镁合金的腐蚀及其表面转化膜技术

镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究镁合金是一种重量轻、高强度的金属材料，因此在各个领域中得到了广泛应用。

然而，由于其在大气环境中容易受到腐蚀，使得其耐用性和可靠性受到一定的影响。

为了提高镁合金的耐蚀性能，各种表面处理技术被广泛研究和应用。

下面将从常见的几种表面处理技术入手，介绍它们对镁合金耐蚀性能的影响。

一、阳极氧化阳极氧化是一种常见的表面处理技术，通过在金属表面形成一层氧化膜以提高其表面性能。

在镁合金表面上，氧化膜可以增加金属表面的硬度和耐磨性，同时也可以提高其防腐蚀性能。

然而，由于氧化膜是一种多孔材料，且氧化膜的密度和厚度也会影响其性能。

因此，氧化膜的质量和厚度需要得到控制，才能够发挥出其最佳的防腐蚀性能。

二、化学转化处理化学转化处理是利用化学反应在镁合金表面产生一种保护膜的技术。

常见的方法包括磷化、钝化和转化膜等。

这些保护膜具有良好的耐蚀性能，可以更好地保护镁合金表面不受到腐蚀的影响。

三、喷涂处理喷涂处理是将一种防腐涂料喷涂在镁合金表面上，以形成一种保护膜的技术。

这种方法具有一些优点，如简单和易于实现，同时也可以在较短的时间内形成保护层，有效提高镁合金表面的耐蚀性。

然而，由于镁合金表面的特殊性质，这些表面处理技术仍需要加以改进和优化。

例如，喷涂处理中的涂料选择需要注意其与镁合金表面的相容性，使得涂层可以牢固地附着在表面并保持长时间的防腐蚀性能。

同时，氧化膜的质量和厚度也需要加以监控和控制，才能够在镁合金的使用过程中发挥最好的防腐蚀性能。

总而言之，表面处理技术是提高镁合金表面耐蚀性能的主要手段之一。

通过选择适当的表面处理技术，可以有效减少镁合金的腐蚀损失，延长材料使用寿命，并且在各个领域中得到更加广泛的应用。

随着技术的不断发展和优化，相信未来会有更多更好的表面处理技术出现，推动镁合金材料的更进一步发展。

DOI: 10.19289/j.1004-227x.2020.23.008 AZ91D镁合金无铬化学转化膜的性能王向荣（上海市普陀区绥德路789号，上海200331）摘要：采用由钛盐、无机酸和有机酸组成的溶液，在AZ91D镁合金表面制备了无铬化学转化膜。

用附带能谱仪的扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪研究了转化膜的形貌和成分，通过极化曲线和盐雾试验评定转化膜的耐蚀性，采用划格试验检测转化膜的结合力，考察了不同pH的化学转化溶液在0 °C和40 °C条件下的稳定性。

结果表明，所得到的灰白色化学转化膜主要成分为铝、镁和钛，其耐蚀性和结合力良好，最佳的pH范围是5.5 ~ 6.5。

关键词：铸造镁合金；无铬化学转化膜；耐蚀性；结合力中图分类号：TG178 文献标志码：A 文章编号：1004 – 227X (2020) 23 – 1643 – 05 Properties of chromium-free conversion coating on AZ91D magnesium alloy // WANG XiangrongAbstract: A chromium-free chemical conversion coating was prepared on the surface of AZ91D magnesium alloy in a solution composed of titanium salt, inorganic acid, and organic acid. The morphology and composition of the conversion coating were studied by scanning electron microscope (SEM) with energy-dispersive spectrometer (EDS) and X-ray photoelectron microscope. The corrosion resistance of the conversion coating was evaluated by polarization curve measurement and salt spray tests. The adhesion strength of the conversion coating was examined by cross-cut test. The stability of the chemical conversion solution with different pHs at 0 °C and 40 °C was investigated. The results showed that the main elements of the gray-white chemical conversion coating are Al, Mg, and Ti. The corrosion resistance and adhesion strength of the coating are good. The optimal pH range of the chemical conversion solution is 5.5 to 6.5.Keywords: die-cast magnesium alloy; chromium-free chemical conversion coating; corrosion resistance; adhesion Author’s address: No.789 Suide Road, Putuo District, Shanghai 200331, China由于镁在地球上的含量丰富，而且镁在工程金属中最显著的特点是质量轻，还具有比强度高、比刚度高、减震性能好、抗辐射能力强等一系列优点，因此开发利用镁合金产品是当今世界发展的潮流。

