鎂合金微弧氧化膜層制備技術及其耐蝕性研究

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1、西安理工大學碩士學位論文相機、數(shù)字音響處理產(chǎn)品(VCD、DVD、數(shù)字攝像機)、數(shù)字音響產(chǎn)品(CD、MD等)、軍事電子通訊器材中的應用也相當廣泛，而且還在進一步的發(fā)展中【3】。由于鎂合金的比重小和能量衰減系數(shù)大，所以在汽車工業(yè)上運用的增長比其他任何材料都快得多，德國大眾汽車公司的變速箱采用鎂合金鑄件后，重量減輕4．5kg，美國伏特汽車公司采用AM60鎂合金生產(chǎn)車座支架取代鋼制支架，使座椅重量從4Kg減為1Kg[23】。轎車重量每降低100Kg，耗油將減少0．7L／百公里【2”。且鎂合金在轎車上的廣泛應用，不僅能減輕

2、重量，節(jié)約能源，而且能降低汽車重心【231，增加穩(wěn)定性，故無論從節(jié)能角度還是從環(huán)保角度看，鎂合金在轎車行業(yè)的使用都勢在必行。80年代以來，世界汽車工業(yè)中鎂合金鑄件的應用不斷增加【24．251，90年代以后年增長率達到20％，預計到2006年鎂合金的壓鑄件的需求量將達到1996年的4倍，達到20萬噸。汽車制造業(yè)將是鎂合金鑄件的攝大用戶【2”。汽車上使用的鎂合金壓鑄件已擴展到駕駛盤、儀表盤框架、制動馬達、懸掛件零件、座椅架、發(fā)動機零件、離合器外殼、動力轉(zhuǎn)向器殼體、手制動桿掣2引。尤其是美國研制的一種鎂合金輪轂，在輪胎

3、被扎穿后仍能以48km／h的速度行使，汽車不受損害12”。為確保減少車輛重量所需的鎂的長期供應，一些大汽車公司已直接或間接地投資鎂制造廠，如美國的通用汽車已向加拿大的NorskHydro，挪威和俄羅斯的Solikamsk長期訂購；Ford汽車廠2000年成為澳大利亞Queensland年產(chǎn)90，000噸的鎂制造廠的主要投資者【26】。我國是自行車的制造和出口國，作為健身器材的鎂合金自行車、鎂合金自動車已在歐美市場引起極大興趣，此舉必將導致鎂合金管材需求量的劇增。因此鎂合金材料應用市場具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?．1．2

4、鎂及其合金表面處理工藝研究目的及意義中國是鎂業(yè)大國，鎂的蘊藏量約占世界的71％，相對集中分布在晉、陜、寧、青地域帶【2】。依據(jù)強大的資源優(yōu)勢，中國已成為世界最大的1緒論鎂生產(chǎn)國和鎂出口國，鎂工業(yè)如今是我國為數(shù)不多的重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)業(yè)之一。1999年我國鎂錠產(chǎn)量約16萬噸，出口量達13．7萬噸，除僅有2萬噸左右用于簡單的沙型鑄造鎂合金、煉鋼爐脫硫、生產(chǎn)球墨鑄鐵及配制鋁合金外，絕大多數(shù)都是以原材料形式直接出口，且由于品質(zhì)方面原因，國產(chǎn)鎂錠在國際市場上與俄羅斯等國的鎂錠每噸差價約為600～700美元。但商品市場上鎂合金

5、制作的電子、資訊業(yè)產(chǎn)品的殼體及轎車、摩托車的零部件卻呈上升趨勢，這種現(xiàn)象表明我國在鎂資源利用上處于原材料產(chǎn)量大、鎂制品消費量大、資源深化加工能力極小的開發(fā)劣勢。為了盡快使我國這一特色資源發(fā)揮應有的效用，改變目前“粗出精進”的被動局面，科技部已將鎂合金的應用開發(fā)列為“十五”科技攻關的主題項目，國內(nèi)行業(yè)的龍頭企業(yè)如：海爾、海信、奧柯瑪、TCL、康佳己擬定了鎂合金殼體采用計劃并積極尋求配套供應廠商。境內(nèi)珠三角的臺資、港資企業(yè)如富士康、品鋼、嘉瑞等已從境外爭取到鎂合金殼體加工訂單。全球經(jīng)濟一體化進程的加速將促使汽車的零部

6、件加工，電腦及信息產(chǎn)業(yè)、其他產(chǎn)品的殼體制造向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移，我國因材料、人力和資源的三重優(yōu)勢，十幾年的市場培育，全球加工業(yè)的戰(zhàn)略地位已獲境外認同，事實上國際上同行業(yè)的許多品牌公司已開始在我國直接或間接地著手武裝自己的鎂合金加工配套企業(yè)，這種市場遷移為鎂合金這一資源的開發(fā)利用帶來了廣闊的市場空間。鎂合金雖有以上所述的諸多性能優(yōu)勢，但是在空氣中自然形成的堿式碳酸鹽膜防護性很差，因此鎂合金作為結構材料和殼體時，必須采取可靠的表面防護措施。相對鋁合金而言，鎂合金的快速發(fā)展時間短，表面防護處理工藝中采用的化學氧化和陽極氧化均

7、屬鋁合金表面處理工藝的修正，應用上存在諸多不足，鎂合金的化學氧化膜很薄(卜2um)，耐蝕性很差；鎂合金的陽極氧化膜質(zhì)脆而多孔，所以一般只作裝飾及中間工序防護，很少單獨使用。為了提高鎂合金陽極氧化膜的耐蝕性能，一般陽極氧化后都需要進行噴涂油漆、樹脂或塑料等有機涂層。如此過西安理工大學碩士學位論文程，使表面處理的成本劇增。例如鎂合金筆記本電腦外殼成本構成，壓鑄成形后，很多工序中材料成本占lO％，壓鑄占10％，后處理高達80％。且鎂合金陽極氧化的酸性溶液中要加入大量鉻酐(35-459／1)，容易造成環(huán)境污染。歐盟會員提

8、出到2003年將全面禁止業(yè)者使用以鉻系來處理金屬表面【161。因此，研制出一種操作過程簡單、防腐性能優(yōu)越，對環(huán)境過程污染小或無污染的鎂合金表面處理工藝和設備，以滿足鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，增加國內(nèi)鎂合金制品在國際市場高利潤的競爭實力具有重要的意義。目前，微弧氧化處理正是這樣一種先進的表面處理工藝。1．2微弧氧化處理技術1．2．1微弧氧化處理技術的特點及應用近十年來，由于世界