镁所用涂层类型及用途

锌铝镁镀层成分比例-概述说明以及解释1.引言1.1 概述锌铝镁镀层是一种新兴的防腐涂层技术，由锌、铝、镁等元素构成。

在现代工业中，防腐涂层起到保护基材不受腐蚀的作用，锌铝镁镀层因其独特的组成和性能，逐渐成为研究和应用的热点。

锌铝镁镀层通常由锌、铝和镁的不同比例组成。

这三种元素的含量比例对镀层的性能有着重要影响。

在镀层成分比例的优化过程中，我们需要考虑多个因素，如各元素的电化学性质、镀液的配方和工艺等。

目前已经有很多研究和实践经验表明，适当的成分比例可以提高镀层的耐腐蚀性能、硬度和附着力等关键指标。

本文将对锌铝镁镀层的成分比例进行深入探讨，并探索优化成分比例的方法。

首先，我们将介绍锌铝镁镀层的定义和特点，包括其优越的耐腐蚀性能、高温抗氧化性能和良好的力学性能等。

然后，我们将详细介绍锌铝镁镀层在不同领域的应用，例如汽车制造、船舶建造和建筑领域等。

接着，我们将对锌铝镁镀层的成分比例进行研究，并讨论如何通过调整比例来优化镀层的性能。

最后，我们将展望锌铝镁镀层成分比例的未来发展趋势，探索更多的研究方向和应用领域。

通过本文的研究，我们可以更好地理解锌铝镁镀层的成分比例对其性能的影响，并为该技术的进一步发展提供有效的指导和参考。

希望通过这篇文章的阐述，能够为相关研究人员和工程师带来一些启发和帮助。

1.2文章结构文章结构是指文章的整体组织框架和内容安排。

一个清晰、有层次的文章结构能够帮助读者更好地理解和理解文章的内容。

本文的结构分为引言、正文和结论三个主要部分。

引言部分旨在引入文章的研究背景和目的。

首先，对锌铝镁镀层的定义和特点进行说明，介绍它的基本概念和主要特性，让读者对锌铝镁镀层有一个初步的了解。

然后，简要介绍本文的结构，包括主要章节和各章节的内容安排，以便读者能够对全文有一个整体的把握。

最后，明确本文的目的，即研究锌铝镁镀层成分比例的优化方法和未来发展趋势。

正文部分是本文的核心内容，包括锌铝镁镀层的定义和特点、应用领域，以及成分比例和优化方法等方面的介绍。

铝镁合金防腐涂层在现代工业领域中，铝镁合金因其优异的性能而被广泛应用。

然而，铝镁合金在某些特定环境下容易受到腐蚀，这就使得防腐涂层的应用成为了保障铝镁合金制品长期稳定运行的关键。

铝镁合金具有低密度、高强度、良好的导热性和导电性等优点，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域都有出色的表现。

