圖1 鎂合金制作的飛機部件,可以大大減輕機身重量
鎂(Mg)是地殼中第八豐富的元素,原子序數為12,比鋁輕33%,比钛輕60%,比鋼輕75%,
鎂合金其良好的比剛度、比強度、導熱性、消震性、可切削加工性、可回收性和電磁屏蔽等優越性能,被美譽為“21世紀綠色結構材料”。中鋁輕研合金生産的超輕鎂锂合金更是被譽為世界最輕合金。
圖2 尼康D810相機鎂合金浸泡海水後多處腐蝕
當然,鎂合金也有缺點。鎂電子結構為2-8-2,标準電極電位很負(-2.36V),其化學活性較為活潑,平衡電位較低,易發生電偶腐蝕。在室溫下,容易被空氣中的氧所氧化,因此耐蝕性較差。
為了保證鎂合金的良好耐蝕性以及導電性,我們會對鎂合金做導電氧化處理。
導電氧化(又稱化學氧化)是鎂合金、鋁合金,在特定的溶液内發生化學反應,形成一種難溶性化合物膜層的工藝。膜層具有一定的耐蝕性,用于溫和環境長期存儲或噴漆前打底使用。由于膜層較薄(小于1微米),膜層保持良好的導電性,适用于需要零件導電和電磁屏蔽的場合。表1為鎂合金和鋁合金導電氧化特點。
表1 鎂合金和鋁合金導電氧化特點
材料 |
膜厚 |
耐磨性 |
膜層顔色 |
漆層附着力 |
中性鹽霧試驗 |
鎂合金 |
<1μm |
棉簽擦拭不掉色 |
不同材料,金色、黃色、棕色、棕黑色等 |
漆層無脫膜 |
不同牌号耐蝕性有差異,一般約24h |
鋁合金 |
<1μm |
棉簽擦拭不掉色 |
金色、黃色 |
漆層無脫膜 |
不同牌号耐蝕性有差異,一般>96h |
目前,鎂合金陽極氧化工業化生産的技術尚不成熟。微弧氧化防護效果很好,但氧化膜層不導電,無法滿足箱體零件整體電磁屏蔽的需求。表面鍍鎳、鍍金等處理,雖然可以達到防護和導電的雙重效果,但是成本較高,深孔、邊角、内腔等複雜位置防護效果通常欠佳,較厚的鍍層會提高薄壁零件的整體重量,違背了輕量化的初衷。表2為導電氧化和陽極氧化區别。
表2 導電氧化和陽極氧化區别
對比 |
導電氧化 |
陽極氧化 |
處理時間 |
數秒到數分鐘 |
幾十分鐘 |
通電與否 |
純化學反應 |
電化學反應 |
膜厚 |
<1微米 |
數微米到數十微米 |
膜層導電性 |
導電性好 |
不導電 |
耐蝕性 |
良 |
優良 |
适用範圍 |
高性能鎂合金、鎂锂合金、鋁合金 |
鋁合金(目前鎂合金陽極氧化工業化生産還待優化) |
我公司目前生産的電子通信設備中,其外殼、内部安裝結構件如屏蔽盒、支撐闆等采用了鎂合金材料,要求具有一定的防護性及導電性,如圖3。
中鋁輕研合金通過調整配方及工藝參數,對鎂合金進行導電氧化處理,使鎂合金表面形成金黃色、黃色、彩虹色、棕色等顔色的氧化膜。導電氧化膜層緻密、均勻、耐蝕性良好,在航空航天,交通運輸與電子工業等領域有着重要的應用價值。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!