【正文】 3min3min42min2min52min1min 50s62min1min 40s72min1min 30s82min1min 25s因此，對(duì)于表面積為20cm2的鎂合金片材，前處理時(shí)間2min，鉻酸化學(xué)氧化時(shí)間為1min 30s左右，所得的表面處理效果最佳。因此，必須對(duì)陽(yáng)極氧化膜進(jìn)行封孔處理[8]。涂料的性能對(duì)涂裝金屬防腐抗蝕性能有很大關(guān)系，優(yōu)質(zhì)涂料甚至在惡劣條件都可以有效保護(hù)金屬。本論文中，采用靜電粉末涂裝樣品。常用的還原劑有許多種，如Na2SOFeSONa2S 等。將10g/L的氯化鈉，106g/，保存在褐色瓶中24小時(shí)過(guò)濾。Mg(CrO2)2膠狀物在基體與環(huán)境之間形成阻擋層，起到保護(hù)作用。也就說(shuō)明了常溫下，在優(yōu)化前處理時(shí)間為2min，鉻酸化學(xué)氧化時(shí)間為2min后的所得的效果滿足生產(chǎn)要求，與漆膜結(jié)合力大，且可以起到防腐蝕的作用。表34 溶液各組成含量的研究序號(hào)電化學(xué)氧化液組成電壓(V)電流(A)鍍層面積(cm2)溫度（℃）電化學(xué)氧化時(shí)間處理效果A280g/L NaOH；36g/L Na2SiO3；4g/L 苯酚45359010 min綠色膜，光滑，均勻B1300g/L NaOH；36g/L Na2SiO3；4g/L 苯酚5（電流波動(dòng)大）24909 min 30s綠色膜，較厚，不太均勻C1260g/L NaOH；36g/L Na2SiO3；4g/L 苯酚4219012 min淺綠色膜、膜薄C2在A溶液的基礎(chǔ)上加入少量NaOH4527909 min 40s膜更厚些C3在A溶液的基礎(chǔ)上加入少量苯酚30909 min 50s膜更綠色，更光滑些C4在A溶液的基礎(chǔ)上加入少量Na2SiO3525909 min 50s膜均勻、厚圖34 左側(cè)：260g/L的NaOH；36g/L的Na2SiO3；4g/L的苯酚。表35孔隙率測(cè)試結(jié)果序號(hào)前處理時(shí)間化學(xué)氧化時(shí)間孔隙率試樣12min1min 50s5%試樣22min1min 40s10%試樣32min1min 30s20% 圖（a）孔隙率為5% 圖（b）孔隙率為10%圖（c）孔隙率為20%圖36（a）、（b）、（c）分別為表35中的試樣試樣試樣3。得出以下結(jié)論： 化學(xué)氧化和電化學(xué)氧化均可提高鎂合金的耐腐蝕性。在90℃下，電化學(xué)氧化液組成為280g/L的NaOH、36g/L的Na2SiO4g/L的苯酚，處理10min所得效果較好。電化學(xué)氧化所得的膜表面粗糙，孔隙率高。陽(yáng)極氧化處理在鎂合金表面形成的氧化膜具有雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為較薄的致密層，外層為較厚的多孔層。漆膜附著力和耐腐蝕測(cè)試結(jié)果表明膜層耐腐蝕性好，且與有機(jī)涂料的結(jié)合較好。本分的加入使得膜略顯青綠色，而且更光滑些。其中，前處理與化學(xué)氧化操作均在常溫下進(jìn)行。鉻酸酐提供鉻離子，Cr3＋為骨架結(jié)構(gòu)，Cr6＋具有自修復(fù)功能。綜合考慮，劃格法簡(jiǎn)單易操作，因此本實(shí)驗(yàn)采用進(jìn)行測(cè)試。本論文中采用還原沉淀法，以氫氧化鉻形式回收六價(jià)鉻的方法。但是水性涂料還存在耐水性差等問(wèn)題。噴涂主要有空氣噴涂、高壓無(wú)氣噴涂、靜電噴涂。方法四：電化學(xué)氧化液組成為280g/L的NaOH；36g/L的Na2SiO3；4g/L的苯酚。鎂合金鉻酸化學(xué)氧化工藝流程見(jiàn)圖22。如果不清洗干凈，就會(huì)影響表面處理的效果。目前主要通過(guò)對(duì)鎂合金進(jìn)行表面處理來(lái)提高其耐腐蝕性。直接化學(xué)鍍鎳法工藝簡(jiǎn)單、毒性小、廢水處理容易，而且鍍層的結(jié)合性能較好。有機(jī)涂層也是一種鎂合金防腐蝕的重要方法。陽(yáng)極氧化膜如果不需要涂漆，還需在溫度為100℃、質(zhì)量濃度為53g/L的水玻璃中進(jìn)行15min的封閉處理。. HAE工藝HAE工藝是鎂合金在堿性體系中陽(yáng)極氧化獲得實(shí)際應(yīng)用的最有價(jià)值的一種方法，電解液由120g/L的KOH、34 g/L的KF、30 g/L 的Al(OH)34 g/L 的Na3PO19 g/L的KMnO4組成；溫度1530℃；。