提高镁合金表面腐蚀防护技术
提高镁合金表面腐蚀防护技术
镁合金由于其优异的比强度和比刚度，成为了许多行业中的首选材料。

然而，镁合金的一个主要问题是其易受腐蚀的性质。

为了提高镁合金的腐蚀防护能力，以下是一些步骤：
1. 表面处理：
首先，对镁合金表面进行适当的处理以清除任何污垢和氧化物。

这可以通过使用碱性溶液或酸性溶液来完成，其中一种常用的处理方法是使用酸性洗涤剂，如硝酸或磷酸。

2. 微弧氧化：
微弧氧化是一种通过在电解质溶液中进行电解来产生氧化膜的方法。

这种方法可以在镁合金表面产生一层坚固的氧化膜，从而提高其腐蚀防护能力。

微弧氧化还可以调整氧化膜的厚度和颜色，使其更适应不同的应用需求。

3. 表面涂层：
另一种提高镁合金腐蚀防护的方法是在其表面涂覆一层保护性涂层。

这种涂层可以有效地隔离镁合金与外界环境的接触，防止其腐蚀。

常用的涂层材料包括有机涂料、陶瓷涂料和金属涂料等。

选择合适的涂层材料要考虑到其与镁合金的相容性以及所需的腐蚀防护性能。

4. 维护保养：
镁合金表面的腐蚀防护措施并不是一劳永逸的，需要定期维护和保养。

这包括定期检查涂层的状况，如果有损坏或磨损，及时进行修补或重新涂层。

此外，及时清除镁合金表面的污垢和杂质也是重要的维护措施，以防止腐蚀的产生或进一步扩散。

总之，提高镁合金表面腐蚀防护技术需要一系列的步骤。

通过适当的表面处理、微弧氧化、表面涂层和维护保养，可以有效地提高镁合金的腐蚀防护能力，延长其使用寿命，并满足不同领域的需求。

镁合金化学转化膜的耐腐蚀性能研究作者：***来源：《现代盐化工》2021年第01期摘要：在密度、强度以及刚度等方面，镁合金有一定的优势，因此被大量应用在航空航天、汽车以及机械等领域，在日用品以及通信器材中的应用也得到了良好的发展。

然而，性质活泼的镁合金极易受到环境的腐蚀，因此，一直无法加强对其的开发使用。

近几年，以往在化学转化阶段采用的处理方法中出现了各种问题，大部分学者在化学转化阶段采用了无毒植酸这一处理液来处理镁合金表面，但是目前在国内外的突破并不大。

因此，在耐腐蚀性能方面对镁合金化学转化膜进行研究分析，以供参考。

关键词：镁合金;化学转化膜;耐腐蚀性能本研究通过KMnO4和Na3PO4的结合，实现了对化学转化溶液的基本组成，两者质量浓度分别为50、100 g/L，并添加了6 g/L缓蚀剂的缓冲剂，所获取的化学转化膜来自AZ31镁合金，在转化阶段采用植酸处理液，从合金成膜以及耐腐蚀性能方面，对AZ31合金的pH、温度以及转化时间等影响因素进行了分析，并采用扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）对其进行观察，得知3.5% NaCl溶液对植酸膜的侵蚀，能够起到愈合的作用。