但它的化学性质较为活泼，在潮湿、酸性或碱性环境中容易发生腐蚀反应，从而影响其性能和使用寿命。

为了应对铝镁合金的腐蚀问题，防腐涂层应运而生。

防腐涂层就像是给铝镁合金穿上了一层“防护服”，能够有效地隔离外界环境中的腐蚀性物质，从而达到保护铝镁合金的目的。

常见的铝镁合金防腐涂层类型多种多样。

其中，有机涂层是应用较为广泛的一种。

有机涂层包括油漆、树脂涂层等。

这些涂层通常具有良好的柔韧性和装饰性，能够根据不同的需求调配出各种颜色和光泽。

它们通过在铝镁合金表面形成一层连续的膜，阻止腐蚀性介质的侵入。

然而，有机涂层的耐磨性和耐高温性能相对较弱，在一些恶劣的工作环境中可能会出现失效的情况。

另一种常见的涂层是无机涂层。

无机涂层如陶瓷涂层、金属氧化物涂层等，具有优异的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性能。

陶瓷涂层能够提供出色的硬度和化学稳定性，有效抵抗各种化学物质的侵蚀。

金属氧化物涂层则可以通过形成致密的氧化膜来保护铝镁合金。

但无机涂层的制备工艺相对复杂，成本也较高。

还有一种复合涂层，它结合了有机涂层和无机涂层的优点。

通过多层结构的设计，既能发挥有机涂层的柔韧性和装饰性，又能借助无机涂层的优异性能提高整体的防护效果。

在选择铝镁合金防腐涂层时，需要综合考虑多个因素。

首先是使用环境。

如果铝镁合金制品将在高温、高湿度或者强腐蚀性的环境中工作，那么就需要选择具有相应耐受性能的涂层。

其次是涂层的性能要求，比如耐磨性、耐冲击性等。

此外，成本也是一个重要的考量因素，既要保证涂层的防护效果，又要在经济上具有可行性。

涂层的制备工艺对于涂层的质量和性能有着至关重要的影响。

镁合金微弧氧化标准
镁合金微弧氧化是一种将镁合金表面转化为氧化物陶瓷涂层的技术，
可以显著提高镁合金的耐腐蚀性、磨损性和耐热性。

该技术在汽车、
航空、航天等领域得到广泛应用。

在镁合金微弧氧化的过程中，首先将镁合金表面进行喷丸或酸洗处理，去除表面的杂质和氧化物。

然后将镁合金放入微弧氧化设备中，在高
压和高温下，通过电弧放电和电解反应，将氧化物转化为氧化物陶瓷
涂层。

镁合金微弧氧化的技术标准主要包括以下几个方面：
1. 涂层形貌要求：涂层应均匀、致密、无孔洞、无裂纹、颜色一致。

2. 涂层厚度要求：涂层的厚度应根据不同的应用领域进行调整。

3. 耐腐蚀性要求：涂层应具有优良的耐腐蚀性，能够在不同环境下长
期使用。

4. 耐热性要求：涂层应具有优良的耐热性，能够在高温环境下长期使用，不产生脱落、剥离等问题。

5. 生产效率要求：涂层工艺应简单、高效，能够满足大批量生产的需要。

镁合金微弧氧化技术的广泛应用，对于提高镁合金材料的性能和推动相关产业的发展具有重要意义。

未来，随着技术的不断发展和完善，镁合金微弧氧化技术将会得到更广泛的应用，为各个领域的发展带来新的机遇和挑战。

镁合金的表面处理技术及其在材料工程中的应用引言镁合金是一种重要的结构材料，在各个领域都有着广泛的应用前景。

然而，由于其易氧化、易腐蚀等特点，镁合金的表面处理成为了解决其应用限制的重要环节。

本文将探讨一些常用的镁合金表面处理技术，并讨论其在材料工程中的应用。

表面处理技术一：阳极氧化阳极氧化是一种常见的表面处理技术，可以形成致密的氧化膜，提高镁合金的抗腐蚀性能和耐磨性能。

该技术主要是将镁合金作为阳极，在硫酸、硝酸等电解液中进行电解，使得表面形成一层氧化膜。

经过阳极氧化处理的镁合金表面具有较好的耐腐蚀性和附着力，可以延长其使用寿命。

表面处理技术二：化学镀化学镀是一种通过化学反应，在镀液中形成金属对镁合金表面进行覆盖的方法。

常见的化学镀方法有镀镍、镀铬等。

这种表面处理技术可以提高镁合金的耐腐蚀性和耐磨性，同时还可以改善其外观。

表面处理技术三：喷涂涂层喷涂涂层技术是一种将具有一定特性的材料涂覆在镁合金表面的方法。

这种技术可以改善镁合金的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。

常见的喷涂涂层材料有陶瓷涂层、金属涂层等。

通过选择合适的喷涂涂层材料，可以满足不同工程的需求。

表面处理技术四：溅射溅射是一种利用高能离子束轰击镁合金表面，使其表面溅射出材料形成涂层的技术。

溅射涂层具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性能，可以有效地提高镁合金的使用寿命。

此外，溅射还能够改变镁合金的表面电子结构，从而改善其光学性能。

应用一：航空航天领域镁合金在航空航天领域有着广泛的应用。

通过表面处理技术，可以提高镁合金的耐腐蚀性，增加其在腐蚀环境下的使用寿命。

此外，表面处理技术还可以改善镁合金的表面硬度和耐磨性，提高其在高速飞行中的应力承载能力。

应用二：汽车工业领域镁合金在汽车工业中也有着重要的应用前景。

通过表面处理技术，可以提高镁合金的整体性能，如抗腐蚀性、耐磨性等，在汽车零部件的制造中起到了至关重要的作用。

特别是在电动汽车领域，镁合金的轻质化特点使得其成为理想的材料选择。

镁合金的防腐蚀方法化学转化处理镁合金的化学转化膜按溶液可分为:铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。

传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。

但Cr具有较大的毒性，废水处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。

镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。

碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。

化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。

有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。

化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护层中间层。

阳极氧化阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。

传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害人类健康。

近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。

优良的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。

一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。

研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分，一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。