為了提高鎂合金陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性能，一般陽(yáng)極氧化后都需要進(jìn)行噴涂油漆、樹(shù)脂或塑料等有機(jī)涂層[9]。用前一種處理液處理所得到的磷化膜主要由重金屬磷酸鹽（Me3(PO4)2）組成；而用后一種處理液處理所得的磷化膜主要是磷酸鎂（Mg3(PO4)2）。鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜在未失去結(jié)晶水時(shí)，保持吸濕性能；受到磨損和機(jī)械損壞時(shí)，吸水膨脹，具有自修復(fù)功能?；瘜W(xué)氧化處理又稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。如：工業(yè)純鎂（%）在3%的氯化鈉溶液中的腐蝕速率為5100mg/cm2/d，而高純鎂（%）。金屬材料的腐蝕是指金屬受到環(huán)境的高溫化學(xué)氧化、電化學(xué)溶解等作用，使金屬單質(zhì)變?yōu)榛衔?，?dǎo)致金屬受到腐蝕和破壞的現(xiàn)象。 圖11鎂合金方向盤(pán) 圖12鎂合金汽車平衡桿3C是指計(jì)算機(jī)（Computer）、通訊（Communication）和消費(fèi)電子產(chǎn)品（Consumer Electronic）的簡(jiǎn)稱。所以減輕汽車重量對(duì)環(huán)境和能源的影響非常大。鎂合金易于回收，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。 electrostatic spray目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 1 1 2 3 4 4 5 5 6 6 7 7 7 8 8 10 12 12 13 13 14 14 14第2章 實(shí)驗(yàn)部分 15 15 15 15 16 16 16 17 18 20 20 20 21 21 22 22 23 23第3章 結(jié)果與討論 24 24 24 24 25 25 26 26 26 28 31 31 31 32第4章 結(jié)論 34參考文獻(xiàn) 35致謝 36外文原文 37中文翻譯 56第1章 緒論鎂為銀白色金屬，℃，沸點(diǎn)1107℃；，大約是鋁的2/3，是鐵的1/4。also showed that:used. When the electrochemical oxidation which solution1040cm2.另外，研究結(jié)果還表明：鉻酸化學(xué)氧化所得的膜層均勻致密，孔隙率低。之后，改變這種電化學(xué)氧化液中各成分的含量，以進(jìn)一步證明各成分的作用。of magnesiumof electrochemicalfilms.alloy, chemical oxidation。 鎂合金具有良好的壓鑄成型性能。表13鎂合金的主要應(yīng)用領(lǐng)域主要領(lǐng)域用途航空航天飛機(jī)（機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)）導(dǎo)彈（火箭、發(fā)射臺(tái)、衛(wèi)星、發(fā)動(dòng)機(jī)）儀器（陀螺儀、罩、雷達(dá)零件）地面運(yùn)輸汽車、卡車（變速箱體、輪轂）自行車、摩托車（鏈條罩、發(fā)動(dòng)機(jī)零件）機(jī)械工具醫(yī)療器械、鉆機(jī)光學(xué)儀器照相機(jī)殼、攝像機(jī)、電視鎂的這些優(yōu)異性能，使鎂合金在航空工業(yè)、汽車、摩托車、光學(xué)儀器、機(jī)械設(shè)備和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域有著非常廣闊的前景。鎂合金壓鑄件在汽車行業(yè)中需求量增長(zhǎng)幅度很大（見(jiàn)圖1圖12）。目前生物相容性最好的金屬材料是鈦及鈦合金，但鈦合金中的鈦離子及鈦本身是有害的。如果這些金屬間化合物的陰極活性很強(qiáng)，在腐蝕性介質(zhì)中，鎂合金即使不與其它金屬接觸也會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電偶腐蝕。