1 前言

隨著裝備輕量化要求和材料高性能要求的不斷提高，鎂合金因具有低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度、優(yōu)異的阻尼減振降噪能力及電磁屏蔽性能等特點(diǎn)在航空航天、武器裝備等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。但鎂合金活潑的化學(xué)和電化學(xué)特性使其極易產(chǎn)生腐蝕，嚴(yán)重制約了鎂合金的應(yīng)用。在工程應(yīng)用中，通常采用表面處理來提高鎂合金的耐蝕性。其中，微弧氧化 (MAO) 處理是一種在有色金屬表面原位生長氧化物陶瓷的新技術(shù)，具有與基體金屬結(jié)合力強(qiáng)、硬度高、耐腐蝕、耐磨損、耐熱沖擊等優(yōu)點(diǎn)，是最有前途的輕合金表面處理方法。本文從鎂合金的腐蝕特性出發(fā)，重點(diǎn)論述了鎂合金應(yīng)用中常見的腐蝕形式及防護(hù)措施，系統(tǒng)總結(jié)了鎂合金MAO技術(shù)及其膜層的耐蝕耐磨性，為鎂合金的防腐及MAO應(yīng)用提供參考。

2 鎂合金腐蝕特性

純Mg的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-237 V，是電負(fù)性很強(qiáng)的金屬，具有極高的化學(xué)和電化學(xué)特性。將新制備的純Mg與室溫大氣接觸后迅速生成MgO薄膜，如圖1所示，最外層是厚度達(dá)2 μm的小板塊狀結(jié)構(gòu)，中間層是厚度為20~40 nm的致密層，第三層是厚度為04~06 μm的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，膜層呈多孔疏松狀，質(zhì)脆。

若空氣潮濕，則MgO迅速轉(zhuǎn)變成Mg(OH)2，在酸性條件下膜層很快破壞。反應(yīng)過程如式 (1)~(4) 所示。其中可能還包括某些中間步驟，但最典型的初始產(chǎn)物是短暫的Mg+生成。所以，Mg及鎂合金氧化膜極易腐蝕破壞，對(duì)基體保護(hù)能力差。

總腐蝕反應(yīng)為： Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2">Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 (1)

分步反應(yīng)為： Mg=Mg2++2e-">Mg=Mg2++2e? (2)

2H2O+2e-=H2+2OH-">2H2O+2e?=H2+2OH?(3)

Mg2++2OH-=Mg(OH)2">Mg2++2OH?=Mg(OH)2(4)

此外，鎂合金腐蝕還表現(xiàn)出一種特殊電化學(xué)現(xiàn)象，即負(fù)差數(shù)效應(yīng) (NDE)，隨著外電位的提高或外加電流密度的增大，陽極溶解反應(yīng)速度加快，同時(shí)陰極析氫反應(yīng)速度也加快。純Mg在NaCl和Na2SO4介質(zhì)中，由于陽極化過程中金屬M(fèi)g表面氧化膜結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致金屬陽極區(qū)有效面積增加，出現(xiàn)了NDE。NDE與Mg的腐蝕有密切關(guān)系，其影響機(jī)理還需進(jìn)一步探究。

Q-fog鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱常用于材料的篩選與耐腐蝕性能測(cè)試

3 鎂合金主要腐蝕形式

鎂合金的腐蝕形式表現(xiàn)為全面腐蝕、電偶腐蝕、高溫氧化、點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞等。其中電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕開裂和腐蝕疲勞是鎂合金應(yīng)用中常見和危害較大的腐蝕形式。