而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层的X射线衍射相结构。

但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。

金属涂层镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下:(1)镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响镀层结合力;(2)镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结合十分松散;(3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性，可能导致沉积不均匀;(4)镀层标准电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极电位很负，施镀时造成针孔的析氢很难避免;(5)镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成为镀层孔隙的来源。

有色金属镁的用途镁是一种轻金属，具有较低的密度和较高的强度。

它在各个领域都有广泛的用途，包括工业、汽车、航空航天、电子、医学等。

下面是有关镁的用途的一些细节。

1. 轻合金制造：镁以其轻盈的特性和高强度成为制造轻合金的理想材料。

轻合金主要由镁和铝等金属组成，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。

它们常被用于航空航天、汽车制造和运动器材等领域。

2. 汽车制造：镁合金在汽车制造中具有广泛的应用。

它们可以用于制造车身和引擎部件，如缸体、曲轴和连杆。

镁合金的使用可以减轻车辆重量，提高燃油效率并降低尾气排放。

3. 航空航天：镁合金在航空航天领域中也有重要的应用。

轻盈且具有高强度的镁合金可用于制造飞机和火箭发动机零件。

使用镁合金可以减轻飞机的重量，提高飞行性能和燃料效率。

4. 电子产品：镁合金也被广泛应用于电子产品制造。

例如，镁合金可用于制造笔记本电脑、平板电脑和智能手机的外壳等零件。

镁合金的使用可以增加产品的强度，并具有良好的散热性能。

5. 医疗行业：镁的生物相容性使其成为一种非常有价值的材料，在医疗行业中使用广泛。

例如，镁合金可以用于制造人工骨骼和骨钉等医疗器械。

此外，镁还可以用于制造修复骨折的锥骨板和钛镁合金脊椎螺钉等器械。

6. 化学工业：镁广泛应用于化学工业中的多个方面。

镁粉末常被用作金属涂层、电池和火药的原料。

此外，镁可用作配合剂，用于催化剂制备和金属加工等领域。

7. 防腐蚀涂层：镁具有良好的耐腐蚀性能，因此常用于制备防腐蚀涂层。

镁涂层可以应用于金属制品和设备表面，以防止氧化和腐蚀。

总的来说，镁在许多不同的领域中都有广泛的应用。

其轻盈的特性和高强度使其成为制造轻合金的理想选择，在汽车、航空航天、电子和医疗行业等领域发挥着重要作用。

镁合金的使用可以减轻重量、提高性能并具有较好的耐腐蚀性能，因此将继续在各个领域中得到广泛的应用和发展。

第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·1·专题——超疏水涂层及其应用镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展王华，刘艳艳（大连理工大学 化工学院，辽宁 大连 116024）摘要：镁合金是一种有发展前途的绿色工程金属材料，但其较差的抗腐蚀性能限制了它的大规模应用。

对镁合金表面进行超疏水处理，能够极大地提高镁合金的耐腐蚀性能。

当超疏水试样浸泡在腐蚀溶液中时，该结构将在腐蚀介质中形成固-气-液界面层，减少镁合金表面与腐蚀介质之间的接触面积，从而降低腐蚀速度。

超疏水表面需要满足微纳米结构和低表面能2个必要条件。

可以采用二步法或一步法在镁合金表面制备超疏水表面，详细介绍了在镁合金表面构造微纳米结构的方法，包括激光处理、机加工、化学刻蚀、化学镀、电化学沉积、阳极氧化、微弧氧化、水热合成和喷涂等方法。

超疏水表面一旦受到机械损伤，微纳米结构无法满足条件，超疏水表面的“气垫效应”消失，腐蚀介质就会直接与微纳米结构接触，因此需要保证构建的微纳米粗糙结构对镁基体具有良好的保护作用并具有自愈功能。

