鎂是(shi)(shi)最(zui)輕的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)結構(gou)材料,具(ju)有(you)良好的(de)(de)導熱(re)性(xing)(xing)、電(dian)磁(ci)屏蔽性(xing)(xing)、抗(kang)沖擊(ji)減(jian)震性(xing)(xing)及比(bi)強度高(gao)、比(bi)剛度高(gao)、無毒(du)、可回收和易加工等特點(dian),具(ju)有(you)廣闊(kuo)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。但(dan)是(shi)(shi),鎂合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)電(dian)極電(dian)位遠低于(yu)零,是(shi)(shi)工業合(he)金(jin)(jin)中最(zui)低的(de)(de),且鎂的(de)(de)氧(yang)化膜疏松多孔,使(shi)其具(ju)有(you)極高(gao)的(de)(de)化學和電(dian)化學活性(xing)(xing),因(yin)此(ci)抗(kang)腐蝕性(xing)(xing)能差(cha)。另外,鎂合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)硬(ying)度低,耐(nai)磨性(xing)(xing)能較差(cha)。這些缺點(dian)極大地(di)制約了鎂合(he)金(jin)(jin)在工程領域中的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。如何有(you)效地(di)提高(gao)鎂合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)磨抗(kang)蝕性(xing)(xing)能,成為當(dang)今鎂合(he)金(jin)(jin)材料工業應(ying)(ying)用(yong)中亟待解決的(de)(de)關鍵技術難題(ti),而鎂合(he)金(jin)(jin)表面處(chu)理(li)是(shi)(shi)最(zui)有(you)希(xi)望的(de)(de)研(yan)發方向。

　　在鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)表面(mian)(mian)制備Al涂(tu)(tu)層(ceng),可(ke)以提高(gao)(gao)鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)能,這是因為:(1)Al涂(tu)(tu)層(ceng)表面(mian)(mian)容易(yi)形(xing)成(cheng)一層(ceng)致密堅硬(ying)的(de)(de)(de)Al2O3膜,其在大氣(qi)中(zhong)具有自修復(fu)性(xing)(xing),可(ke)起到對(dui)基(ji)體材料(liao)的(de)(de)(de)保護(hu)作用(yong);提高(gao)(gao)鋁鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)的(de)(de)(de)Al含(han)量(liang),可(ke)以成(cheng)倍甚(shen)至(zhi)幾十(shi)倍地增加鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)能;同時,在鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)鋁涂(tu)(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)過程中(zhong),涂(tu)(tu)層(ceng)中(zhong)Al元素(su)會向基(ji)體鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)方(fang)向擴散,提高(gao)(gao)鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)的(de)(de)(de)Al含(han)量(liang),使(shi)鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)自身(shen)耐蝕(shi)性(xing)(xing)能得(de)到提高(gao)(gao);(2)Al是鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)常見的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)元素(su),其加入不(bu)會影(ying)響鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)回收(shou)利(li)用(yong),且Al是環境友好(hao)型材料(liao),無污染,有利(li)于回收(shou);(3)Al與(yu)Mg可(ke)形(xing)成(cheng)金(jin)(jin)屬(shu)間化(hua)合(he)(he)物,具有較好(hao)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)和耐磨性(xing)(xing);(4)在眾多元素(su)中(zhong),Al與(yu)Mg的(de)(de)(de)化(hua)學位最接近,二者形(xing)成(cheng)腐蝕(shi)原電池的(de)(de)(de)破(po)壞性(xing)(xing)最小。

　　有學者利(li)用鋁、鎂(mei)熱(re)膨(peng)(peng)脹系數(shu)相近(jin)(Al的(de)熱(re)膨(peng)(peng)脹系數(shu)為(wei)23μm/℃;Mg的(de)熱(re)膨(peng)(peng)脹系數(shu)為(wei)26μm/℃)的(de)特點(dian),采用高(gao)速電(dian)弧噴涂(tu)技術在AZ91鎂(mei)合金(jin)表(biao)(biao)面制備鋁基非(fei)晶納米(mi)晶復(fu)合涂(tu)層(ceng)以實現對其表(biao)(biao)面防護的(de)作用。結(jie)(jie)果(guo)表(biao)(biao)明,采用高(gao)速電(dian)弧噴涂(tu)技術制備的(de)Al-Ni-Y-Co涂(tu)層(ceng)中(zhong)存在非(fei)晶、納米(mi)晶和(he)晶化相,涂(tu)層(ceng)組織致密,與鎂(mei)合金(jin)基體的(de)結(jie)(jie)合強度(du)大(da)(da)于25MPa,孔隙(xi)率小于2.0%,平均(jun)顯微維氏硬度(du)值大(da)(da)于300HV0.1,且在質量分數(shu)為(wei)5%的(de)NaCl水溶液中(zhong)表(biao)(biao)現出優于純(chun)Al涂(tu)層(ceng)的(de)耐蝕性能。

　　但是(shi),多項(xiang)報道指出,在(zai)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金表(biao)面獲得(de)的(de)(de)Al涂(tu)(tu)(tu)層,往往存在(zai)孔隙率較大(da)、結(jie)合(he)強度不高(gao)(gao)的(de)(de)問題,需(xu)要采用封(feng)(feng)閉處(chu)(chu)理(li)、熱壓(ya)處(chu)(chu)理(li)或陽極(ji)氧(yang)化等技術來提(ti)高(gao)(gao)涂(tu)(tu)(tu)層的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)能,才可實(shi)現對(dui)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金基材的(de)(de)表(biao)面防護(hu)。例(li)如,采用電弧噴涂(tu)(tu)(tu)技術在(zai)AZ91鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金表(biao)面形成Al防護(hu)層,結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)(ming),未封(feng)(feng)孔的(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)層試樣腐蝕比原始(shi)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金還嚴(yan)重,而封(feng)(feng)孔處(chu)(chu)理(li)后Al涂(tu)(tu)(tu)層的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)有很大(da)提(ti)高(gao)(gao)。實(shi)驗表(biao)明(ming)(ming),經過熱壓(ya)和陽極(ji)氧(yang)化后處(chu)(chu)理(li)后,涂(tu)(tu)(tu)層的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)可明(ming)(ming)顯提(ti)高(gao)(gao),其腐蝕電流密度可下(xia)降4個(ge)數量(liang)級。分析發現,處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)層表(biao)面形成了(le)致密的(de)(de)Al2O3保護(hu)膜(mo)。