31 電偶腐蝕

電偶腐蝕是指同一介質(zhì)中不同腐蝕電位的異種金屬接觸處的局部腐蝕現(xiàn)象，包括陰極、陽極、電解液和導(dǎo)體等4個(gè)環(huán)節(jié)，其中任一環(huán)節(jié)消失則電偶腐蝕就會(huì)停止。電偶腐蝕是鎂合金在腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生的一種電化學(xué)腐蝕。Mg的高反應(yīng)活性使得純Mg和鎂合金對(duì)不同金相組織而引起的內(nèi)電偶腐蝕十分敏感，由于Mg的電極電位較絕大多數(shù)金屬的電極電位低，當(dāng)鎂合金與其他金屬接觸時(shí)，其一般作為陽極發(fā)生電偶腐蝕。陰極則是與Mg有直接外部接觸的異種金屬，或是鎂合金內(nèi)部的第二相或雜質(zhì)相。腐蝕環(huán)境中溶液pH值的大小、溶液的性質(zhì)、鎂合金的成分及所處的環(huán)境等對(duì)電偶腐蝕均產(chǎn)生較大的影響。將鎂合金與異種金屬連接并進(jìn)行鹽霧實(shí)驗(yàn)是快速檢測(cè)電偶腐蝕性能的一種方法。減少鎂合金電偶腐蝕的主要措施包括：選擇在工作環(huán)境下電極電位盡量接近 (較好不超過50 mV) 的金屬作為相接觸的電偶對(duì) (如5系、6系鋁合金與Mg兼容);減小正電極電位金屬面積，盡量增大負(fù)電極電位金屬 (鎂合金) 面積，避免面積效應(yīng);盡量使相接觸的金屬電絕緣，并使介質(zhì)電阻增大;充分利用防護(hù)層或設(shè)法外加保護(hù)電位，如鎂合金組件裝配間隙內(nèi)填充耐蝕性鉻酸鹽或密封化合物;此外還需考慮腐蝕產(chǎn)物對(duì)電偶腐蝕的影響等。

3.2 點(diǎn)蝕

點(diǎn)蝕是在金屬局部表面出現(xiàn)縱深發(fā)展的腐蝕小孔，其余表面不腐蝕或輕微腐蝕的現(xiàn)象。點(diǎn)蝕多發(fā)生在表面生成鈍化膜的金屬材料上或表面有陰極性鍍層的金屬上。Mg是一種自然鈍化的金屬，當(dāng)Mg在非氧化性的介質(zhì)中遇到Cl-時(shí)，在它的自由腐蝕電位處會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。Mg在中性或堿性鹽溶液中也會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。當(dāng)腐蝕介質(zhì)的pH值為13~14時(shí)，溫度變化對(duì)鎂合金的點(diǎn)蝕影響不大，但是腐蝕介質(zhì)中Cl-的濃度對(duì)點(diǎn)蝕形成影響很大。重金屬污染物也會(huì)加快鎂合金的點(diǎn)蝕。鎂合金一旦發(fā)生點(diǎn)蝕，其腐蝕非常迅速，且小面積的Mg與大面積的異種金屬接觸點(diǎn)蝕嚴(yán)重。通過快速凝固技術(shù)可改善鎂合金的微觀組織結(jié)構(gòu)，增加固溶極限和成分變化范圍，提高鎂合金的組織均勻度，減少微觀組織和雜質(zhì)粒子根部的侵蝕。但快速凝固處理需要專用設(shè)備，成本高。在加工及裝配過程中應(yīng)用緩蝕劑，控制環(huán)境 (如介質(zhì)成分、溫度、濕度、壓力和pH值等) 可有效降低鎂合金點(diǎn)蝕現(xiàn)象。

3.3 應(yīng)力腐蝕開裂

應(yīng)力腐蝕開裂 (SCC) 是指受拉伸應(yīng)力作用的金屬材料在某些特定的介質(zhì)中，由于腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力的協(xié)同作用而產(chǎn)生滯后脆性開裂或斷裂的現(xiàn)象。SCC是電化學(xué)-力學(xué)共同作用的結(jié)果，電化學(xué)腐蝕加上應(yīng)力的作用導(dǎo)致裂紋形成，裂紋的發(fā)展主要由力學(xué)因素引起，直至斷裂。鎂合金應(yīng)力腐蝕開裂的主要影響因素包括：冶金效應(yīng)、加工工藝、腐蝕環(huán)境以及應(yīng)力附加程度等。合金元素Al是鎂合金產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕敏感性的最重要因素，其敏感性隨Al含量的增加而增加。目前，常用的含Al和Zn的AZ類鎂合金具有最大的SCC敏感性。鎂合金中添加稀土元素 (Re) 能抑制Al在晶界形成導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的陰極相Mg17Al12，提高鎂合金的晶間應(yīng)力腐蝕抗力。鎂合金中的雜質(zhì)Fe，Cu和Zn會(huì)增加鎂合金的應(yīng)力腐蝕敏感性。研究表明：80%以上的鎂合金腐蝕開裂失效是由材料本身過大的殘余應(yīng)力引起的。這些殘余應(yīng)力包括：鎂合金結(jié)構(gòu)件加工和裝配過程中形成的熱應(yīng)力、形變應(yīng)力等;表面腐蝕鈍化膜引起的附加應(yīng)力等。在降低或均勻化工作狀態(tài)下鎂合金外加載荷的同時(shí)，通過熱處理 (時(shí)效或退火)、表面處理、表面強(qiáng)化以及裝配防護(hù)等方式可以降低或消除鎂合金的應(yīng)力腐蝕開裂傾向。