通过这两种方式能够获取光滑度、致密分布比铬酸膜更好的转化膜。

1 实验材料与方法本研究所采用的合金中包含镁、铝、锌这3种材料，其中，AZ31、AZ91都采用了30 mm×20 mm的规格。

非工作面的自凝固采用了牙托粉和牙托水。

實验工艺按照以下流程：试样、打磨、水洗、无水乙醇除油、水洗、生产化学转化膜、水洗以及干燥。

将水去离子后作为转化处理液，将水浴加热器作为恒温装置，将转化膜浸泡在室温下的水溶液—3.5%的NaCl中进行耐腐蚀性测试。

通过扫描电镜Philips XL30，能够实现对其形貌的观察，并通过对SEM能谱仪的配置，分析了转化膜元素。

1.1 铬酸处理工艺条件：在30 ℃的室温下分别对质量浓度为12、33 g/L的Cr2O3以及NH4H2PO4进行了10 min的处理[1]。

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。

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镁合金腐蚀的机理研究及其防腐措施的改进镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有优良的物理性能和机械性能，因此在航空、汽车、电子等行业中得到广泛应用。

但是，它也具有很强的腐蚀性，容易受到环境因素的影响而产生腐蚀，导致加工精度下降、材料性质变差，甚至影响到安全和寿命。

针对这个问题，科研人员长期以来一直在研究镁合金腐蚀的机理，并且采取各种措施来加以防治。

本文就对镁合金腐蚀的机理及其防腐措施的改进进行探讨。

一、镁合金腐蚀的机理1. 电化学腐蚀镁合金的腐蚀可以归纳为两类，一种是化学腐蚀，另一种是电化学腐蚀。

化学腐蚀是镁合金在一定条件下直接与氧气和水反应而发生的腐蚀，而电化学腐蚀则是在特定条件下，镁合金表面发生的电化学反应。

2. 腐蚀剂的作用腐蚀剂是导致镁合金腐蚀的重要因素，它可以使得镁合金表面形成锈蚀、裂纹、孔洞等缺陷，导致腐蚀加速。

目前认为导致镁合金腐蚀的腐蚀剂主要是盐酸、硫酸、硝酸等酸性物质。

3. 微观结构的影响微观结构是影响镁合金腐蚀的重要因素。

镁合金中存在大量的硬质相，如Mg17Al12、Mg2Si、MgZn2等，这些硬质相会形成电池对，使得材料的腐蚀速度加快。

同时，镁合金中的杂质和异质物也会使得腐蚀加速，因此在制备镁合金时，应尽量控制杂质和异质物的含量。

4. 温度、湿度和来流的影响环境中的湿度、温度和来流都会影响镁合金的腐蚀。

在高温和潮湿的环境中，镁合金的腐蚀速率会明显加快，而存在来流的区域，因为流体的冲蚀和离子的冲刷，也会导致腐蚀的加剧。

二、镁合金防腐措施的改进根据对镁合金腐蚀机理的认识，科研人员制定了多种防腐措施，包括表面处理、防腐涂层和添加合金元素等，这些措施不断得到改进和完善。

1. 表面处理表面处理是保护镁合金的最基本方法之一。

在表面处理中，人们主要采用阳极氧化法、电化学沉积法和化学沉积法等防腐技术。

阳极氧化法是目前应用最广泛的表面处理方法，它可以制备出均匀致密的陶瓷膜，从而有效地保护合金表面；电化学沉积法和化学沉积法则主要用于制备金属涂层或复合涂层。

镁的腐蚀镁是所有工业合金中化学活泼性最高的金属，标准电极电位为-2.37V。

