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镁合金表面防腐使用冷喷涂技术

时间：2019-01-15编辑：点击率：次

镁的密度较低(其密度为1.74g/cm^３,仅为铝的２/３和铁的１/４）,其合金比强度及比刚度高,具有良好的减震性、电磁屏蔽性、导热性和导电性,被称为“21世纪的绿色工程材料”.在通讯电子、汽车制造、武器装备和航空航天等领域具有广阔应用前景.同时由于乐橙国际亚洲电游首选手机版镁合金的比强度、比刚度与人体骨骼的相似性,人们正在探索将镁合金广泛应用在医疗领域的可行性.由于镁合金自身的性能特点,限制其更为广泛的应用;(１)镁合金常温下塑性加工工艺性能差;(２)镁合金力学性能偏低,尤其在中高温环境中;(３)镁合金非常活泼,防腐性能差.

镁合金的腐蚀实质上是镁被氧化成氧化镁或氢氧化镁的电化学和化学过程.镁合金的耐蚀性取决于表面膜的性质,这层膜决定了它的腐蚀速率、抗化学作用和机械作用的能力.为提升表面耐蚀耐磨等性能，镁合金应用研究发展了两个方向：一方面是材料制备，可通过合金本身纯净化，改善镁合金微观结构，从而增强耐蚀性；另一方面是合金表面处理，通过合金表面制备涂层，隔绝基体与外部环境，从而提升镁合金表面防腐耐磨等性能。

近年来，相关研究者采用冷喷涂技术在镁合金表面进行涂层制备，并对涂层的耐腐蚀性以及耐磨损性开展了相关探讨。

1、镁合金表面冷喷涂防腐涂层

铝和铝合金密度低、硬度适中、塑性较好，是冷喷涂采用最多的原材料之一，由于在自然环境中氧化形成的氧化膜A12O3 坚硬致密，可有效保护基体，因而被广泛应用于金属表面防腐。大量的研究表明，纯铝或铝合金涂层能够在各种金属基体表面实现保护，并且喷涂沉积工艺参数可在较大范围内调整。对暴露在大气以及海洋环境中的镁合金结构件进行冷喷涂铝金属涂层防护处理，可大幅降低大气腐蚀和海水中电化学腐蚀速率，减少镁合金结构件的损耗。目前，在镁及镁合金基体上冷喷涂铝金属或金属基复合涂层的方法主要分为三种：纯铝涂层、铝合金涂层、陶瓷颗粒增强铝基复合涂层。

2、镁合金表面冷喷涂耐磨涂层

在镁合金表面涂层的研究中，耐磨涂层是重要的研究方向之一。在航空、航天以及车辆行动系统的镁合金结构件表面采用冷喷涂防护技术，可大幅度提高结构件的耐磨性，并且与传统的螺栓紧固或镶铸钢质构件方法相比，冷喷涂防护涂层的质轻且涂层不易脱落。目前，研究人员研究了不少合金体系的冷喷涂层，用来提高镁合金表面的耐磨性，如铝基复合涂层、锌铝合金涂层[、不锈钢涂层、碳化钨钴涂层及其他合金复合涂层（如铜-钨复合涂层等）。

3 热处理对冷喷涂涂层的影响

热处理作为调控涂层综合性能的一种手段，可使涂层内部原子扩散、内应力降低、微观结构改变等，同时可提高涂层的力学性能，如拉伸强度、延伸率、粘结强度等。大量研究表明，热处理可改善涂层的微观结构，降低孔隙率，从而提高涂层的耐腐蚀能力。

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