為了進(jìn)一步提高鎂合金的使用性能，擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用范圍，國(guó)內(nèi)外研究者從不同的角度來(lái)提高鎂合金的抗腐蝕性能[1]，主要有以下幾個(gè)方面：通過(guò)合金化，向鎂合金中添加能提高其耐蝕性的合金元素；降低有害雜質(zhì)元素，使鎂合金高純化；采用合理的熱處理，得到理想的顯微組織；通過(guò)表面防護(hù)，用化學(xué)或電化學(xué)方法，在鎂合金表面生成一層致密完整的保護(hù)膜。鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜的防蝕機(jī)理：鉻酸鹽轉(zhuǎn)化涂層在濕氣和空氣中起惰性的屏障作用，阻止了鎂的腐蝕。H2O）3070215焦磷酸鹽（Na4P2O7）120氟化鈉（NaF）35碳酸鈉（Na2CO3）5 根據(jù)不同的磷酸鹽組成，鎂及其合金在適當(dāng)條件下同以可溶性磷酸鹽為主體的溶液相接觸時(shí)，能在其表面形成兩種不同類型的膜層。通過(guò)對(duì)多孔層進(jìn)行著色與封閉等處理可使鎂合金表面既美觀又耐蝕。20世紀(jì)80年代以來(lái)，由于環(huán)保要求，國(guó)外開(kāi)始研究以無(wú)鉻陽(yáng)極氧化代替鉻酸陽(yáng)極氧化，一些既能得到高質(zhì)量表面膜又符合環(huán)保要求的鎂合金陽(yáng)極氧化新工藝被開(kāi)發(fā)出來(lái)。2H2O、80g/L的H3PO4（85%）；溫度7080℃，電壓6090V、。該氧化膜與基體金屬結(jié)合牢固，并且致密無(wú)缺陷這樣無(wú)疑會(huì)提高金屬的防腐蝕性能?；瘜W(xué)鍍鎳主要有浸鋅法和直接化學(xué)鍍鎳兩種。鎂合金的優(yōu)良特性使得其成為汽車工業(yè)、航空工業(yè)及電子工業(yè)中首選的結(jié)構(gòu)材料。表23 主要實(shí)驗(yàn)儀器儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家備注電子恒溫水浴加熱鍋DZKW型北京永光明醫(yī)療儀器廠TDA溫度控制儀（0100℃）直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源VC3005A中國(guó)電流量程05A電壓量程030V架盤(pán)天平HCTP12型天津市天平儀器有限公司最大量程5g電子天平JA5003上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司分度值：此外，還需要500ml、200ml、150ml的燒杯若干個(gè)；藥匙一個(gè)；114的PH試紙；玻璃棒若干。有機(jī)溶劑清洗有機(jī)溶劑清洗堿性溶液清洗有機(jī)溶劑清洗冷水洗有機(jī)溶劑清洗酸性溶液清洗有機(jī)溶劑清洗冷水洗有機(jī)溶劑清洗圖21 鎂合金的化學(xué)清洗工藝流程本課題中的鎂合金材料表面平整，無(wú)劃痕，故無(wú)需進(jìn)行機(jī)械處理。在7580℃下電化學(xué)氧化10min。淋涂法是將涂料噴淋和流淌過(guò)工件表面。水性涂料是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料。廢水中六價(jià)鉻是有害和有毒物質(zhì)，成為工業(yè)廢水的一個(gè)重要污染源，一旦攝入人體內(nèi)達(dá)到一定數(shù)量會(huì)引起癌癥。劃格法是劃邊長(zhǎng)為1mm的正方形格子，再用膠布粘扯，觀察漆膜是否脫落，脫落者為不合格，不脫落者為合格。表31 不同前處理時(shí)間所對(duì)應(yīng)的處理效果序號(hào)前處理時(shí)間處理效果15min表面發(fā)黑24min表面偏黑33min表面局部偏黑42min表面為銀白色，光滑51min表面仍有污跡由上表可知：前處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),鎂合金表面發(fā)黑；時(shí)間太短, 則不能有效去除表面的自然氧化膜。由表32和圖32可知：鉻酸化學(xué)氧化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鎂合金表面發(fā)黑，無(wú)光澤；鉻酸化學(xué)氧化時(shí)間過(guò)短，表面膜薄且金黃色較淺。