在干燥的大气中，镁表面可以形成氧化物膜层，对基体有一定的保护作用。

但是镁的氧化膜层疏松多孔，其耐蚀性较差，因而呈现出较高的化学活性和电化学活性，尤其是在潮湿的环境中以及Cl-存在的条件下极易发生腐蚀。

镁在大气中腐蚀的阴极进程是氧的去极化，其腐蚀性主要取决于大气的湿度及污染程度。

一般地，潮湿的环境对镁的腐蚀，只有当同时存在腐蚀性颗粒的附着时才发生作用[2]。

如果大气清洁，湿度达到100%时，镁合金表面只有一些分散的腐蚀点。

但当大气污蚀、腐蚀性颗粒在镁合金表面构成阴极时，表面则迅速被腐蚀，而且环境硫化物、氯化物成份的存在将加速镁的腐蚀[3]。

镁合金由于电极电位低，当镁及其合金与其它金属接触时，一般作为阳极发生电偶腐蚀。

阴极可以是与镁直接有外部接触的异种金属，也可以是镁合金内部的第二相或杂质相。

对于氢过电位较低的金属如Fe、Ni、Cu等，作为杂质在合金内部与镁构成腐蚀微电池、导致镁合金发生严重的电偶腐蚀。

而那些具有较高氢过电位的金属，如Al、Zn、Cd等，对镁合金的腐蚀作用相对较小。

镁合金基体与内部第二相形成的电偶腐蚀在宏观上表现为全面腐蚀。

文献[4]研究了AZ91D合金在大气条件下与异种金属的接触腐蚀行为，发现中碳钢和SUS304不锈钢与镁接触其电偶腐蚀，而经阳极氧化的铝合金与镁接触则镁合金的腐蚀效应下降[4]。

镁是自钝化金属，当暴露于含Cl-的非氧化性介质中，在自腐蚀电位下发生点蚀[5]。

将Mg-Al合金侵入Na Cl溶液中，经过一定的诱导期，产生点蚀。

点蚀的发生可能是由于沿Mg17Al12网状结构的选择性侵蚀造成的[2]。

Mg-Mn合金和Mg-Zn-Zr合金对应力腐蚀破裂不敏感，而Mg-Al-Zn合金具有应力腐蚀开裂倾向。

镁的应力腐蚀破裂既有穿晶的，也有晶间型的。

在pH值大于10.2的碱性介质中，镁合金非常耐应力腐蚀破裂，但在含Cl-的中性溶液中甚至在蒸馏水中，镁合金对应力腐蚀破裂非常敏感。

镁合金表面硬化处理及其耐腐蚀性能研究引言：镁合金是一种具有优良性能的轻金属材料，具有比铝合金更低的密度，更高的强度和更好的刚性特点。

然而，镁合金也有其缺点，如低的耐腐蚀性能。

因此，镁合金表面硬化处理是一种有效的方式来提高其耐腐蚀性能。

本文将探讨镁合金表面硬化处理技术以及其对耐腐蚀性能的提升效果。

一、镁合金表面硬化处理技术镁合金表面硬化处理技术包括化学处理、物理处理和电化学处理等。

其中化学处理是比较常见的一种方式，它包括酸洗、电镀和磷化等方法。

1. 酸洗酸洗是一种常用的表面处理方法，它通过将镁合金表面浸泡在酸液中，去除表面的氧化皮和腐蚀产物，使其表面更加干净、平整。

酸洗前要对镁合金表面进行打磨和去油处理，以保证酸洗效果的均匀性和稳定性。

2. 电镀电镀是一种通过电解沉积金属或金属化合物的方法来形成一层保护层的表面处理技术。

常用的电镀方法包括电镀铬、锌、镍、铜等。

其中电镀镍是一种常用的方法，可以提高镁合金表面的硬度和耐蚀性。

3. 磷化磷化是一种将镁合金表面转化为磷酸盐的方法，可以形成一层致密的磷酸盐层，提高其耐蚀性能。

该方法具有成本低、环保等优点，是一种广泛应用的表面处理技术。

二、表面硬化处理对镁合金耐腐蚀性能的影响表面硬化处理可以有效提高镁合金的耐腐蚀性能，具体表现为：1. 提高表面硬度镁合金表面硬化处理可以形成一层坚硬的保护膜，提高其硬度和强度。

