成果信息

本技术开发的超声氧化就是在传统阳极氧化工艺的基础上，再增加一个作用因素，即再增加一定频率和功率的超声场作用于氧化过程，利用超声波的瞬间高能效应对电解液和氧化膜的震荡作用，从而大幅度提高氧化膜的致密性和生长效率；其主要分两步实现高性能保护涂层：首先利用超声阳极氧化方法制备出高硬度、低孔隙率的陶瓷基层；然后采用自主研发的低表面张力封孔涂料和封孔工艺完全渗透封闭氧化膜，最终形成双层互锁的高硬度、高韧性、高耐蚀的协和涂层。该技术特色： 1)镁合金氧化时“火花”可控制； 2)氧化膜层生长速度快，棱遍棱角无烧损； 3)氧化电解液可处理不同合金牌号的镁合金铸件、型材 ； 4)溶液无毒害、稳定、环保、低成本； 主要技术指标： 1)氧化层硬度最高可达～700HV； 2)氧化涂层厚度5～60μm可控制； 3)协和涂层耐中性盐雾试验1500小时9级;)

背景介绍

镁合金是目前已知最轻的金属结构材料，具有比强度和比刚度高、切削性优良等特点 。近年来，镁合金引起了世界各国的广泛关注，都将其作为最有潜力的轻质材料进行重点研究，并开发了一系列技术推动镁合金在交通工具、航空航天和国防军工等领域的应用 。随着我国镁合金研究的不断深入，在镁合金合金化设计、塑性变形等技术研究方面取得了长足的进步，开发了一系列高强、导热、耐热等镁合金，在航空航天、国防军工领域高强镁合金已部分替代了中强铝合金 。虽然镁合金有着广阔的应用前景，但镁在金属结构材料中具有最低的标准电极电位，而且其氧化膜疏松多孔，氧化膜的PBR 比为0. 81,不能形成有效的稳定保护膜，在大多数腐蚀性环境下容易出现电偶腐蚀、环境腐蚀等腐蚀问题，不能持续使用，限制了镁合金的广泛应用。因此，如何提高镁合金的耐蚀性已成为镁合金广泛应用必须解决的瓶颈问题。)

应用前景

目前本技术已在以下重要用户单位应用：（1）上海航天设备制造总厂；（2）上海航天802所；（3）上海航天技术研究院800所；（4）中国空间技术研究院508所； （5）上海卫星工程研究所509所； （6）上海航天技术研究院第八设计部；（7）上海复合材料科技有限公司；（8）美国独资邦林机械制造（上海）有限公司等。该技术工艺成本低、涂层性能优异，所制备的膜层不影响镁合金基体的疲劳性能，膜层光滑、致密均匀、附着力和耐腐蚀性能等膜层关键性能指标在国内处于领先地位。经国家认证的检测结构检测的5%NaCl中性盐雾的耐腐蚀性能1500小时达到9级；不仅可以处理各种铸造、挤压、锻造方法生产的各种形状的镁合金产品、还可以推广使用于铝合金，尤其是高硅铝合金，的硬质氧化。由于具有低密度、高比强度、高比刚度和良好的电磁屏蔽性能等机械和物理性能，镁合金在航空、航天、汽车和电子等工业领域有广阔的应用前景。 )