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AZ31 镁合金微弧氧化/环氧树脂-镍粉导电涂层的制备与研究

2023-08-21宋仁国

材料保护 2023年8期

张 超,王 超,姜 波,宋仁国

(常州大学a.材料科学与工程学院,b.江苏省材料表面科学与技术重点实验室,江苏 常州 213164)

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镁合金具有密度小、弹性模量大、消震性好及比强度高等特点[1-3],在航空航天、汽车产业中应用广泛[4]。但镁的化学活泼性较高,导致镁合金的耐蚀性较差[5,6]。对此通过微弧氧化技术(MAO),使镁合金表面形成具有很高的耐磨、防腐等性能的陶瓷涂层[7-10]。Zhuang 等[11]对AZ31 镁合金进行微弧氧化,通过在电解液中加入K2ZrF6使AZ31 镁合金表面产生含ZrO2的MAO 涂层,结果表明,该涂层可使AZ31 镁合金表面的耐蚀性及耐磨性进一步提高。

虽然MAO 能提高AZ31 镁合金的耐蚀性及耐磨性,但也使表面具有较高的绝缘性。这在电子产品中是很危险的,绝缘体使电荷累积,易产生静电,缩短产品寿命[12,13]。当材料体积电阻率大于1012Ω·cm 时为绝缘体材料,106~1012Ω·cm 时为半导体材料,小于106Ω·cm 则为导体材料[14]。当材料电阻率越低,则泄放静电能力越强,对此,需要对镁合金微弧氧化后进行导电改性[15]。目前,微弧氧化导电改性主要分为2种[13],一种为表面金属导电改性,主要以化学镀为主。张晓琳[16]对AM60 镁合金微弧氧化膜进行化学镀镍,当膜厚为10 μm 时,其电阻率最高,为0.02 Ω·cm。付明等[17]通过不同的主盐(NaF、Na2SiO3和Na3PO4)对微弧氧化涂层化学镀镍,研究结果表明∶当主盐为硅酸盐时,镀层质量最好,耐蚀性能最高,此时电阻率为0.71×10-4Ω·cm。第二种则为表面有机导电改性,有机导电改性导电性能虽然不如金属镀层,但制备简单,工艺也易于操作,提升空间巨大。万婧婧[18]通过在环氧树脂中添加铜粉制备出环氧树脂导电涂层对AZ31镁合金进行导电改性,结果表明,在铜粉添加量达55%时,导电性最好,此时方阻为0.11 Ω/□。……

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