A. 镁合金为什么要进行表面处理 镁合金表面处理工艺有哪几种
镁合金以其独特的特性而著称,包括低密度、高比强度、优秀的铸造和加工性能、良好的导电性和导热性,以及优良的电屏蔽性能,广泛应用于多个领域。然而,镁合金在成型后通常需要进行表面处理。
镁合金之所以需要表面处理,主要是因为其阴极电位较低,耐腐蚀性能较差,在潮湿、含硫及海洋环境中容易发生严重的电化学腐蚀。因此,通过表面处理可以显著提升镁合金的耐腐蚀性、耐磨性、可焊性以及装饰性。
镁合金的表面处理工艺主要包括以下几类:
1. 阳极氧化处理
(1)氟化物阳极氧化
在交流电下,于25%氟化铵溶液中施加120V电压进行阳极氧化,去除表面杂质,并形成一层类似珍珠的MgF2膜。由于该膜与有机物结合较差,通常会在沸腾的铬酸中将其剥离。
(2)电解阳极氧化
通过电解阳极氧化可以获得硬且类似陶瓷的涂层,这种涂层除了防腐蚀外,还具有一定耐磨性。膜层是多孔的,未经密封处理时不起作用。可通过将工件浸入热的稀重铬酸钠和氟化铵溶液中,随后排水并干燥进行密封。较优的方法是用高温固化环氧树脂浸渍。这样处理过的阳极氧化膜具有极高的抗蚀和耐磨性能。由于多孔膜可作为涂层的理想底层,氧化膜未封闭,未起防护作用,必须进行密封处理。
2. 等离子微弧阳极氧化处理
等离子微弧阳极氧化是在普通阳极氧化技术基础上的发展,采用更高的电压。该技术通过在电解质水溶液中将Al、Ti、Ta等金属或其合金置于其中,利用电化学方法,在热化学、等离子体化学和电化学共同作用下,使材料表面微孔中产生火花放电斑点,从而生成陶瓷膜层。在阳极区产生等离子微弧放电,火花存在时间为1-2秒,使表面局部温度升高至1000℃以上,从而在金属表面形成陶瓷质的阳极氧化膜。此过程能显著提高阳极氧化膜的硬度和致密性。
3. 金属涂层处理
镁合金也可通过金属涂层进行保护,金属涂层可通过电镀、化学镀或热喷涂方法获得。电镀层可选用Cu或Ni-Cr-Cu层,而化学镀膜通常使用化学镀Ni-P合金。
金属涂层通常采用化学镀镍磷层。化学镀镍磷镀层厚度均匀、硬度高、耐磨性好,具有良好的耐蚀性和可焊性及可抛光性。镁合金化学镀镍有两种工艺流程:
(1)除油→电解除油→浸蚀→活化→浸锌→氰化预镀铜→浸稀酸→化学镀镍→后处理→烘烤。
(2)除油→电解除油→浸蚀→弱浸蚀→浸氢氟酸→化学镀镍→后处理→烘烤。
第一种工艺需要经过打底处理,成本较高且操作复杂。第二种工艺则更为简单,直接进行化学镀镍,易于操作,成本较低。第一种工艺中的预镀铜层的目的是提高镀层与基体的结合力,因为铜与镍的晶格常数接近,晶格匹配度较高,应力较小,有助于提高结合力。但也有观点认为其结合力不如第二种工艺。
镀后零件在88-100℃的铬酸或重铬酸钠溶液中浸泡10分钟,有助于改善耐蚀性;而在200℃下烘烤1小时则有助于提高结合强度。
B. 贵族金属贵族金属——镁合金
镁合金并非传统意义上的贵族金属,但镁因其稀有和独特特性被尊称为“贵族金属”,镁合金在多个领域展现出独特价值。以下是关于镁合金的详细解答:
镁的珍贵性:
镁合金的轻质特性:
镁合金的散热性能:
镁合金的电磁波屏蔽效果:
镁合金的加工性能:
镁合金的应用领域:
综上所述,镁合金凭借其轻质、高强度、优良的散热和电磁屏蔽特性,以及易于加工的优点,在多个行业领域展现出了其独特价值。