3.4 腐蝕疲勞

腐蝕疲勞是指腐蝕介質(zhì)和交變 (周期) 應(yīng)力共同作用下材料的疲勞極限比無環(huán)境作用時(shí)的疲勞極限低而發(fā)生失效的現(xiàn)象。腐蝕疲勞強(qiáng)烈地依賴于冶金學(xué)、載荷和環(huán)境參數(shù)間的相互影響。腐蝕疲勞裂紋優(yōu)先萌生于顯微孔洞、縮孔、夾雜物及偏析等表面缺陷處，尤其存在于因近表面缺陷引起應(yīng)力集中而生成裂紋的次表層中-。在腐蝕環(huán)境誘發(fā)下，這些疲勞裂紋在交變載荷作用下快速擴(kuò)展，合金疲勞壽命顯著降低。控制鎂合金壓鑄零件的鑄造缺陷，特別是表面或亞表面的鑄造缺陷，可控制疲勞裂紋的萌生。軋制狀態(tài)下AM60鎂合金的晶粒大小分布不均引起的裂紋分叉和粗糙度誘發(fā)的裂紋閉合對(duì)疲勞擴(kuò)展產(chǎn)生嚴(yán)重阻滯，其疲勞裂紋擴(kuò)展方式為沿晶和穿晶混合開裂;細(xì)晶粒材料通常更能抵抗疲勞裂紋的引發(fā)，在表面的應(yīng)力集中較粗晶粒少;改變顯微結(jié)構(gòu)和合金元素、雜質(zhì)元素分布狀態(tài)的熱處理工藝能有效地影響疲勞腐蝕行為。循環(huán)應(yīng)力振幅、頻率、波形以及過載等對(duì)鎂合金腐蝕疲勞產(chǎn)生重要影響，同時(shí)腐蝕環(huán)境 (如化學(xué)活性、溫度、濕度、電化學(xué)變量以及裂紋尖端化學(xué)效應(yīng)等) 能促進(jìn)疲勞裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展，并能夠縮短構(gòu)件的疲勞壽命。

4 鎂合金MAO技術(shù)

在鎂合金工程應(yīng)用中，主要從提高鎂合金純度或研究新合金、表面處理或涂層、采用快速凝固工藝和表面改性等4個(gè)方面進(jìn)行腐蝕防護(hù)。其中，表面處理形成保護(hù)膜是提高M(jìn)g及鎂合金材料抗蝕性最重要、最有效的方法。近十幾年來，研發(fā)出了多種有效的表面處理工藝技術(shù)，大大擴(kuò)展了鎂合金材料的應(yīng)用范圍。鎂合金MAO即是在鋁合金MAO和普通陽極氧化的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新技術(shù)。

41 MAO工藝過程

等離子體MAO簡(jiǎn)稱MAO，又稱微等離子體氧化 (MPO)、陽極火花沉積 (ASD)，該技術(shù)將Al，Mg，Ti，Zr，Ta和Nb等閥金屬或其合金置于電解質(zhì)水溶液中，利用電化學(xué)方法，在該材料的表面微孔中產(chǎn)生火花放電斑點(diǎn)，在熱化學(xué)、等離子體化學(xué)和電化學(xué)的共同作用下，生成基體金屬氧化物陶瓷膜層的陽極氧化方法。MAO工藝流程一般為：除油→去離子水漂洗→MAO→自來水漂洗→烘干。研究表明，MAO過程包括3個(gè)階段：陽極沉積階段、微弧放電階段和局部弧光階段。陽極沉積階段是在陽極表面發(fā)生團(tuán)絮氧化膜沉積與擴(kuò)展的過程;微弧放電階段是前期缺陷的減少與消失并形成均勻膜層的過程，陶瓷層表面微孔孔徑較小，膜層均勻致密;局部弧光階段形成的放電微孔孔徑較大，陶瓷層比較疏松。隨著MAO過程的進(jìn)行，膜層向外生長速度大于向內(nèi)生長速度，達(dá)到一定厚度后，氧化膜完全轉(zhuǎn)向基體內(nèi)部生長，同時(shí)膜層逐漸趨于均勻致密，致密層逐漸增厚，厚度增大，硬度也增大。

