镁合金表面复合膜的制备及其耐蚀性

尚伟 ，陈白珍，石西昌，温玉清，黄安生

(1.中南大学 冶金科学与工程学院，湖南 长沙，410083；2.桂林理工大学 化学与生物工程学院，广西 桂林，541004)

镁合金是工业应用中最轻的结构金属，纯镁的密度为1.74 g/cm3，是铝的2/3，钢的1/4，具有比强度比刚度高、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于加工成型和容易回收等优点，被誉为“21世纪的绿色工程材料”[1−2]。其在汽车、3C产品、航空航天、国防军工等领域具有越来越重要的应用价值和广阔的应用前景[3]。目前其用量以每年 15%的速度增长，远远高于铝、铜、锌、镍、钛和钢铁的增长速度。其中AZ系镁合金(即Mg-Al-Zn合金)是目前最具商业应用前景的结构镁合金材料[4]，但由于其化学活性高、电极电位低，在潮湿空气、含硫气氛和海洋大气中均会遭受严重腐蚀，严重限制了它们的推广应用[5−6]。目前，人们常用的表面改性方法主要有化学转化处理、阳极氧化处理、微弧氧化处理、激光表面处理和离子注入等[7]。微弧氧化是一种在有色金属表面原位生长陶瓷层的技术，它具有与金属基体结合力强、电绝缘性好、光学性能优良、耐热冲击、耐磨损和耐腐蚀等特性，表面防护效果远远优于传统的表面处理方法，近年来微弧氧化技术成为国内外的研究热点[8]。然而，镁合金的微弧氧化膜存在很多微孔，在腐蚀环境中腐蚀介质可以通过这些微孔渗入到基体而造成基体的腐蚀，使涂层的防腐蚀作用和寿命大大降低，甚至可使涂层龟裂和脱落，造成涂层失效。因此，必须对微弧氧化膜进行封孔处理[9−11]。……