AZ31鎂合金表面新型復合化學鍍工藝的研究.pdf

1、本文針對鎂合金耐蝕性低這一限制鎂合金廣泛應用的重要問題，采用新型化學鍍方法，顯著提高鎂合金的腐蝕抗力。在對直接化學鍍鎳工藝詳細分析的基礎上，開發(fā)了新型化學鍍鎳方法；突破了直接化學鍍的傳統(tǒng)工藝，采用先涂敷后化學鍍的復合鍍新工藝路線，成功獲得了表面致密均勻的銀、銅、鎳鍍層，使鎂合金的耐蝕性大幅度提高。
　　 本文首先系統(tǒng)分析了傳統(tǒng)鎂合金直接工藝鍍鎳工藝存在的問題。酸洗對樣品的侵蝕比較嚴重，表面呈疏松多孔，這種疏松層易脫落，污染鍍液，

2、降低鍍液使用壽命。更重要的是酸洗液中含有六價鉻等對環(huán)境污染較嚴重的物質?；瘜W鍍時，鎳在裸露的基體處沉積長大，快速連接形成鍍層，過早地封閉了試樣表面的疏松層，從而使基體與鍍層之間存在大量孔洞。
　　 針對傳統(tǒng)化學鍍鎳工藝中存在的不足，開發(fā)了一種新的直接化學鍍鎳工藝。設計了新的鍍液體系，采用正交實驗確定了新化學鍍最佳工藝配方為：14g/L檸檬酸鈉，10g/L氟化氫氨，10g/L氟化鉀，pH=6，并分析了各個實驗因素對沉積速度和耐蝕性

3、的影響。與傳統(tǒng)工藝相比，新工藝避免了使用氫氟酸和六價鉻等對環(huán)境污染較嚴重的物質，簡化了預處理步驟。新工藝鍍層的自腐蝕電流比傳統(tǒng)工藝的要低一個數(shù)量級。
　　 化學鍍鎳層對鎂合金來說屬于陰極性鍍層，易與基體形成腐蝕電偶對，針對直接化學鍍鎳層的這一缺點，開發(fā)了一種新型復合化學鍍工藝，即用先涂膜然后再化學鍍的新方法對鎂合金表面進行復合保護。經比較，涂膜材料選用了有機硅耐熱漆。為了提高鍍層與涂層的結合力，涂膜經過了粗化處理。為了使有機涂膜

4、表面具備催化活性，進行了活化處理，以保證后續(xù)的化學鍍能夠順利進行。
　　 本文首先對鎂合金進行了新型復合化學鍍銀。確定了復合鍍銀的最佳條件，觀察表明樣品表面化學鍍銀的沉積過程屬于島狀生長模式。極化曲線測試結果表明，鍍后樣品的自腐蝕電位比基體合金提高了約300mV。
　　 隨后，對鎂合金進行了新型復合保護化學鍍銅處理，經過反復實驗確定了化學鍍銅的最佳反應條件：8～10g/L硫酸銅，30～35g/L次亞磷酸鈉，10～20g/

5、L檸檬酸鈉，1g/L硫酸鎳，pH=9,30～40g/L硼酸，溫度70℃?；瘜W鍍60min后，鍍層厚度可達7～8μm。鍍覆后試樣的自腐蝕電位比基體合金高約200mV。
　　 最后，本文對鎂合金進行了新型復合保護化學鍍鎳處理，化學鍍前要對試樣進行膠體鈀活化處理。化學鍍后，樣品表面沉積了了致密的鍍鎳層，它在3.5％NaCl溶液中腐蝕電流密度比基體合金低了約兩個數(shù)量。將具有相同厚度鍍層的直接化學鍍鎳工藝處理過的試樣與新型復合化學鍍工藝處