鎂合金表面處理:
以質輕和可回收為應用特點的鎂合金,日益成為現代工業產品的理想材料,特別是汽車零部件的大量應用,電訊產品向輕、薄、短、小方向發展的需求,使得這種新興材料的發展呈現極為樂觀的前景。 隨著現代科技的發展,曾經困擾鎂合金產業的相關技術問題如壓鑄問題、回收問題已經相繼得到解決,鎂合金產品后段工序——表面處理技術亦取得重大進展,這使得鎂合金的應用范圍不斷擴大,使用量也迅速增大,鎂產業正以幾何級數高速增長。 適當的表面處理能使產品具有保護性和裝飾性,并可賦予某些特殊功能。對于活潑的鎂來說,通過表面技術獲得較高的裝飾性和功能性肯定重要,而提高其防腐蝕性能則是現階段最最重要的一面。
1鎂合金的腐蝕與防護 1.1 鎂的性質 鎂元素符號Mg,原子序數為12,電子結構為2-8-2,標準電極電位很負(-2.36V),較易失電子而發生氧化反應,從而導致鎂及鎂合金的耐腐蝕性很差,在腐蝕性介質中很容易發生嚴重的腐蝕。鎂合金自然形成的氧化膜疏松多孔,以MgO、Mg2+為主要成份的膜的致密度系數為0.8左右(<1),對基體的保護能力較差,不適用于大多數的腐蝕性環境。 1.2 鎂合金的腐蝕方式 鎂合金的腐蝕方式通常有兩種情況:一是在一般環境中的腐蝕,稱“一般腐蝕”或“環境腐蝕”,也稱“化學腐蝕”,二是在原電池環境下產生的“電化學腐蝕”。 暴露在干燥的空氣中時鎂合金表面會形成一層很薄的膜,這層膜在沒水接觸的情況下很穩定,此時就不會發生腐蝕現象。但在實際操作環境中可能會與水或水氣接觸,這時就會導致膜(表面)的顏色變深(從淺灰到深灰)。如果進一步暴露在液態水和空氣中,就會繼續跟空氣中的CO2與H2O反應生成碳酸鹽,使這層膜變厚。一般情況下這層膜足夠穩定,具有一定的保護性,此時不需要作任何處理亦可使用。例如汽車自動(剎車)閘外殼,就不需要外加保護措施。 當使用高純度AZ91D時,也不需要保護措施。即使車與路面濺起的水接觸,也不需要保護,因為這層膜在中性、堿性(或一般條件下)比較穩定,具有保護作用。 但是,如果在設計上存在有水進入(或殘留)的問題,或者在使用過程中遇到含鹽的環境(如海水),就會形成一個微電池環境,產生較為嚴重的電化學腐蝕,包括在中性、堿性環境中都會產生類似的腐蝕。此時就需要一個良好的表面處理保護措施。
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