通过制备复合涂层，提高下层微纳米结构的自愈合性能，上层涂层的超疏水性与下层涂层的良好物理屏障能力的协同效应可以改善涂层的长久耐腐蚀性能。

综述了在镁合金上制备具有良好耐腐蚀性能的复合超疏水表面的方法，并对镁合金超疏水表面防护技术的研究方向进行了展望。

关键词：镁合金；表面处理；自愈合涂层；超疏水涂层；耐蚀性中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)11-0001-22DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.11.001Research Progress in the Preparation of Anti-corrosionSuperhydrophobic Coatings on Magnesium AlloysWANG Hua, LIU Yan-yan(School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Liaoning Dalian 116024, China)ABSTRACT: Magnesium alloy is a promising green engineering metal material, but its poor corrosion resistance limits its large-scale application. The corrosion resistance and service life of magnesium alloy can be improved by surface treatment. The surface protection technology of magnesium alloy includes electrochemical method (micro-arc oxidation, electrodeposition), chemical conversion method and organic coating protection method. Superhydrophobic surfaces have great application prospects in daily life, industry and agriculture because of their self-cleaning, oil-water separation, anti-icing and anti-corrosion properties. Superhydrophobic treatment of magnesium alloy surface can greatly improve the corrosion resistance of magnesium alloy. Superhydrophobic surfaces refer to surfaces with a contact angle greater than 150° and a sliding angle less than 10°. When the superhydrophobic sample is immersed in the corrosive solution, the structure will form a solid-gas-liquid interface layer in the corrosive medium, reducing the contact area between the magnesium alloy surface and the corrosive medium, thereby reducing the corrosion rate.收稿日期：2023-09-27；修订日期：2023-11-06Received：2023-09-27；Revised：2023-11-06引文格式：王华, 刘艳艳. 镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(11): 1-22.WANG Hua, LIU Yan-yan. Research Progress in the Preparation of Anti-corrosion Superhydrophobic Coatings on Magnesium Alloys[J]. Surface·2·表面技术 2023年11月The superhydrophobic surface needs to meet the two necessary conditions of micro and nano structure and low surface energy. Superhydrophobic surface can be prepared on the surface of magnesium alloy by two-step method or one-step method.The two-step method for preparing superhydrophobic surface of magnesium alloy generally means that micro and nano structures are constructed on the alloy surface first, and then low surface energy modification is carried out. One step method means that both roughness and low surface energy can be achieved simultaneously on the surface of magnesium alloy. This paper describes in detail the methods of constructing micro and nano structures on the surface of magnesium alloy, including laser treatment, machining, chemical etching, electroless plating, electrochemical deposition, anodic oxidation, micro-arc oxidation, hydrothermal synthesis and spraying. Low surface energy materials for preparing superhydrophobic surfaces include long-chain fatty carboxylic acid, fluorosilane, Long chain alkyl silanes, polydimethylsiloxanes and polypropylene (PP), etc.Common carboxylic acids include stearic acid (SA), myristate acid (MA), lauric acid (dodecanoic acid, LA), octadecyl-phosphonic acid, perfluorocaprylic acid, oleic acid, etc. Fluorosilane include 1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane (FAS), 1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltrimethoxysilane (PFDTMS), 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltriethoxysilane(PFOTES), Hexadecy-ltrimethoxysilane (HDTMS) , etc.However, when the superhydrophobic surface is used for anti-corrosion, once the superhydrophobic surface is damaged, the "air cushion effect" of the superhydrophobic surface will disappear, and the corrosive medium will directly contact the micro and nano structure. Therefore, in this case, it is also necessary to ensure that the constructed micro and nano rough structure hasa good protection effect on the magnesium matrix. To this end, it is necessary to develop composite coatings to improve theself-healing properties of the micro and nano structures and the corrosion resistance of the coating under the superhydrophobic surface. The synergistic effect between the superhydrophobicity of the upper coating and the good physical barrier ability of the lower coating can improve the long-term corrosion resistance of the coating. Due to the layered structure of LDH, the synergistic effect of superhydrophobic effect and chloride ion exchange performance can improve the corrosion resistance of the coating, so there are more superhydrophobic composite coatings prepared together with LDH coatings. It has been studied that the combination of micro-arc oxidation coating (PEO) and layered double hydroxide (LDH) can not only seal the micropore defects on the PEO film, but also enable the composite film to have self-healing function when loaded with corrosion inhibitors.Furthermore, surface superhydrophobic modification can greatly improve the long-term corrosion resistance of the composite coating. In this paper, the anticorrosive mechanism of superhydrophobic surface is introduced, and the method of preparing superhydrophobic surface with good corrosion resistance on magnesium alloy is reviewed. The research direction of superhydrophobic surface protection technology for magnesium alloys is also prospected.KEY WORDS: magnesium alloy; surface treatment; self-healing coating; superhydrophobic coating; corrosion resistance镁合金由于其密度低，吸振性、电磁屏蔽和可加工性优良，作为有发展前途的绿色工程金属材料，在汽车、航天、计算机、电子工业等有广泛应用[1-3]。