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镁合金化学镀工艺及性能
一、引言
随着科技的不断发展，人们对机械、电子、航空、航天等领域的工业制品提出了更高的要求。为了满足这些要求，人们开始寻找一种性能优良、重量轻、热传导性能好、强度高的材料。镁合金因其具有低密度、高比强度、高刚性、较高的抗腐蚀性以及良好的耐高温性，而被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子、军工及轻便型机械等领域。然而，由于镁合金在使用过程中常常会遇到腐蚀、磨损等问题，因此需要采用合适的表面处理方法来提高其表面性能。
其中，镁合金的化学镀是一种常用的表面处理方法。化学镀可以形成一层致密的氧化层，增加镁合金的抗腐蚀性和耐磨性，提高其表面质量和硬度，同时也可以起到美化、防腐等效果。因此，本文将对镁合金化学镀的工艺及性能进行探讨。
二、化学镀工艺
化学镀镁合金是将适当的金属离子（如Cr3+，Ni2+等）通过化学反应与镁合金表面的镁离子发生置换反应而得到的一层保护膜。这种保护膜能形成一层致密、均匀的阳极氧化层，防止镁合金表面被进一步氧化，并能增加表面硬度和抗腐蚀性。
目前镁合金化学镀的工艺主要包括铬化镀、锌化镀、铜化镀以及镁合金阳极氧化等。其中，铬化镀和锌化镀是常用的化学镀方法。
1.铬化镀
铬化镀是利用铬酸与氟化铬反应生成硬质氟化铬等金属复合物膜，在镁合金表面形成一层复合氧化层。该层氧化层的颜色为灰色或银灰色，镀铬层的厚度一般在0.01~0.02mm，可根据需要加大镀层厚度。铬化镀工艺流程如下：
（1）表面处理：在铬化镀前，需要进行表面工艺准备，包括洗涤、磨料抛光等处理，以保证表面干净光滑。
（2）预处理：在表面处理完成后，将镁合金再次清洗干净，并通过浸泡等方式在表面形成一层较薄的氧化层，以方便下一步的化学反应。
（3）涂胶处理：使用铬化液对表面进行涂胶，形成固定的稳定配位络合物。
（4）铬化液处理：将镁合金浸入铬化液中，经过一段时间（一般为2~5min）后取出，可形成致密的氧化铬镁合金复合物膜。
（5）清洗处理：将铬化后的表面通过清洗去除不干胶化学产物残留物和余液，以便进行下一步处理或者使用。
2.锌化镀
锌化镀是指在锌盐溶液中通过电解或浸泡等方式，在镁合金表面沉积一层锌金属，形成一种锌镁合金的氧化膜。锌镁合金的氧化膜具有优良的耐腐蚀性和良好的耐磨性。
锌化液的成分和配方会根据不同的需求和使用条件进行调整和改变。锌化镀工艺流程如下：
（1）表面处理：和铬化涂层一样，表面处理是必不可少的工艺步骤，需要进行洗涤、去脂、酸洗、磨光等活动，以确保表面清洁，表面活性物质去除彻底，对于不同类型与批次的镁合金，表面处理的方式也不尽相同。
（2）浸泡锌化液中：经过表面处理后的镁合金会在预处理后放入锌化液中。浸泡时间的长短会影响到涂层的厚度和质量，所以需要根据实际情况确定浸泡时间，通常为4~8分钟。
（3）电镀锌：采用直流和交流电源都可以完成电镀镀锌的过程，锌化后的镁合金表面可以形成钝化的锌层，并且可以增加表面的硬度和耐腐蚀性。
（4）清洗处理：将电镀后的镁合金表面用清洗水冲洗干净，除去余液和其他杂质，以保持表面清洁，以便后续和下一步处理。
三、化学镀的性能
1.抗腐蚀性
由于镁合金在空气中易被氧化，因此易发生腐蚀。而化学镀后的镁合金表面可以形成一层致密的氧化层，从而增加了抗腐蚀性和耐磨性。特别是在海洋环境、酸性或碱性环境下，化学镀后的镁合金表现出更好的抗腐蚀性能。
2.抗磨性
化学镀后的镁合金表面硬度和耐磨性得到提高，可以防止因磨损而形成的表面裂纹和划痕，从而延长使用寿命，增加其机械强度和耐久性。
3.表面颜色
不同的镀层可以形成不同的颜色，通过化学镀工艺可以使表面颜色更加明亮，更加光滑均匀，从而提高镁合金的外观质量。
4.导电性
应用化学镀可以提高镁合金的导电性能，这使其在电子制造业中有广泛的应用。此外，化学镀的工艺简单、成本低，能够对镁合金的表面进行修复和加工，使其在工业制造中更加便捷。
四、结论
在工业和民用领域，镁合金的应用越来越普及和广泛。而化学镀技术不仅可以提高镁合金在使用过程中的表面性能和耐久性，还可以改变表面颜色、形貌，满足各种不同需求和用途。但是，镁合金化学镀的完整工艺链条还没有构建管理，因此需要在工程应用过程中进行不断的探索和改进，以更好地发挥化学镀的作用，为镁合金在工业上的应用带来更多优势。