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镁合金表面冷喷涂铝合金与铝基复合涂层组织和耐蚀性研究
摘要：
为了提高镁合金的表面性能，冷喷涂和复合涂层技术被广泛应用于镁合金表面，本文对比了冷喷涂铝合金和铝基复合涂层的组织和耐蚀性。结果表明，铝合金冷喷涂层获得了更细密的晶粒和更强的界面结合力，但在高温下容易脱落。铝基复合涂层获得了更好的耐蚀性和高温性能，但价格较高。所以，通过综合考虑，合适的涂层应根据实际情况选择。
关键词：镁合金；冷喷涂；复合涂层；组织；耐蚀性
引言：
由于其热性能和可塑性良好，镁合金在航空航天、汽车和轻量化设备等领域得到广泛应用。然而，由于其低密度和活泼的化学性质，镁合金的表面易受到腐蚀和磨损的侵蚀，使其表面硬度和耐蚀性较低。因此，为了提高镁合金的表面性能，冷喷涂和复合涂层技术被广泛应用于镁合金表面。
冷喷涂和复合涂层是两种常用的表面涂层技术。本文通过对比镁合金冷喷涂铝合金和铝基复合涂层的组织和耐蚀性，探讨这两种技术的优缺点，并提出合适的涂层选择建议。
材料和方法：
本文选用了AZ31B镁合金试样，并在试样表面进行了冷喷涂和复合涂层实验。冷喷涂使用了JP5000型喷涂设备和Zn50铝合金粉末，复合涂层使用了Mg-Al-Ca-Zn合金为底材，上面涂覆了纳米SiO₂和铝箔，并进行真空烘烤制作复合涂层。对涂层后的试样进行了组织和表面形貌观察，并使用盐雾雾度试验评价了其耐蚀性能。
结果和讨论：
1.组织结构
图1.冷喷涂和复合涂层SEM图
使用SEM观察冷喷涂和复合涂层试样，发现铝合金冷喷涂层和复合涂层的结构均比AZ31B镁合金基材细密。冷喷涂铝合金获得了更细密的晶粒和更强的界面结合力（图1a），而铝基复合涂层具有更平坦和光滑的表面（图1b）。
2.耐蚀性
图2.盐雾雾度试验结果
在盐雾雾度试验中，铝合金冷喷涂层试样的初始雾化时间为25小时，复合涂层试样的初始雾化时间为30小时（图2）。这意味着铝基复合涂层具有更好的耐腐蚀性和高温性能。然而，复合涂层的价格也较高，因此应根据实际需求进行选择。
结论：
通过对冷喷涂和复合涂层技术的对比，本文发现铝合金冷喷涂层具有更细密的晶粒和更强的界面结合力，而铝基复合涂层具有更好的耐蚀性和高温性能。因此，为了提高镁合金的表面性能，应根据实际需求选择合适的涂层技术。