鎂合金材料陽極氧化加工工藝!
鎂合金比重1.74Mg/m3,為實用金屬材料中最輕。添加鋁及鋅等合金化可改善其強度與耐蝕性,已應用在輕量化需求之航空機或F1賽車。然而,近年來由于環保觀點,為了改善汽車等運輸器具之耗油率及符合車體輕量化之強烈訴求,使一般商用汽車也開始使用鎂合金。此外,要求輕量化及剛性之攜帶儀器,如筆電、手機、數位相機等電子設備外殼也有許多應用例。而且,鎂之資源豐富,對人體無害及優異之回收性等優點,使其需求急速擴大。
然而,輕量化材料之鎂合金受到矚目的同時,陽極氧化加工也顯現其最卑微的氧化電位,活性高、耐蝕性差之缺點,使其在維持成品之信賴性(可靠度)上,表面處理成為重要的課題。
目前,防止鎂合金腐蝕的表面處理方法,工業上主要采用涂裝前之化成處理,但對易腐蝕之鎂合金而言是不夠的。雖然對于部分耐磨耗性或耐蝕性要求嚴苛的零件,采用陽極氧化處理,但實用之陽極氧化處理
其處理液大多含有鉻和錳等重金屬以及氟化物等有害物質。陽極氧化加工因此不含重金屬、有害物質之陽極氧化處理開發是迫不及待的。但是這些方法各有優劣點,因此尚無法廣泛應用。
鎂合金之表面處理
目前,鎂合金之表面處理方法,陽極氧化加工工業上有化成處理及陽極氧化處理、電鍍、真空蒸鍍等,其中化成處理加涂裝佔了一大半,另外部分採用陽極氧化處理,其他處理方法之應用相當少。
鎂合金表面處理有許多相關參考文獻可供參考。由Pourbaix電位-pH圖可知,鎂在pH10以上之鹼性溶液中生成安定的氫氧化皮膜,可抑止溶解。但在酸性側則產生激烈的溶解反應,因此化成處理或陽極氧化處理中
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鎂合金材料陽極氧化加工工藝!
其處理液為酸性時,處理液中常添加氟化物離子或鉻酸離子,使形成安定氟化鎂或鉻氧化物皮膜以防止鎂溶解。如此,鎂合金化成處理或陽極氧化處理,不僅含有害物質也使用氟化物或鉻酸。
以磷酸鹽為主之環保型陽極氧化處理特征
1.環保型
陽極氧化處理(Anomag)
目前,陽極氧化加工主要有MX11(HAE法)、MX12(DOW17)、MX5等,為獲得安定皮膜,陽極氧化加工處理液使用Cr6+或氟化物等有害物質。本節介紹之Anomag處理系1998年紐西蘭國立研究所開發之技術,主要以磷酸化合物及氨鹽為主,不含有害物質之符合環保的陽極氧化處理法。
另外,Dow17法及HAE法,因皮膜內混有鉻或錳等重金屬,對鎂合金特徵之一的回收性也有不良影響。而Anomag處理完全不使用重金屬,對回收性無不良影響,也是其最大優點。