MAO工藝因材料性能、熱處理狀態(tài)、零件結(jié)構(gòu)及數(shù)量、膜層厚度、成膜速度、設(shè)備功率等不同，工藝條件及生成的膜層性能亦不同。例如：固溶態(tài)的鎂合金基體改善了其微弧氧化膜層中微裂紋的數(shù)量和形態(tài)以及膜層的表面粗糙度;在膜層厚度相同時(shí)，固溶態(tài)基體MAO所需處理的時(shí)間短，耗能少，且固溶態(tài)基體膜層表面粗糙度始終小于半固態(tài)基體膜層表面粗糙度;MAO后進(jìn)行時(shí)效處理可使MAO膜層中的應(yīng)力得以釋放等。一般需要根據(jù)工藝要求、設(shè)備及電解液配方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定較好工藝參數(shù)。鎂合金MAO的一般工藝條件為：電解液pH值12~14，電流密度12~40 Adm-2，最高電壓550 V，溶液溫度30~65 ℃，時(shí)間10~30 min。

鎂合金MAO后得到乳白色、灰白色或咖啡色的完整膜層;膜層厚度根據(jù)需求通過工藝調(diào)整可控制在5~70 μm范圍內(nèi)，中性鹽霧實(shí)驗(yàn)可達(dá)500 h，膜層附著力為0級(jí);大幅度提高了材料表面硬度，顯微硬度在1000~2000 HV，最高可達(dá)3000 HV;氧化膜空隙率小，空隙率低，膜層與基體結(jié)合緊密，質(zhì)地堅(jiān)硬，分布均勻，具有良好的耐磨性能;在MAO表面進(jìn)行封孔處理或涂裝工藝，可進(jìn)一步提高鎂合金微弧膜層 的性能。

42 MAO膜層結(jié)構(gòu)

AZ91D鎂合金MAO陶瓷層表面形貌及剖面形貌如圖2所示。圖2中MAO膜層表面由無數(shù)微小、形態(tài)類似于“火山錐”、“豆瓣?duì)睢被颉胺涓C狀”-的物質(zhì)結(jié)合構(gòu)成，每個(gè)微孔中心都?xì)埩粢粋€(gè)小孔，是微弧產(chǎn)生時(shí)熔融態(tài)氧化物噴發(fā)通道，微孔數(shù)量多，尺寸小，孔徑一般在1~3 μm?？妆砻婺苡^察到膜熔化痕跡，表面還有許多更小氣孔。因此，微等離子體氧化膜呈多孔狀態(tài)。MAO過程中在熱化學(xué)、等離子體化學(xué)和電化學(xué)的共同作用下產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，氧化反應(yīng)放出熱量以及部分電能轉(zhuǎn)化成熱能，Mg基體局部表面瞬間溫度高達(dá)2000 ℃以上，膜層在瞬間呈熔融狀態(tài)，致使不同部位的氧化膜通過流動(dòng)逐漸粘結(jié)在一起，未出現(xiàn)火花放電區(qū)域則吸附大量氣泡，于是粘結(jié)在一起的氧化膜將部分氣泡擠出、部分氣泡包覆于膜內(nèi)，被包覆的氣泡受壓噴出，形成膜層孔洞。圖2中膜層分為兩層，外層多孔、孔隙粗大，為疏松層;內(nèi)層與基體結(jié)合緊密，孔隙微小，組織致密，為致密層，致密層與基體金屬相互滲透、相互契合，是典型的冶金結(jié)合，膜-基結(jié)合強(qiáng)度高。ba

43 MAO膜層耐蝕性

鎂合金MAO通過瞬間高溫?zé)Y(jié)直接把基體金屬變成一定厚度的陶瓷層氧化物，與基體結(jié)合良好，陶瓷膜層的極化曲線、電化學(xué)阻抗曲線、腐蝕電流密度曲線均優(yōu)于鎂合金基體的，耐蝕性較鎂合金基體提高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，在35%NaCl溶液中浸泡120 h后其腐蝕速率約為鎂合金基體的1/10，具有良好的耐腐蝕性能。在此過程中，鎂合金MAO陶瓷層的微觀組織結(jié)構(gòu)將直接影響其耐蝕性。同時(shí)，隨著MAO膜層厚度的增加，膜層表面致密度降低，膜層質(zhì)量變差，在一定工藝參數(shù)條件下，存在耐蝕性較好的MAO膜厚，它是由膜層的有效厚度即致密層厚度決定的，而與膜層的總厚度關(guān)系不大。有研究表明：AZ91D鎂合金MAO膜層的耐蝕性隨膜層厚度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的規(guī)律。當(dāng)MAO陶瓷膜層表面破壞時(shí)，陶瓷膜的腐蝕速率逐漸變大，耐蝕性能逐漸降低，在腐蝕溶液中發(fā)生電偶腐蝕，加速鎂合金的腐蝕。

