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镁合金表面化学转化膜的研究进展
随着现代工业的发展，材料在各个领域中得到了广泛的应用，其中镁合金伴随着其轻量化、高强度、可回收利用等优点，成为了很多领域的重要材料。但是，镁合金自身具有较大的化学活性和腐蚀性，因此需要使用化学转化膜来改善其表面性质，以增加其广泛应用的可能性。本文将对镁合金表面化学转化膜的研究进展进行综述。
一、概述
物质在表面和界面的状态和性质与其基体材料不同，表面化学转化膜就是通过在材料表面引入一层新的化学成分，从而改变其表面化学性质和性能。化学转化膜一般包括金属氧化物膜、氧化铬膜、磷酸盐膜等几种类型，其中金属氧化物膜是最常见的一种，可以形成在铁、铜、镁等金属表面上的各种氧化物膜。金属表面的化学转化膜可以减缓金属的腐蚀速度，同时也可以起到增加金属表面润滑性、防粘、隔离等作用。
二、化学转化膜的类型
1.磷酸盐转化膜
磷酸盐转化膜在镁合金表面的应用较为广泛。通常采用磷酸铝或磷酸镁来制备磷酸盐转化膜。在转化过程中，首先将镁合金表面浸泡在含有磷酸根离子的溶液中，通过控制浸泡时间和浓度，将磷酸离子转化为磷酸盐膜。由于磷酸盐膜具有优良的防腐性、减摩性、耐磨性、绝缘性以及生物相容性等特点，因此应用范围非常广泛。
2.鞣酸转化膜
鞣酸转化膜是近年来新兴的一种转化膜。鞣酸是一种天然有机物，基于鞣酸的化学转化膜制备具有许多优点。根据有关文献所述，钴离子/鞣酸能够有效地控制化学转化膜的生长，进而改善其性能。鞣酸转化膜是一种比较新的转化膜技术，其研究仍处于发展初期，等待进一步的发展。
3.磷酸/鞣酸复合转化膜
磷酸盐转化膜和鞣酸转化膜的优缺点互补，因此磷酸/鞣酸复合转化膜被广泛地应用于镁合金表面改性。磷酸/鞣酸复合转化膜的制备方法是将磷酸离子和鞣酸通过复合反应在镁合金表面生成化学转化膜。该复合膜在改善表面化学性质和机械性能方面具有很高的潜力。
三、化学转化膜的性能
化学转化膜对材料表面的性质改善起着非常重要的作用。附着在表面的化学转化膜可以降低表面的磨损、腐蚀和黏附性。同时，还可以改善材料的疲劳寿命和强度等性能。通过添加出现转化膜可以表面改良材料的耐热性能，抗氧化性和耐磨性。化学转化膜具有很高的生物相容性，因此，它们可以应用于医学领域。此外，通过添加不同的化学成分或实现多元素掺杂，还可以使化学转化膜的化学稳定性和电化学性能进一步优化。
四、结论
目前，化学转化膜制备技术和经济条件的快速发展促进了镁合金应用领域的快速扩展。化学转化膜在改善镁合金表面性质方面有很好的效果。目前，磷酸盐、鞣酸或磷酸/鞣酸复合转化膜是较为常用的制备方法。磷酸盐转化膜的防腐性、减摩性和耐磨性很优秀，但其生物相容性较差；鞣酸转化膜在抑制腐蚀和降低材料摩擦系数方面表现出色，生物相容性良好，但其耐久性差；磷酸/鞣酸复合转化膜能够将两者的优点融合在一起，经过科学合理的设计和制备工艺，可以有效地对镁合金表面进行改良。应从材料的基础性能、表面导电性、生物相容性、耐磨性、耐腐蚀性等因素选取合适的化学转化膜结构和制备方式。化学转化膜的设计和开发应注重多方位转化膜结构的完善和综合性能的提高。