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《镁合金微弧氧化膜层制备技术及其耐蚀性研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、镁合金微弧氧化膜层制备技术及其耐蚀性研究西安理工大学硕士学位论文镁合金微弧氧化膜层制备技术及其耐蚀性研究姓名:吴国建申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:蒋百灵20020101摘要镁合金微弧氧化膜层制备技术及其耐蚀性研究学科:材料学指导教师:蒋百灵教授符长璞教授作者:吴国建作者签名:答辩日期:.导师签名:摘要本文采用对比实验和正交实验的方法系统地研究了硅酸盐、磷酸盐、六偏磷酸盐和碳酸盐体系的镁合金微弧氧化处理液配方组成及微弧氧化处理工艺对微弧氧化陶瓷层性能的影响。借助于、和等方法,观察了镁合金微弧氧化陶瓷层的生长特性、测定了陶瓷层的相组成和元素在陶瓷
2、层不同深度的分布,分析了影响徽弧氧化陶瓷层耐蚀性的主要因素。本次研究优化出了磷酸盐体系、硅酸盐体系和六偏磷酸盐体系配方,并在此基础上研制出更优的配方及其工艺参数。研究表明,镁台金微弧氧化陶瓷层由疏松层、致密层和过渡层三部分组成。在不同的工艺参数下制得的微弧氧化陶瓷层其琉松层、致密层和过渡层的比例不同.徽弧氧化时问、电流密度、电流占空比、电流频率、电解液组成和温度等各工艺参数对微弧氧化陶瓷层的耐蚀性能和膜层质量均有明显的影响。从组织结构观察发现陶瓷层的致密性、陶瓷层的厚度及相组成是影响其耐蚀性的内因,其中膜层致密性最为关键。微弧氧化工艺参数仅是影响微弧氧
3、化陶瓷层耐蚀性的外因。微弧氧化陶瓷层主要由、尖晶石相和无定形相组成,且其相对含量随不同条件和位置而变化。膜层中无定形相含量高于,最高可达%。关健词:微弧氧化镁合金陶瓷层相组成耐蚀性ⅣⅡⅡ烩】啉矾.::..:.::,自删;∞咄,,.,,咯∞抒Ⅸ,也...Ⅱ.垒里鬯.∞..,,.%.%.:...前言‘‘量刖瞢信息产业是当今最具潜力的高新技术支柱产业,信息产业的发展要求电子产品不断地朝小型化、便携式方向发展,并且对电子产品的散热和防辐射性能提出了更高的要求。随着对电子产品轻质化、小型化、集成化及散热和防辐射性能的要求越来越高,电子器件所要求的壁厚越来越薄,一
4、般的塑料已无法满足要求,而镁合金则具有明显的优势,因其不可替代的综合性能优势被誉为世纪最理想的电子产品壳体材料【.】。与其它轻质材料相比,镁合金具有如下的性能特点【】:.比重小./,是常用金属材料中最轻的,适合制造壳体类制品。.比强度高。.良好的机加工性能和导热性能。.具有比铝合金更大的承受冲击载荷的能力,能量衰减系数大,在一应力下,是铝合金衰减系数的?倍,被誉为汽车方向盘及所有转向系统的理想材料。.电磁相容性:采用镁合金制造电子产品外壳不需要作导电处理,就能获得良好的屏蔽效果,可用作手提电脑,移动通信设备的壳体等,而现用的塑料壳体内外表面均须作导电处
5、理,增加了制造成本。镁合金的电磁屏蔽特性和辅助散热功能已引起各种电脑、手机等信息产品制造商的极大兴趣,由于电脑及其它通信产品芯片运行速度越来越快,导致发热功率的密度不断升高,因此必须把系统内产生的热量迅速散发到大气中,使元器件的温度维持在可靠的范围内,以确保系统的稳定性和延长寿命。而镁合金的比热是常见金属中最高的【,镁合金外壳导热快,自身又不易发热,是制作电子器材壳体的理想材料。其次,镁合金有良好的屏蔽效果。既可减少电子产品工作时信号干扰,又可减少..西安理工大学硕士学位论文对人体的危害。此类产品不仅市场需求稳定上升,而且更新换代周期较短,所以壳体材料
6、需求量很大。镁合金因其性能方面不可替代性和环保方面可循环使用性,已被业内认定为新的壳体材料。有资料表明】,中国已成为全球性电子产品壳体主要制造基地,因此今后几年镁合金电子产品壳体的市场需求必将迅速增加。虽然镁及镁合金具有许多优点,并且得到了广泛的应用,而且其应用还在进一步扩大。但是镁的电极电位很低,当在潮湿的气氛中与其它高电位金属接触时,极易产生接触腐蚀。而且镁合金的电极电位更低,更易产生腐蚀。同时,由于金属表面一般来说都不是很光滑的,还存在着由杂质构成的阴极相【】,因此在潮湿的气氛中极易产生电化学反应,形成点腐蚀【】。镁在大气中虽能自然形成碱式碳酸盐
7、膜,但这种自然氧化膜的厚度只有几十埃到几百埃,不足以防止恶劣的环境下腐蚀。同时由于硬度不高也不能防止摩擦而造成的破坏。因此镁合金作为结构材料和壳体时,必须采取可靠的表面防护措篪。镁合金的快速发展仅是近几年的事。表面防护处理工艺中采用的化学氧化和阳极氧化均属铝合金表面处理工艺的修正。而且,镁合金的化学氧化膜很薄卜,耐蚀性很差;镁合金的阳极氧化膜质脆而多孔,因此很少单独使用。为了提高镁合金阳极氧化膜的耐蚀性能,一般阳极氧化后都需要进行喷涂油漆、树脂或塑料等有机涂层。这样就使表面处理的成本大大增加。例如压铸成形的镁合金笔记本电脑外壳其后续表面处理工序费用占整
8、体成本的%之多】。另外,镁合金阳极氧化的酸性溶液中要加入大量铬酐?/,容易造成环境污染】。故研
