EDTA对镁合金锡酸盐转化膜形貌与性能的影响

镁合金由于具有密度小、 比强度高、 电磁屏蔽性能优良以及减振和阻尼性能好且容易回收利用等优点， 而

被广泛应用于汽车、 航空航天及 3C 产品等领域。但镁的标准电极电位较低( －2.37 V)， 且其氧化膜疏松多孔， 导致其耐蚀性差， 必须对其进行表面处理来提高其防腐蚀能力。目前常用的镁合金表面防护方法有阳极氧化、 微弧氧化、 化学转化膜、 激光表面处理、 化学镀、 离子注入等。其中，化学转化处理具有成本低、工艺稳定、操作简单等优点而被广泛研究和使用。铬酸盐转化处理工艺是目前应用最为成熟的工艺， 但由于处理液中含有有毒的六价铬， 不符合环保要求而被逐步取缔 。因此， 开发环保型化学转化膜处理工艺成为镁合金化学转化处理技术研究的一大发展趋势和热点。与磷酸盐转化、 稀土转化及植酸转化处理相比，锡酸盐转化处理工艺具有污染轻、 转化液成本低以及转化膜层导电性好等特点， 因而更适合于镁合金 3C电子产品的表面防护。Hamdy 等采用简单的两步处理法在 AZ91D 镁合金表面制备了锡酸盐转化膜。研究结果表明， 经锡酸盐转化处理后的镁合金的耐腐蚀性能较基体有明显的提高， 并且膜层表现出较好的自愈合性能。Zhang 等研究了 Mg- 8Li 合金表面锡酸盐转化处理工艺， 结果表明经 60 min 化学转化处理后可在镁合金表面形成均匀、 致密且具有良好耐蚀性能的锡酸盐转化膜。但目前制备的锡酸盐转化膜普遍存在着膜层较薄、 抗摩擦性及耐蚀性较差等问题， 使镁合金基体得不到有效的防护。本文以目前应用较多的 AZ91D 镁合金为试验材料， 在常规锡酸盐转化液配方的基础上， 重点研究了 EDTA(乙二胺四乙酸)添加剂对转化膜形貌及性能的影响。

1 试验材料及方法

1. 1 试验材料及成膜工艺

试验采用的基体材料为 AZ91D 铸造镁合金， 样

DOI:10.13289/j.issn.1009-6264.2014.s2.035

增刊Ⅱ 赵丹丹等:EDTA 对 AZ91D 镁合金锡酸盐转化膜形貌与性能的影响

品尺寸为 16 mm × 14 mm × 6 mm。试样用 SiC 水磨

砂纸逐级打磨至 2000 号， 以除去试样表面的缺陷， 并

用蒸馏水冲洗去掉表面的残留颗粒， 然后将试样分别

在无水乙醇及丙酮中超声清洗 10 min， 最后用蒸馏水

冲洗干净后备用。将处理好的试样浸泡在表 1 所列

的转化液中进行化学转化处理， 转化液的 pH 值为

13， 转化处理时间为 30 min， 转化温度为 70 ℃。转化

处理完后的试样用蒸馏水冲洗并用吹风机吹干。

表 1 转化液的配方

Table 1 Formulation of conversion bath

Composition Concentration

Na 2 SnO 3 · 3H 2 O 50 g/L

CH 3 COONa · 3H 2 O 10 g/L