44 MAO膜層耐磨性

441 滑動(dòng)磨損 在一定的溫濕度環(huán)境下，對(duì)AZ91D鎂合金MAO膜層分別與低碳鋼 (36HRC) 和GCr15軸承鋼以及AZ31鎂合金MAO膜層與GCr15軸承鋼 (62 HRC) 進(jìn)行滑動(dòng)干摩擦發(fā)現(xiàn)：摩擦系數(shù)因陶瓷膜疏松層摩擦產(chǎn)生的磨屑的影響而波動(dòng)較大，但質(zhì)量磨損速率低，陶瓷層可以提高基體合金的耐磨能力;隨著摩擦的繼續(xù)進(jìn)行，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的MAO致密層摩擦，磨損速率隨載荷的增加而迅速增加;最后因膜層被磨穿而與Mg基體摩擦，摩擦系數(shù)進(jìn)一步降低，磨損則主要由基體合金控制-。而在35%NaCl溶液的腐蝕環(huán)境下，AZ91D鎂合金MAO膜層與低碳鋼 (36HRC) 的摩擦系數(shù)波動(dòng)不大，腐蝕液的潤滑作用帶走了大部分磨屑，最后穩(wěn)定階段的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)低于干摩擦環(huán)境下的穩(wěn)定摩擦系數(shù)，腐蝕溶液降低了鎂合金微弧膜層的耐磨性。腐蝕環(huán)境下，膜層磨損機(jī)理隨載荷大小不同而變化，低載荷狀態(tài)下主要是磨粒磨損，高載荷狀態(tài)下主要是膜層-基體結(jié)合力破壞導(dǎo)致的剝層磨損和犁削及粘著磨損，鎂合金基體表面變形能力提高，基體磨損量增加，質(zhì)量磨損速率則隨載荷增加的趨勢(shì)變得緩慢。

442 微動(dòng)磨損 相互壓緊的金屬表面間因小振幅振動(dòng)產(chǎn)生微動(dòng)磨損，如振動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)中的螺紋聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和過盈配合聯(lián)接等，易造成接觸表面磨損，引起構(gòu)件咬合、松動(dòng)或污染源的形成，加速裂紋的萌生與擴(kuò)展，降低材料疲勞壽命。ZM5鎂合金MAO微動(dòng)磨損特性研究表明：在載荷為100 N，位移幅值分別為5和10 μm條件下，ZM5鎂合金MAO的摩擦系數(shù)比基體的要高，在隨后的循環(huán)次數(shù)中，兩種位移幅值的摩擦系數(shù)趨于穩(wěn)定并保持一致。MAO表面處理的ZM5鎂合金陶瓷膜層不會(huì)改變微動(dòng)運(yùn)行工況圖和材料響應(yīng)微動(dòng)圖。在微動(dòng)磨損的部分滑移區(qū)與混合區(qū)里，MAO的ZM5鎂合金的磨損較基體要輕微，但損傷機(jī)理與基體一致，部分滑移區(qū)以彈性協(xié)調(diào)為主，混合區(qū)里塑性變形嚴(yán)重，邊緣存在微滑區(qū)，磨損機(jī)理為粘著磨損、氧化磨損與磨粒磨損并存，但MAO膜層的磨屑氧化程度較基體輕微。

443 沖擊磨損 沖擊磨損是指材料表面受到外來物體沖擊力作用而引起的局部材料表面磨損、損失或剝落的現(xiàn)象，典型的失效過程一般表現(xiàn)為彈性變形 →">→塑性變形 →">→開裂 →">→斷裂。研究表明：在用GCr15鋼球?qū)M5鎂合金MAO陶瓷層沖擊初期，