这可以有效防止镁合金表面被擦伤、刮花或刮擦，从而保持表面光洁度和整体美观度，同时提高其抗腐蚀性。

2. 提高复合耐腐蚀性表面硬化处理还可以提高镁合金的复合耐腐蚀性，即其在多种腐蚀环境下的抗腐蚀性能。

因为不同的腐蚀环境对镁合金表面的影响是不同的，有些环境下镁合金的耐腐蚀性能较好，而有些环境下则较差。

表面硬化处理可以使镁合金表面的复合耐腐蚀性提高，从而使其更加适合广泛的应用领域。

3. 提高耐针孔腐蚀性针孔腐蚀是一种在金属表面产生一个小孔，然后沿小孔向内腐蚀的一种特殊腐蚀现象。

镁合金黑色化学转化膜工艺研究前言镁合金具有许多优良的性能，如良好的耐腐蚀、高比强度和良好的可塑性等。

近年来，镁合金在汽车、电子设备和航空航天等领域得到了广泛的应用。

然而，镁合金的表面易受到氧化和腐蚀的影响，因此需要进行表面处理。

其中一种常见的方式是进行化学转化，将其表面转化为致密的氧化膜，以保护其表面。

本文将探讨一种新型的工艺——镁合金黑色化学转化膜工艺。

工艺概述镁合金黑色化学转化膜工艺是一种利用化学反应，使镁合金表面形成一种黑色的转化膜的工艺。

该工艺可以改善其表面耐蚀性，并赋予其良好的观感。

该工艺的具体步骤如下：1.预处理：将镁合金表面进行脱脂、除磷和酸洗处理，以去除表面的油污和氧化物等杂质，确保表面干净。

2.转化处理：将经过预处理的镁合金表面浸入含有盐酸、硫酸、氯离子、硝酸铜和锌离子的处理液中，利用反应使镁合金表面上生成一层黑色的转化膜，然后用蒸馏水冲洗干净。

3.密封处理：将转化处理后的镁合金表面涂上一层具有密封性的有机物质，使其密封并改善其耐蚀性。

工艺优点镁合金黑色化学转化膜工艺具有以下优点：1.环保：该工艺使用的化学品少，几乎不会对环境造成影响。

2.经济：该工艺的成本相对较低，不需要采用成本高昂的涂层技术。

3.耐腐蚀性和观感：该工艺制成的镁合金表面具有致密的黑色转化膜，能很好地保护表面，并且观感良好。

工艺影响因素1.处理液配方：处理液的配方是影响该工艺的关键因素之一。

处理液中盐酸、硫酸、氯离子、硝酸铜和锌离子的浓度可以影响制备过程的速度和黑色转化膜的均匀性。

2.处理温度：处理温度影响转化膜的生成速度和质量。

较低的处理温度可能会延长转化时间。

较高的处理温度可能会导致转化膜质量下降。

3.处理时间：处理时间也是影响转化膜生成的重要因素。

过短的处理时间可能不足以使表面完全转化，而过长的处理时间则会浪费材料。

工艺缺陷与展望目前该工艺还存在一些缺陷和不足之处。

其中，制备的黑色转化膜的均匀性有待提高。

镁合金表面预处理：1.机械处理目的：除去制造过程中产生的毛刺、氧化物、润滑剂、脱模剂、铸砂等方法：刷、磨、抛光2.脱脂目的：除去附着于表面的油、石蜡、润滑油、残留污垢、有机污染物等方法：溶剂脱脂、碱脱脂、乳化脱脂3.表面酸浸目的：除去表面不易清除的物质（如氧化膜腐蚀生成物、焙烧润滑剂、侵入的研磨剂等）方法：酸洗、酸浸4.水洗镁合金表面处理：1.化学转化膜（化成、钝化、磷化）特性：膜层薄而软，一般用作中间工序，之后都要进行喷涂油漆、树脂、塑料等有机膜分类：（1）铬酸盐系（铬酐或重铬酸盐，污染性大，逐渐被取代）（2）有机酸系（3）磷酸盐系温度：40～1000C 时间：0.5～30min 转化膜：磷酸锰，表面较平整，但存在网状微裂纹工艺流程：蒸汽脱脂碱洗酸洗冷水冲洗磷酸盐浸浴冷水冲洗苛性钠中和冷水冲洗热水冲洗磷酸盐喷射或浸渍冷水冲洗后处理干燥缺点：溶液消耗快，每升溶液在处理0.8平方米的表面后就需要调整溶液。

