镁合金的低能耗微弧氧化技术

成果简介：

镁合金具有许多优异的性能，其比强度高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料，机加工性能优良，减震性、电磁屏蔽性远优于铝合金。由于结构性能优异，储量丰富，在许多领域镁合金是工程塑料、铝合金和钢材强有力的竞争者或替代品。然而镁合金的耐磨性、耐蚀性较差，为了改善镁合金的性能，进一步扩大镁合金的应用领域，需要对其进行一定的表面处理，以满足不同的应用需要。

微弧氧化法是一项在金属表面原位生成陶瓷膜的技术，所制备的膜层与基体结合牢固，具有良好的耐磨损及耐腐蚀性能，在镁合金的表面改性中引起广泛的注意。然而微弧氧化目前尚存在电流效率低、能耗高的问题，这在一定程度上制约了这种新型技术工业化应用。

本成果采用铝酸盐电解质体系，配合一定的添加剂，从电解液的改善和电参数的优化两个方面来降低镁合金微弧氧化过程的工作电压和瞬时电流，在保证膜层厚度和致密度的前提下降低消耗的能量。经过工艺优化，成功地降低了微弧氧化的起弧电压（60～120V左右），并把工作电压控制在150V以下，最终使得单位能耗降低到3.96W/(dm2•μm)。所得到的微弧氧化膜层外观平整，经过锉刀试验和粘胶试验后，均未见有膜层揭起或脱落现象，证明膜层和基体具有很好的结合强度。膜层具有良好的耐腐蚀性能，经过96小时中性盐雾试验没有发现蚀点和气泡等缺陷，在电化学测试中腐蚀电流密度比镁合金基体的腐蚀电流密度降低了3个数量级。

适用范围：适用于镁合金的微弧氧化

项目投资条件：汽车生产企业或镁合金制品生产

成果所处研究阶段：小试阶段