A. 鎂合金為什麼要進行表面處理 鎂合金錶面處理工藝有哪幾種
鎂合金以其獨特的特性而著稱,包括低密度、高比強度、優秀的鑄造和加工性能、良好的導電性和導熱性,以及優良的電屏蔽性能,廣泛應用於多個領域。然而,鎂合金在成型後通常需要進行表面處理。
鎂合金之所以需要表面處理,主要是因為其陰極電位較低,耐腐蝕性能較差,在潮濕、含硫及海洋環境中容易發生嚴重的電化學腐蝕。因此,通過表面處理可以顯著提升鎂合金的耐腐蝕性、耐磨性、可焊性以及裝飾性。
鎂合金的表面處理工藝主要包括以下幾類:
1. 陽極氧化處理
(1)氟化物陽極氧化
在交流電下,於25%氟化銨溶液中施加120V電壓進行陽極氧化,去除表面雜質,並形成一層類似珍珠的MgF2膜。由於該膜與有機物結合較差,通常會在沸騰的鉻酸中將其剝離。
(2)電解陽極氧化
通過電解陽極氧化可以獲得硬且類似陶瓷的塗層,這種塗層除了防腐蝕外,還具有一定耐磨性。膜層是多孔的,未經密封處理時不起作用。可通過將工件浸入熱的稀重鉻酸鈉和氟化銨溶液中,隨後排水並乾燥進行密封。較優的方法是用高溫固化環氧樹脂浸漬。這樣處理過的陽極氧化膜具有極高的抗蝕和耐磨性能。由於多孔膜可作為塗層的理想底層,氧化膜未封閉,未起防護作用,必須進行密封處理。
2. 等離子微弧陽極氧化處理
等離子微弧陽極氧化是在普通陽極氧化技術基礎上的發展,採用更高的電壓。該技術通過在電解質水溶液中將Al、Ti、Ta等金屬或其合金置於其中,利用電化學方法,在熱化學、等離子體化學和電化學共同作用下,使材料表面微孔中產生火花放電斑點,從而生成陶瓷膜層。在陽極區產生等離子微弧放電,火花存在時間為1-2秒,使表面局部溫度升高至1000℃以上,從而在金屬表面形成陶瓷質的陽極氧化膜。此過程能顯著提高陽極氧化膜的硬度和緻密性。
3. 金屬塗層處理
鎂合金也可通過金屬塗層進行保護,金屬塗層可通過電鍍、化學鍍或熱噴塗方法獲得。電鍍層可選用Cu或Ni-Cr-Cu層,而化學鍍膜通常使用化學鍍Ni-P合金。
金屬塗層通常採用化學鍍鎳磷層。化學鍍鎳磷鍍層厚度均勻、硬度高、耐磨性好,具有良好的耐蝕性和可焊性及可拋光性。鎂合金化學鍍鎳有兩種工藝流程:
(1)除油→電解除油→浸蝕→活化→浸鋅→氰化預鍍銅→浸稀酸→化學鍍鎳→後處理→烘烤。
(2)除油→電解除油→浸蝕→弱浸蝕→浸氫氟酸→化學鍍鎳→後處理→烘烤。
第一種工藝需要經過打底處理,成本較高且操作復雜。第二種工藝則更為簡單,直接進行化學鍍鎳,易於操作,成本較低。第一種工藝中的預鍍銅層的目的是提高鍍層與基體的結合力,因為銅與鎳的晶格常數接近,晶格匹配度較高,應力較小,有助於提高結合力。但也有觀點認為其結合力不如第二種工藝。
鍍後零件在88-100℃的鉻酸或重鉻酸鈉溶液中浸泡10分鍾,有助於改善耐蝕性;而在200℃下烘烤1小時則有助於提高結合強度。
B. 貴族金屬貴族金屬——鎂合金
鎂合金並非傳統意義上的貴族金屬,但鎂因其稀有和獨特特性被尊稱為「貴族金屬」,鎂合金在多個領域展現出獨特價值。以下是關於鎂合金的詳細解答:
鎂的珍貴性:
鎂合金的輕質特性:
鎂合金的散熱性能:
鎂合金的電磁波屏蔽效果:
鎂合金的加工性能:
鎂合金的應用領域:
綜上所述,鎂合金憑借其輕質、高強度、優良的散熱和電磁屏蔽特性,以及易於加工的優點,在多個行業領域展現出了其獨特價值。