電子通信中鎂合金材料的應(yīng)用

電子通信中鎂合金材料的應(yīng)用

1導(dǎo)電材料的制備鎂和金具有比例低、強(qiáng)度高、強(qiáng)度好、磁體電阻性能和國防性能等優(yōu)點(diǎn)。這是降低武器裝備質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)武器裝備小規(guī)模改進(jìn)、提高武器裝備各種戰(zhàn)術(shù)性能的理想結(jié)構(gòu)材料。鎂元素符號Mg,原子充數(shù)為12,電子結(jié)構(gòu)為2-8-2,標(biāo)準(zhǔn)電極電位很負(fù)(-2.36V),化學(xué)活性極高,較易失去電子而發(fā)生氧化反應(yīng),從而導(dǎo)致鎂及鎂合金的耐腐蝕性很差。導(dǎo)電氧化是防腐蝕表面處理手段中最常用也是最有效的方法之一。通過導(dǎo)電氧化鎂合金表面可獲得致密、均勻、耐蝕、附著力強(qiáng)的金黃色的鈍化膜層。2氧化工藝2.1氧化試驗(yàn)材料試驗(yàn)所用的材料為AZ31B鎂合金,它的化學(xué)成分見表1。氧化樣件尺寸:60mm×60mm×1mm。2.2氧化過程的工藝參數(shù)2.2.1工藝堿洗→水洗→酸浸→水洗→氧化→水洗→吹干→烘干→檢驗(yàn)。2.2.2溫度和酸液制備noh(1)堿洗:20g/LNa2CO3,18g/LNa3PO4,10g/LNa3SiO3,1g/LNaOH,溫度:50~60℃,時間:5~8min。(2)酸洗:50~100g/LHNO3,常溫,時間:2~3min。(3)鉻酸鹽處理:3-4g/LCrO3,1-3g/LNa2Cr2O7,0.5g/LNaF,0.5g/L緩蝕劑,溫度為常溫,PH值為1.5,時間:5-10min。2.3cro3含量的控制(1)鉻酸CrO3:鉻酸CrO3是成膜的主要成分,其含量對氧化膜的形成速度和外觀質(zhì)量都有著重要影響。其含量低時,成膜速度較慢,膜較薄且不完整,色澤偏綠偏淡,耐腐蝕性能下降,含量增大,氧化膜越厚,耐蝕性好,色澤為金黃色,當(dāng)含量過高時,反應(yīng)速度太快,膜層結(jié)晶粗糙,不致密,色澤較深,附著力差。應(yīng)控制CrO3濃度在3-4g/L。(2)活化劑:采用含F(xiàn)-的化合物如NaF作為鉻酸液的活化劑,可以加快成膜反應(yīng)速度,F-主要作用是維持溶液中的游離酸度,加速鎂合金表面的氧化膜的溶解與腐蝕,但其含量不能過大或過小,過大則生成的膜層疏松,呈粉末狀,附著力差,影響強(qiáng)度。過小則反應(yīng)時間較長,膜層較薄,耐蝕性差,甚至不能成膜。當(dāng)NaF的含量為0.5g/L效果較好。(3)緩蝕劑:緩蝕劑在鉻酸溶液中主要起緩沖作用,使溶液中的PH值保持相對穩(wěn)定,控制溶液的氧化反應(yīng)速度和改善膜層質(zhì)量,使鈍化膜均勻、致密和牢固。緩蝕劑含量過高,造成成膜反應(yīng)速度慢,膜層顏色變淺,甚至不能生成金黃色氧化膜。緩蝕劑用量以0.5g/L最好。2.4氧化吳城市膜/廢水預(yù)處理(1)溫度:溶液溫度對成膜的性能有很大影響。溫度高,成膜速度加快,有利于形成較硬的膜層,但膜層不致密,膜變薄,耐蝕性差。同時,鉻酸溶液中的有效成分揮發(fā)快,使用壽命短,溫度低,成膜色澤淡,疏松,耐蝕性差。因此,成膜反應(yīng)宜在常溫下進(jìn)行。(2)攪拌:氧化過程中攪拌有利于提高反應(yīng)速度,縮短反應(yīng)時間,避免工件之間遮擋造成的局部無鈍化膜現(xiàn)象,可以使氧化膜成膜均勻。但過度攪拌也會使膜層反應(yīng)過速,造成工件間碰撞、劃傷氧化膜,也容易使氧化膜吳粉狀膜。因此要選擇合適的攪拌強(qiáng)度。(3)時間:氧化時間是影響成膜厚度和色澤的重要因素。氧化時間短,膜層生長不完整,膜層薄,顏色不均勻,氧化時間長,膜層粗糙、疏松,色澤差,易粉化,附著力差。一般控制在5~10min。(4)PH值:鉻酸溶液的PH值對氧化膜的形成和質(zhì)量有著很大影響。若溶液的PH值過低,鎂金屬溶解速度增加,成膜反應(yīng)速度加快,膜層疏松,附著力差,若PH值過高,成膜反應(yīng)減慢,膜層薄且色澤淺,耐蝕性差。因些,氧化液的PH值應(yīng)控制在1.5左右,用98%H2SO4和濃氨水調(diào)節(jié)。(5)水洗吹干:氧化后的水洗應(yīng)迅速,一般在5-10s,以防止?jié)駪B(tài)膜水解。然后迅速用壓縮空氣吹干,否則成膜不完備,降低抗蝕性。(6)烘干:鉻酸鹽膜在50℃以上烘干,可顯著增加速度。但溫度過高會使膜層出現(xiàn)裂紋,不利于抗蝕。烘箱溫度控制在50℃~60℃,時間:20-30min。(7)預(yù)處理:氧化前必須對工件進(jìn)行預(yù)處理,其主要目的是除去鎂合金表面的油脂、切削油等污物。預(yù)處理的方法是堿洗,堿洗過后進(jìn)行進(jìn)行超聲波水洗,然后酸浸,酸洗進(jìn)一步除去鎂合金表面的金屬氧化物、灰渣,起活化表面的作用。堿洗的溫度:50~60℃,時間:5~8min。酸洗用50~100g/LHNO3,常溫,時間:2~3min。3鎂合金的表面特性通過試驗(yàn),鎂合金化學(xué)氧化的最佳工藝為:3-4g/LCrO3,1-3g/LNa2Cr2O7,0.5g/LNaF,0.5g/L緩蝕劑,溫度為常溫,PH值為1.5,氧化時間為5-1