注意点：镁合金的化学组成对磷酸盐膜的组成、颜色、晶粒粗细以及对基层的结合力都有明显的影响。

（4）高锰酸钾加氢氟酸或硝酸系2.阳极氧化（阳极：镁或镁合金外加电流）特点：可以得到具有防护、装饰和提供优良的涂装基底等多种功能的膜层，该膜层的耐蚀性、耐磨性、硬度均比化学方法制备的膜层高；但是复杂制件难以得到均匀膜层，膜的脆性比较大，膜层多孔。

分类：碱性（以HAE为代表）和酸性（以DOW17为代表）后序工艺：涂漆或封孔处理3.微弧氧化（阳极：镁合金工件阴极：不锈钢碱性电解质＋添加剂）特点：得到乳白色或咖啡色的完整膜层，膜层厚度可根据工艺调整控制在5～70um，中性盐雾试验可达500h，显微硬度在400HV左右，漆膜附着力为0级，微弧氧化后需要进一步实施涂装保护。

工艺流程：除油清洗氧化清洗封闭清洗干燥4.化学镀镍DOW氏浸镍特点：工艺稳定，镀层效果好，但是有一定的毒性，故现在使用受到限制。

5.无铬的纳米涂层:比可水性高导电金属防蚀底处理成为发展趋势。

镁合金表面改性及其耐腐蚀性能研究镁合金是一种重要的轻质结构材料，具有低密度、高比强度、高比刚度等优异特性，在航空航天、汽车、电子电器等领域得到广泛应用。

但是，镁合金的耐腐蚀性较差，容易受到大气、水分、盐等环境因素的侵蚀。

因此，镁合金的表面改性是提高其耐腐蚀性能的重要途径。

一、镁合金表面改性的方法目前，镁合金表面改性的主要方法包括化学处理、涂层处理、阳极氧化处理、等离子体处理等。

下面针对这些方法进行简单介绍。

1. 化学处理化学处理是一种常用的镁合金表面改性方法，其主要作用是清除表面膜、消除微观腐蚀、构建保护膜等。

常见的化学处理方法有酸洗、碱洗、表面成分改性等。

其中，酸洗可以清除表面氧化膜、氢化膜等，提供清洁的表面，便于进一步处理；碱洗可以消除表面杂质、微观腐蚀等，提高表面质量；表面成分改性可以在表面形成一层薄膜，起到保护作用。

