有机转化涂层对镁合金的防护

        镁的腐蚀过程模型可总结为：

        1）受环境影响，表面形成不同产物或致密、或疏松的膜层；

        2）表面膜部分腐蚀破坏；

        3）破坏处阳极析氢与镁的溶解；

        4）严重到可以使不同腐蚀点之间镁颗粒的脱落，其中可能存在氢化镁的促溶（自加速）作用。

        控制镁合金腐蚀的方法有很多，如改变其成分以及微观结构、调整环境温湿度以弱化或消除腐蚀加速因素、表面改性（离子注入、激光处理）以及附着保护膜和涂层（电镀、化学转化、气相沉积、聚合物涂层），其中附加表面涂层是最简单直接且低成本的方法。

        镁合金表面涂层最常用的方法是电镀，通过外加电场使涂层逐渐沉积到基材上，需要电镀池及能耗，通常还带来铬污染。化学转化膜是将镁合金浸入到化学或者电化学处理液中，使镁合金表面形成一层金属氧化物/其他化合物的膜。理想状态的转化膜需要具有如下性能：防渗透、惰性、良好的机械性能、可自修复、易于与后期涂层结合、环保、成本低。化学转化膜的优点是操作简单、效率高、运行和投资的成本低，同时有可能达到长效防腐。

        目前工业上采用的大多数转化膜都是无机的，虽然有环保、健康的要求，但是目前在航空、航天领域应用最多的还是六价铬转化膜涂层。磷酸盐、钼酸盐、高锰酸盐和稀土元素类作为六价铬的替代品一直被研究，但是目前试验仍证明，它们不具备六价铬由于微溶带来的“自修复”能力。其次，磷酸盐不耐碱，稀土元素类不耐酸，钼酸盐氧化能力较弱，形成的膜性能不佳，同时会引起重金属中毒。因此找到一种环保、无毒且具有出色防腐蚀性能的转化膜对镁合金的应用至关重要，而有机转化涂层在这方面具有很好的发展前景。

        有机转化涂层具有绿色、环保的功能，可生物降解；由于有机链段的存在，可增加与其配套使用涂层的附着力；通过改性，可以引入缓蚀性功能官能团，从而具备“自修复”功能，提供类似于六价铬的长效防腐蚀性能，转化膜的自愈机理是：在腐蚀环境中，当涂层受到损伤时，微胶囊开始向损伤区域迁移，引发缓蚀剂的释放，从而对转化膜起补充作用。所以作为镁合金处理剂，有机转化膜具有得天独厚的优势。

        镁合金表面涂层最常用的方法是电镀，通过外加电场使涂层逐渐沉积到基材上，需要电镀池及能耗，通常还带来铬污染。化学转化膜是将镁合金浸入到化学或者电化学处理液中，使镁合金表面形成一层金属氧化物/其他化合物的膜。理想状态的转化膜需要具有如下性能：防渗透、惰性、良好的机械性能、可自修复、易于与后期涂层结合、环保、成本低。化学转化膜的优点是操作简单、效率高、运行和投资的成本低，同时有可能达到长效防腐。