材料导报 2020, Vol. 34 Issue (Z2): 429-436
金属与金属基复合材料
|
铝合金腐蚀防护技术研究现状及发展趋势
梁广, 朱胜, 王文宇, 王晓明, 韩国峰, 任智强
陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京 100072
Research Status and Development Trend of Aluminum Alloy Anticorrosion Technology
LIANG Guang, ZHU Sheng, WANG Wenyu, WANG Xiaoming, HAN Guofeng, REN Zhiqiang
Key Laboratory of Equipment Remanufacturing Technology for National Defense Science and Technology, Army Armored Force Academy, Beijing 100072, China
摘要 铝合金因为具有低密度、较高的比强度和比刚度,以及优良的加工性能等特点,广泛用于航空航天、汽车、舰船等领域,其用量成为仅次于钢铁的第二大金属。然而,铝合金氧化膜较薄,腐蚀介质易侵入氧化膜对铝合金基体造成腐蚀,每年铝合金腐蚀都会造成巨大的经济损失,限制了铝合金的进一步应用和发展。通过表面工程技术在铝合金表面制备耐腐蚀薄膜、涂层,可进一步提升铝合金表面的耐腐蚀性能,更加充分地实现其价值。本文综述了阳极氧化、化学氧化、微弧氧化、稀土转化膜、电镀、喷涂、激光熔覆,以及纳米涂层技术等铝合金表面耐腐蚀强化方法,并阐述了铝合金防腐技术的发展趋势。
关键词:
铝合金
表面强化技术
涂层
耐腐蚀性能
Abstract: Aluminum alloy has high specific strength, low density, low melting point, excellent machining performance and excellent corrosion resis-tance. It is now used as the second largest metal after steel. However, the corrosion of aluminum alloy causes huge economic loss every year, which limits the further application and development of aluminum alloy. Through the surface engineering technology of coating corrosion resistant film on aluminum alloy surface, the corrosion resistance of aluminum alloy surface can be further improved and its value can be realized more fully. In this paper, the methods of anodic oxidation, chemical oxidation, micro-arc oxidation, rare earth conversion film, electroplating, spraying, laser cladding and nano coating for the corrosion resistance of aluminum alloy surface are reviewed.
Key words:
aluminum alloy
surface treatment process
coating
corrosion resistance
出版日期: 2020-11-25
发布日期: 2021-01-08
基金资助: 国家重点研发计划(2018YFB1105800);东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室研究基金(VCAME201706)
通讯作者:
596394230@qq.com
作者简介: 梁广,陆军装甲兵学院材料科学与工程专业硕士研究生。研究方向为材料表面防护。任智强,装备再制造技术国防科技重点实验室助理研究员,研究方向主要为表面工程。
引用本文:
梁广, 朱胜, 王文宇, 王晓明, 韩国峰, 任智强. 铝合金腐蚀防护技术研究现状及发展趋势[J]. 材料导报, 2020, 34(Z2): 429-436.
LIANG Guang, ZHU Sheng, WANG Wenyu, WANG Xiaoming, HAN Guofeng, REN Zhiqiang. Research Status and Development Trend of Aluminum Alloy Anticorrosion Technology. Materials Reports, 2020, 34(Z2): 429-436.
链接本文:
http://www.mater-rep.com/CN/
或
http://www.mater-rep.com/CN/Y2020/V34/IZ2/429
1 钟掘.轻合金加工技术 ,2002, 30(5), 1. 2 叶浩. 2024铝合金的熔铸及形变热处理工艺研究.硕士学位论文,湖南大学, 2012. 3 白志玲.科技广场, 2015(12), 18. 4 韩孝强. 航空铝合金表面复合涂层的制备与防腐性能研究. 硕士学位论文, 中国民用航空飞行学院, 2018. 5 邹泽昌, 谢祖华, 陈忠士, 等. 机电技术, 2012, 35(4), 117. 6 盛永清, 吴志鹏, 赵安安.轻合金加工技术, 2019, 47(12), 46. 7 陈晶, 成阳, 陈东琛, 等.江西化工, 2019(4), 44. 8 孙衍乐, 宣天鹏, 徐少楠, 等. 电镀与精饰, 2010, 32(4), 18. 9 Leontiev A P, Roslyakov I V, Napolskii K S.Electrochimica Acta , 2019, 319, 986. 10 吴小良, 赵云.材料保护, 2019, 52(2), 45. 11 杨英硕. NaAlO2 封孔对2024铝合金阳极氧化膜耐腐蚀性的影响. 硕士学位论文, 南京邮电大学, 2019. 12 王荣.化工管理, 2016, 15(15), 87. 13 Elabar D, Monica G R L, Santamaria M, et al. Surface & Coatings Technology, 2017, 309, 256. 14 Ding Z, Smith B A, Hebert R R, et al. Surface & Coatings Technology 2018, 350, 320 15 郝爱文, 黄丽清, 程龙, 等. 无机材料学报, 2014, 29(6), 645. 16 张修庆, 赵祖欣, 叶以富.腐蚀与防护, 2010, 31(8), 619. 17 黄燕滨, 仪忠源, 卢天虎, 等. 电镀与涂饰, 2014, 33(16), 681. 18 张泽磊, 苗景国, 翟大军, 等. 材料保护, 2018, 51(9), 80. 