添加成分有硼酸鹽、硅酸鹽、氟化物以及某些有機(jī)物。進(jìn)行漆膜性能測(cè)試的鎂合金試樣是經(jīng)過(guò)以下處理后的：前處理2min→電化學(xué)氧化（第四種方法）→靜電噴涂。表36和圖37說(shuō)明陽(yáng)極氧化膜的膜層孔隙率大。這限制了化學(xué)氧化成膜的推廣使用。再次感謝馬老師的諄諄教誨。前處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),鎂合金表面發(fā)黑；時(shí)間太短, 則不能有效去除表面的自然氧化膜。另外，表35和圖36化學(xué)氧化時(shí)間長(zhǎng)些，孔隙率低些。當(dāng)NaOH濃度高（300g/L）時(shí)，膜層較厚，且溶液中電流較低。在此過(guò)程中Mg2+會(huì)與SiO32和等離子結(jié)合，在鎂合金陽(yáng)極/液體界面處或鎂合金陽(yáng)極表面生成以MgSiO3為主的氧化物，從而在鎂合金表面形成一層防護(hù)膜層。但如果轉(zhuǎn)化膜上涂耐高溫涂層，由涂層鎖住結(jié)晶水的揮發(fā)，鉻酸轉(zhuǎn)化膜也可使用于較高的溫度中。其原理是：如果腐蝕液穿過(guò)氧化膜到達(dá)鎂基體時(shí)，鎂合金的鎂便會(huì)被氯化鈉溶液腐蝕而釋放出氫氣，從而使試劑溶液中的酚酞變紅。廢液處理圖見(jiàn)圖25（a）、（b）、（c）、（d）。它的主要成膜物質(zhì)是環(huán)氧樹(shù)脂和羧基聚酯。非水分散涂料是以脂肪烴為分散介質(zhì)，形成油/油結(jié)構(gòu)的乳液。鎂合金試樣經(jīng)過(guò)化學(xué)氧化和電化學(xué)氧化后，金屬耐蝕性能已得到改善和提高。不銹鋼板與鎂合金試樣的面積比約為2:1。堿性溶液可除去油脂，但當(dāng)工件含油率高時(shí)，應(yīng)先用有機(jī)溶劑粗脫脂，以防止堿性脫脂劑過(guò)早老化失效。以期能滿足工業(yè)應(yīng)用的兩個(gè)原則：盡可能降低成本；盡可能簡(jiǎn)化工藝條件。常用的鎂合金表面熱噴涂處理方法有表面熱噴涂鋁、噴涂納米和陶瓷涂層材料等。鎂基體上得到的環(huán)氧基粉末涂層在鹽霧試驗(yàn)和腐蝕循環(huán)試驗(yàn)中表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。溫度控制在77—93℃，電壓4—8 V，電流密度20—32 mA/ cm2（AC/ DC），得到無(wú)光澤的白色軟膜。成膜的正常操作標(biāo)志是，在陽(yáng)極氧化開(kāi)始階段必須依靠電壓的迅速增大才能維持規(guī)定的電流密度；反之若電壓不能提升，或提升后電流大幅度增加或降不下來(lái)，則表示電極（鎂合金）表面并未成膜，而是發(fā)生局部的電化學(xué)溶解。陽(yáng)極氧化處理溶液按成分可分為酸性溶液和堿性溶液兩種。錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜特點(diǎn)是其具有良好的導(dǎo)電性。鎂合金鉻化處理盡管具有工藝成熟，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，但含鉻離子尤其是6價(jià)鉻離子具有污染環(huán)境和在生產(chǎn)中危害工人健康的缺點(diǎn)?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化工藝不使用電能，需用的設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，容易操作，成本低。但是當(dāng)大氣污濁，有腐蝕性顆粒在表面構(gòu)成陰極時(shí)，鎂合金則迅速生成灰色的腐蝕產(chǎn)物，出現(xiàn)腐蝕坑。然而，鎂合金低的耐蝕性限制了它在結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用，尤其是合金中含有某些金屬雜質(zhì)元素如Fe，Ni等時(shí)，鎂合金的耐蝕性就特別差。正因如此航空工業(yè)采用各種措施增加鎂合金的用量，而且在相應(yīng)的零部件開(kāi)發(fā)上得以應(yīng)用，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件、油箱隔板、飛機(jī)艙體隔框、戰(zhàn)斗機(jī)座艙艙架等各類承力構(gòu)件、各種附件等