比较严重的点蚀。镁合金的机械性能和力学性能会受到不同程度的破坏。如果盐溶液 中含有氟离子,氟是镁合金的钝化剂,在溶液中镁合金就会在氟离子的作用下产生 MgF2,附着在镁合金表面,阻止镁合金的腐蚀,起到保护作用。

1。3 镁及镁合金的防腐蚀技术

1。3。1 化学转化膜

镁合金的化学转化膜是指通过化学或电化学的手段在基体的表面形成稳定的、有 良好结合力的化合物膜,不仅可以改进镁合金的抗腐蚀介质侵蚀的性能,而且会作为 后期涂层的底板,起到增强涂层附着力的作用。镁合金化学转化膜的预处理流程一般 为:表面打磨、水洗、碱洗脱脂、水洗、酸洗去氧化膜、最后进行转化处理等。镁合 金的化学转化膜分为无机转化膜和有机转化膜。无机转化膜包括铬酸盐转化膜、锡酸 盐转化膜、磷酸盐转化膜、稀土转化膜等等,有机转化膜包括植酸转化膜等等。

(1)铬酸盐转化膜 铬酸盐转化膜是以铬酸盐作为成膜剂的化学转化膜工艺,是目前为止使用最广泛

的镁合金表面化学转化膜工艺,也是技术最成熟的工艺之一。铬酸盐转化膜工艺简单, 使用成本低,耐腐蚀性能好,对材料的尺寸要求低的特点。成膜剂主要采用以铬酐或 重铬酸盐为主要成分。镁合金铬酸盐转化膜的形成机理:镁合金基体在水溶液中和水 发生电化学反应,过程中产生 OH-,导致镁合金试样表面的 pH 值升高,溶液中的铬 离子和 OH-形成胶状化合物膜紧密的覆盖在镁合金的表面,这层化合物膜是由三价铬 和六价铬组成。三价铬作为骨架,六价铬有自修复功能。铬酸盐转化膜具有良好耐腐 蚀性能,主要有两方面原因,1)胶状的铬酸盐转化膜致密度较高,与镁合金基材的 结合优异,使镁合金完全和腐蚀介质隔离,2)膜层中的六价铬是可溶的,进一步抑 制了部分裸露金属的腐蚀。铬酸盐转化膜层结构强度高,即使在腐蚀介质中镁合金表 面的保护膜被破坏,六价铬会在破坏处从新形成保护性的膜,体现了六价铬的自修复 能力,铬酸盐转化膜中的六价铬含量越高,膜层的自修复能力越强,对镁合金的保护 时间也就越长。虽然铬酸盐转化膜具有良好的耐腐蚀保护性,但是形成膜的过程是漫 长的,一般情况下,铬酸盐成膜剂是不会单独使用的,会配合一些阴离子作为沉淀的 促进剂。

铬酸盐转化膜具有良好防护性是由于膜层把镁合金和腐蚀介质隔离开来,同时六价铬有自修复功能及缓蚀性,如果膜层遭到机械破坏后,六价铬就吸水膨胀,在划痕 处形成新的保护膜。这样铬酸盐转化膜在拥有良好耐腐蚀性能的同时,还可以长时间 的起到保护,扩大了镁合金部件的使用场景。膜的防护性能与膜的厚度成正比。在高 温情况下,铬酸盐转化膜会因失水而破裂,耐腐蚀性能也大幅降低。为了能够提高铬 酸盐转化膜的应用广度,可以在转化膜上涂上一层耐高温且导热性差的涂层,这样铬 酸盐转化膜就能在高温下使用,而且没有安全隐患。

在生成铬酸盐转化膜的过程中,会产生大量的 Cr6+重金属离子,对工作人员的身 体健康有致癌倾向,污染环境,后期废液处理成本大,所以人们在不断探索无铬化学 转化膜处理工艺,如磷酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、植酸转化膜、稀土转化膜等等。

(2)磷酸盐转化膜 磷酸盐转化膜是以磷酸盐为成膜剂的化学成膜工艺,具有无污染、环境友好、生

产工艺简单、成本低的特点。磷酸盐转化膜可分为磷酸盐-高锰酸钾盐系和磷酸二氢 盐系等。一般认为磷酸盐的成膜机理是可溶性的磷酸盐和镁在基体表面反应,生成不 溶的磷酸盐和磷酸氢盐。这种膜层具有晶体结构、较好的吸附性和耐腐蚀性能。膜层 后期可以作为底板,在其上涂装漆膜,更大程度的提高保护能力。

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