镁锂合金腐蚀特性及其表面涂层制备研究.docx

镁锂合金腐蚀特性及其表面涂层制备研究
一、引言：
镁锂合金作为一种新型的轻质金属材料，具有很好的机械性能，良好的加工性能，具有重量轻、高强度、高韧性、良好的导热性、成型性和可回收利用等优点。然而，镁锂合金在空气、水分和一些化学品环境下存在着强烈的腐蚀问题，这严重制约了其应用范围。因此，如何提高镁锂合金的耐蚀性能，成为当前研究的重点之一。
二、镁锂合金的腐蚀特性：
1、在不同环境下的腐蚀特性
镁锂合金在自然环境下，受到空气中氧气、二氧化碳和含有氯、氢氟酸等物质的腐蚀损伤，这些元素都可以在镁锂合金表面形成致密的氧化膜，保护镁锂合金不受侵蚀。但当周围环境的储液或储气、酸性或碱性较强的液体接触时，有可能破坏这种氧化膜，产生不同程度的腐蚀现象。在相同的腐蚀介质中，镁锂合金产生的腐蚀速率和腐蚀类型都与环境、材料和不同实验条件有关。随着时间的增加，腐蚀速率会逐渐变缓，但大量的失重还是不可避免的。
2、腐蚀机理
镁锂合金的腐蚀机理主要包括两个方面：一是溶解腐蚀，即在酸性条件下，合金表面与水反应产生氢气，同时镁离子和锂离子溶解到溶液中，发生溶解腐蚀；二是电化学腐蚀，即在液体中，镁锂合金表面出现微小的局部腐蚀细节，形成更大的腐蚀面。由于这些细节是由于局部阴极和阳极反应产生的，因此通常称为蚀坑。
三、表面涂层的制备
为了改善镁锂合金的耐腐蚀性，研究人员通常采用表面涂层的方法。表面涂层是利用高质量的防腐底漆和涂料材料将涂料材料附着在镁锂合金表面，形成厚度适当、粘附性强、硬度大、不易剥离和溶解的表面涂层。根据涂层材料的特性，可以分为有机涂层和无机涂层。
1、有机涂层
有机涂层主要包括聚合物材料、环氧树脂、氟碳漆和纳米复合材料等。聚合物材料是一种高强度、高硬度、高耐磨性的涂层，具有优异的抗腐蚀性和抗紫外线性能，适用于汽车、冶金和航空航天等领域。环氧树脂是一种透明无色、硬度高、粘附力强的涂层，对酸、碱、盐类和各种溶剂都有较好的耐腐蚀性能，广泛应用于电气设备、船舶和建筑等领域。氟碳漆具有高强度、耐热、耐腐蚀和抗紫外线性能，适用于化工、航空航天和制药等领域。纳米复合材料能够显著提高涂层的硬度、增强附着力、减少磨损、提高耐腐蚀性，适用于汽车、摩托车和飞机等领域。
2、无机涂层
无机涂层是一种利用电化学或物理化学方法将金属、陶瓷等微晶粉末沉积在镁锂合金表面形成的薄膜。无机涂层可分为电沉积、溶胶-凝胶、物理气相沉积等几种方法。电沉积是将阳极和阴极immersed母液中，在加电的条件下，将正极物质溶解，沉积在阴极上，形成涂层。这种方法制备的涂层具有高粘附力、良好的耐热性和耐腐蚀性。溶胶-凝胶法主要是利用一些低聚体或产生溶胶的化合物，与硅酸或铍酸等溶剂混合，在加热、干燥、热处理等条件下，形成均匀厚度的涂层。这种方法的涂层具有高抗腐蚀性和良好的耐化学性。物理气相沉积是将定向磁场下的微晶粒沉积在基底上形成的薄膜。这种方法的优点是涂层的厚度均匀、附着力强、抗腐蚀性能好，在微米级涂层领域具有很大的应用潜力。
四、结论
镁锂合金的腐蚀问题一直是制约其推广应用的重要原因。表面涂层方法是提高镁锂合金耐腐蚀性最为有效的方法之一。根据涂层的材质和制备方法的不同，可以大大提高镁锂合金的耐腐蚀性能。但目前缺少针对性的涂层制备，涂层成分稳定性和对合金摩擦和磨损等性能的影响还有待进一步研究。因此，今后的研究应继续探索表面涂层制备的新方法和新材料，为镁锂合金的应用提供更加可靠的保障。