鎂合金表面防腐蝕涂層的制備.pdf

1、鎂及鎂合金作為輕質(zhì)的工程結(jié)構(gòu)材料，因其比強(qiáng)度和剛度高，導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好，尺寸穩(wěn)定性好，電磁屏蔽性和阻尼減震性能優(yōu)良，機(jī)械加工性能好且利于回收利用等特點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)“綠色結(jié)構(gòu)材料”。因此鎂合金有廣闊的應(yīng)用前景，成為本世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)。然而鎂及鎂合金的耐腐蝕、耐磨性能差等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了其在工程上的廣泛應(yīng)用。多年來，人們通過許多表面工程技術(shù)來改善其耐腐蝕性，但都存在一些局限性。最近幾年發(fā)展起來的一些新型的利用擴(kuò)散法在鎂合金表面制備合金涂層的

2、技術(shù)為解決這一難題提供了一個(gè)很好的思路。其中熔鹽擴(kuò)散法因其工藝的優(yōu)勢(shì)，為解決鎂合金耐腐蝕性差的問題創(chuàng)造了契機(jī)。本文提出利用熔鹽擴(kuò)散法在鎂合金表面制備“Al-Zn-Mg”的合金涂層在國內(nèi)外的研究中還未見報(bào)道。
　　 利用AlCl3、ZnCl2、NaCl的混合熔鹽在鎂合金表面制備合金涂層，研究鎂合金基體預(yù)處理工序、反應(yīng)的氣氛、混合熔鹽配比、溫度對(duì)涂層的防腐蝕性和質(zhì)量的影響;研究涂層的形成機(jī)制和在最佳工藝參數(shù)下制得涂層的抗熱震性、抗熱

3、氧化性、抗強(qiáng)酸性。
　　 為了模擬工業(yè)上的腐蝕環(huán)境，將樣品侵濕在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％的NaCl溶液中，利用電化學(xué)工作站對(duì)樣品進(jìn)行開路電位曲線和極化曲線的測(cè)試，以考察涂層的耐腐蝕性能。利用掃描電子顯微鏡對(duì)涂層的形貌進(jìn)行觀察，并利用能譜儀對(duì)涂層的成分進(jìn)行分析。
　　 結(jié)果表明:基體經(jīng)過預(yù)處理后，在鎂合金表面得到的涂層分為兩層，反應(yīng)層和擴(kuò)散層，涂層的厚度大約為10μm，涂層連續(xù)且裂紋少，涂層的質(zhì)量和耐腐蝕性優(yōu)于沒有經(jīng)過預(yù)處理基體

4、的表面涂層;熔鹽擴(kuò)散處理時(shí)，有氬氣保護(hù)的情況下，制備的涂層裂紋少，涂層連續(xù)性好，涂層的厚度約為5μm，涂層的質(zhì)量和耐腐蝕性優(yōu)于沒有氬氣保護(hù)下制備的涂層;當(dāng)熔鹽中AlCl3和ZnCl2的質(zhì)量百分比為9∶1時(shí)，處理溫度為300℃時(shí)，制備的涂層的質(zhì)量和耐腐蝕性優(yōu)于在200℃、400℃溫度下制備的涂層;在有氬氣的保護(hù)下，當(dāng)熔鹽中AlCl3和ZnCl2的質(zhì)量百分比為1∶1時(shí)，處理溫度為300℃時(shí)，制備的涂層的質(zhì)量和耐腐性最好;涂層的形成過程主要分