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K2ZrF6 对镁合金微弧氧化膜抗点燃性能的影响

2021-07-03韩东连勇张津

表面技术 2021年6期

韩东,连勇,张津

(1.北京科技大学 新材料技术研究院,北京 100083;2.北京市腐蚀/磨蚀与表面技术重点实验室,北京 100083)

镁合金因密度低、比强度和比刚度高以及良好的阻尼性能和电磁屏蔽性能等,成为极富潜力的轻量化材料,在航空航天、轨道车辆、汽车工业等交通领域具有广阔的应用前景[1-2]。由于镁元素金属活泼性较高,氧化膜疏松、不够致密,在高温下具有较高饱和蒸气压,增加了小尺寸薄壁镁合金零件在火灾或与其他热源(如电火花、冲击碰撞)接触时发生起火燃烧的风险[3]。而且,镁的燃烧热值高,燃烧速度极快,一旦燃烧,会在极短时间内释放更多的热量。更为严重的是,目前交通工具配备的灭火器难以扑灭镁合金燃烧产生的火焰,因此会导致灾难性的后果[4]。

为降低镁合金起火燃烧的风险,目前主要采用合金化的方法,向镁合金中添加Be、Ca 或者稀土元素来提高镁合金的起燃温度[5-6]。但是,添加的合金化元素只有达到一定含量后才能起到阻燃作用,且如果这类合金化元素含量过高,往往会降低镁合金的力学性能,同时也增加了制备工艺的复杂性和镁合金的成本[7]。

采用表面处理是进一步提高镁合金抗点燃性能的重要方法。目前,利用微弧氧化技术对镁合金进行处理的主要目的是提高其耐腐蚀性能或耐磨损性能,未见提高其抗点燃性能的报道[8],而微弧氧化涂层在提高铝、钛等轻质合金热防护方面已经取得一些应用进展。王亚明团队[9]用氧乙炔焰对铝合金微弧氧化层进行了烧蚀测试,结果表明,微弧氧化层有良好的耐冲刷、抗火焰烧蚀性能,铝合金基体无变形,而无微弧氧化层的基体铝合金变形严重。……

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