2. 涂层处理涂层处理是一种将防腐材料涂覆在镁合金表面的方法，常见的涂层材料有涂料、油漆、树脂等。

涂层可以覆盖镁合金表面，防止镁合金与大气、盐等腐蚀环境接触，从而保护镁合金。

但是，涂层处理的耐腐蚀性受到涂层材料本身性能的限制，较难达到理想的防腐效果。

3. 阳极氧化处理阳极氧化处理是一种利用氧化膜形成的表面改性方法。

在阳极处理中，镁合金表面形成了一层致密、均匀的氧化膜，可以起到保护作用。

此外，阳极氧化处理可以改善镁合金表面的耐磨性、耐热性等性能。

4. 等离子体处理等离子体处理是一种将气体放电离子化后，使离子流在加速电场作用下施加在阳极表面的表面改性方法。

等离子体处理可以改善镁合金表面的耐腐蚀性、表面硬度、摩擦性等性能。

二、镁合金表面改性对耐腐蚀性的影响表面改性对镁合金的耐腐蚀性有着显著影响。

经过表面改性处理的镁合金，在腐蚀环境下能够形成更加致密、均匀的保护膜，从而提高耐腐蚀性。

下面以阳极氧化处理为例，简要分析了阳极氧化处理对镁合金耐腐蚀性的影响。

阳极氧化处理是一种通过在电解液中将阳极处的金属表面氧化制备一层致密、均匀的氧化膜的处理方法。

镁合金铬酸盐转化膜的制备稀铬酸处理可以获得和改进铬酸处理法相当的油漆底层，但是这个槽液中六价铬含量仅是标准处理液的五分之一。

稀铬酸酸洗法适用于所有镁合金的制品，可以作为油漆底层，刷涂法也用于其它转化膜修补。

改进型铬酸酸洗可以作为油漆底层或者用于运输和储放的防腐蚀，这个方法特别适用于压铸件处理。

当采用稀铬酸进行酸洗的时候，必须用冷水充分冲洗，并且要能随时排放，过剩的溶液还要吸掉。

用稀铬酸处理完的零件干燥后立刻就要喷漆。

这种处理法的应用范围超过了以前的铬酸处理法，其主要应用是可以采用刷涂法现场修补镁合金表面转化膜。

铬酸酸洗后表面膜颜色变化范围很宽，从灰色到金色，这取决于合金成分、成型方法、热处理制度及槽液条件。

最好的油漆底层是无光灰色到黄-红晕色的膜。

在高分辨率下呈现网状或者卵石花纹状浸蚀。

光滑表面亮黄铜色膜不是油漆的好底层。

铬酸酸洗表面可以用重铬酸盐溶液做封孔处理。

铬酸酸洗不适用有严格公差要求的机械抛光的零件，除非公差允许或者金属损失在允许范围以内，才能采用该方法。

当采用氢氟酸进行预处理的时候，铬酸酸洗就可以省略了。

改进型铬酸酸洗处理没有很大的特点。

铬酸酸洗槽的处理能力随着使用次数，溶液组分的消耗和镁的积极而下降。

成分消耗反映出膜颜色变浅，侵蚀作用变弱，反应速度变慢。

可以用化学分析硝酸和重铬酸盐浓度。

镁合金铬酸盐转化膜的制备铬酸盐转化膜的实际应用已有比较长的历史，较为成熟。

但是，形成的胶装铬酸盐膜非常软，因此膜必需要干燥，干燥后膜会变硬，通常经过不高于八十摄氏度的热处理可以提高其硬度与耐磨性。

干燥的膜具有显微裂纹有利于与图层结合。

人们还不断探索该种表面处理的新工艺，以求进一步改进镁合金的耐蚀性。

其中最著名的就是美国DOW化学品公司，他所开发的一系列镁合金铬酸盐化转化液已经在实际生产中得到了广泛的应用。

镁合金耐蚀性稀土转化膜的制备与室温快速沉积机
制研究的开题报告
题目：镁合金耐蚀性稀土转化膜的制备与室温快速沉积机制研究
研究背景：
镁合金具有重量轻、强度高、导热性好等优点，因此在航空、汽车
等领域有广泛应用。

然而，其易受环境腐蚀限制了其进一步应用。

稀土
转化膜具有优异的耐腐蚀性能，在镁合金表面形成这样的膜能够提高其
在恶劣环境下的耐腐蚀性能。

研究内容：
本研究旨在探究镁合金表面稀土转化膜的制备，以及室温快速沉积
机制。

主要包括以下两个方面：
1. 稀土转化膜的制备
在镁合金表面形成稀土转化膜，可通过两种方式：对钝化的表面进
行电化学沉积以及利用化学反应在表面直接形成。

两种方法各有优缺点，本研究将对此进行比较分析，并尝试改进制备工艺，提高膜的质量和稳
定性。

2. 室温快速沉积机制研究
现有研究都是在高温下进行转化膜制备，在室温下实现快速沉积是
一个具有挑战性的问题。

本研究将探究室温下快速沉积的机制，以及如
何通过改变电解液、电流密度等参数进行优化。

研究方法：
本研究主要采用电化学沉积和化学法制备稀土转化膜，并通过场发
射扫描电子显微镜（FESEM）、能量色散 X 射线光谱仪（EDS）、X 射线
衍射仪（XRD）等对样品进行表征。

在沉积机制研究中，将通过电化学工作站对电化学行为进行研究，并选用合适的工艺参数进行优化。

研究意义：
本研究的成果将有助于提高镁合金在恶劣环境下的耐腐蚀性能，从而推动其在汽车、航空等领域的应用。

通过探究室温快速沉积机制，也有望为稀土转化膜的制备提供新的途径，促进该领域的研究发展。