MAO膜疏松層中大量微凸體在反復(fù)沖擊力作用下被破壞，表面材料剝落或向?qū)δゼD(zhuǎn)移，造成初期磨損量較大，磨損深度曲線

增加較快;隨著沖擊進(jìn)一步進(jìn)行，增大了沖頭與試樣表面間的接觸面積，接觸應(yīng)力減小，磨屑層的形成以及基體晶粒細(xì)化，

位錯(cuò)密度的增大，塑性變形抗力的提高等因素使得后期磨損深度及面積增加減緩。磨損與疲勞交替作用造成了MAO陶瓷層的損傷。

與滑動(dòng)磨損情況不同，在法向沖擊作用下，原位生長的MAO陶瓷層的存在并沒有起到減輕沖擊磨損的作用。

MAO陶瓷層沖擊坑磨損深度及面積隨沖擊次數(shù)呈非線性增加。MAO陶瓷層因其結(jié)構(gòu)特殊性及高硬度，

沖擊磨損過程表現(xiàn)為磨損和疲勞的交替復(fù)合機(jī)制。

45 MAO膜層檢測(cè)與修復(fù)

鎂合金MAO膜層性能檢測(cè)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：外觀檢測(cè)、厚度測(cè)定、硬度測(cè)定、表面處理層與基體結(jié)合力、耐蝕性能評(píng)價(jià)以及耐磨性測(cè)定等。經(jīng)MAO后，借助天然散色光或在日光下目測(cè)檢驗(yàn)，觀察氧化層的孔隙大小、色澤均勻程度、有無斑點(diǎn)、脫皮等現(xiàn)象;常用厚度儀、顯微硬度計(jì)測(cè)定膜層厚度和膜層硬度;采用劃痕法得出膜層與基體脫離的臨界載荷，通過計(jì)算求得膜層結(jié)合強(qiáng)度;常用鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)或浸漬法進(jìn)行耐蝕性能評(píng)價(jià)。

鎂合金MAO部件局部氧化膜破損，可進(jìn)行手工局部化學(xué)氧化，但耐蝕性能較MAO膜層差。先用浸有氧化液的棉球擦拭需氧化部位，再在室溫下用浸有氧化液的棉球反復(fù)涂抹無膜處，直到生成均勻氧化膜，最后用蒸餾水沖洗殘?jiān)⒂妹撝薏羶?、干燥。膜層出現(xiàn)脫落、鼓泡、磨損、銹蝕或顏色不均勻時(shí)，局部氧化也不能修復(fù)產(chǎn)品，必須退除氧化膜或直接做MAO，此時(shí)對(duì)鎂合金結(jié)構(gòu)件的尺寸精度和膜層附著力影響較大。

46 MAO封孔處理

由于MAO陶瓷層表面分布著大量的微孔放電通道，腐蝕介質(zhì)能通過孔隙浸入鎂合金基體產(chǎn)生腐蝕，在MAO后對(duì)鎂合金表面進(jìn)行封孔處理，在孔隙的吸附作用下，封孔劑循著這些微孔或裂紋進(jìn)入并填充，降低氧化膜的孔隙率，使外層疏松層逐漸變得致密，膜層與基體結(jié)合良好，復(fù)合膜層具有更加致密和均勻的微結(jié)構(gòu)，腐蝕電位正移，腐蝕電流密度降低，腐蝕電阻增大，進(jìn)一步提升了MAO陶瓷層的耐蝕耐磨能力，同時(shí)可以增加膜層的色澤，改善膜層的美觀性，或?yàn)槠渌雍徒Y(jié)構(gòu)材料的制備提供優(yōu)良的襯底-。由MAO層與SiO2-ZrO2溶膠-凝膠層組成的復(fù)合膜層表面僅有少量微裂紋，整個(gè)膜層為微晶與玻璃態(tài)的混合結(jié)構(gòu)，該復(fù)合膜層具有較低的點(diǎn)蝕傾向，腐蝕速率較小，對(duì)鎂合金陽極過程有明顯的抑制作用，但對(duì)陰極過程作用不大。封孔方法中，采用浸漬提拉封孔法制備的復(fù)合膜層耐蝕性好于旋涂封孔法制備的膜層。常用的封孔劑有去離子水、石蠟、丙稀酸、環(huán)氧樹脂和酚醛清漆。

5 結(jié)語

鎂合金易發(fā)生電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、SCC和腐蝕疲勞，在工程應(yīng)用中通過提高鎂合金純度、降低組織缺陷、研究新型鎂合金、選擇相近電極電位差的金屬與鎂合金接觸以及采用表面處理或表面涂層等方式進(jìn)行腐蝕防護(hù)，能夠提高鎂合金的耐蝕能力，發(fā)揮其優(yōu)越的材料性能。鎂合金MAO膜層具有MAO特殊的膜層結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的耐腐蝕耐磨損性能，隨著鎂合金MAO技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，MAO對(duì)鎂合金的工程化應(yīng)用將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。