19 柳东, 王浩程, 孙荣禄.表面技术, 2007(5), 75. 20 朱子新, 杜则裕, 徐滨士.兵器材料科学与工程, 2001(4),65. 21 肖金涛, 陈妍, 邢明秀等.中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(5), 431. 22 曾祥勇, 旷亚非, 曾凌三.材料保护,1998(12), 49. 23 Torrescano-Alvarez J M, Curioni M,Zhou X,Surface and Interface Analysis ,2019, 51, 12. 24 卢新华.化工管理, 2018(11), 64. 25 杨胜奇.材料保护, 2008(9), 72. 26 杨燕, 彭涛, 王大为,等.电镀与环保, 2007(5), 31. 27 王沙沙, 杨浪, 肖葵, 等.工程科学学报, 2018, 40(7), 833. 28 Du N, Wang S X, Zhao Q, et al. Transactions of Nonferrous Metals Society of China , 2012,22(7),1655. 29 刘松良, 王金权.沈阳航空航天大学学报, 2015, 32(1), 61. 30 骆晨, Albu S P, 孙志华, 等. 材料工程, 2016, 44(9), 8. 31 朱祖芳.材料保护, 1997(9), 28. 32 郭鹤桐, 王为.材料保护, 2000(1), 43. 33 梁广,王艳芝.材料保护, 2001(9), 22. 34 陈建清, 赵新灿.热加工工艺, 2020, 49(4), 96. 35 边培莹, 戴君.机械工程材料, 2016, 40(6), 102. 36 张玉林, 于佩航, 韦银河.材料热处理学报, 2017, 38(8), 103. 37 颜鹏, 厉新明, 何林波,等.航空材料学报, 2017, 37(2), 13. 38 谭茂林, 韩新罡, 魏刚.热加工工艺, 2018, 47(16), 144. 39 方北龙. 表面技术, 2006(2), 51. 40 陈道琪, 范洪远, 陈志文.表面技术, 2007(3), 58. 41 李凌杰, 雷惊雷, 李荻.中国稀土学报, 2007 (1), 64. 42 郭红霞.电镀与涂饰, 2003(4), 17. 43 旷亚非, 许岩, 李国希.电镀与精饰, 2000(1) 16. 44 易俊兰, 刘明辉, 陈洁.腐蚀与防护, 2012, 33(10), 884. 45 陈东初, 李文芳, 龚伟慧.中国有色金属学报, 2008(10), 1839. 46 Campestrini P, Terryn H, Hovestad A, et al. Surface & Coatings Technology , 2004, 176(3), 35. 47 Smit M A, Sykes J M, Hunter J A, et al. Surface Engineering , 1999, 15(5), 20. 48 邹洪庆.材料保护, 2001(2), 29. 49 Fedrizzi L, Deflorian F, Bonora P L. Electrochimica Acta , 1997, 42(6), 969 50 Chidambaram D, Clayton C R, Halada G P. Electrochimica Acta , 2005, 51(14), 2682. 51 Smit M A, Hunter J A, Sharman J D B, et al. Corrosion Science , 2003, 45(9), 1903. 52 Cerezo J, Vandendael I, Posner R, et al. Surface & Coatings Technology , 2013, 236, 284. 53 Adhikari S, Unocic K A, Zhai Y, et al. Electrochimica Acta , 2010, 56(4), 1912. 54 李红玲, 刘清玲.表面技术, 2013, 42(3), 42. 55 Valdez B, Kiyota S, Stoytcheva M, et al. Corrosion Science , 2014, 87, 141. 56 Zhao D,Song J.Journal of Rare Earths , 2010, 28(S1), 371. 57 于兴文, 曹楚南, 林海潮.材料研究学报, 2000, (3), 289. 58 李国强, 李荻, 李久青.材料工程, 2001 (4), 6. 59 陆峰, van Ooij W J. 材料工程, 1999(8), 18. 60 秦文峰, 韩孝强.科学技术与工程, 2018, 18(18), 156. 61 李春玲, 张伟娜, 李红玲.材料保护, 2018, 51(6), 15. 62 周洋, 伏文, 牛运峰.涂料工业, 2020, 50(1), 20. 63 章艳玲, 马国扬, 李红玲.材料保护, 2019, 52(9), 153. 64 贾丰春, 马国扬, 李红玲. 材料保护, 2018, 51(9), 70. 65 Coloma P S, Izagirre U, Belaustegi Y, et al. Applied Surface Science , 2015, 345, 24. 66 迟晓平, 李华为, 路云舒.辽宁化工, 2014, 43(10), 1233. 67 Stojadinovic S, Vasilic R, Belca I. Corrosion Science , 2010,52(10), 3258. 68 秦文峰, 范宇航, 符佳伟, 等.电镀与涂饰, 2019, 38(17), 928. 69 穆松林, 张明康, 李文芳, 等. 电镀与涂饰, 2016, 35(24), 1301. 70 Monteiro F J, Barbosa M A, Gabe D R. Electroplating and Environmental Protection , 1988, 35(3-4), 78. 71 梁腾平, 高家诚. 2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会. 成都, 2007, pp. 3. 72 Huang X M, Yang Z, Li Y J. Electroplating and Environmental Protection , 2016,36(4), 9. 73 Ge Q F, Wu J X, Zhou L R.Electroplating and Environmental Protection , 2017,37(1), 23. 74 曾善海. 铝合金电镀锡层厚度控制方法及应用研究. 硕士学位论文, 苏州大学, 2016. 75 谷喜秀.河南科技, 2015(24), 134. 76 李国斌, 彭荣华, 马淞江.电镀与精饰, 2003 (2), 24. 77 李宁, 黎德育, 袁国伟. 2001年全国电子电镀年会. 苏州, 2001, pp. 4. 78 Henley V F. Thermal Spraying Technology , 2013, 9(1), 345. 79 李行志, 胡树兵.湖北汽车工业学院学报, 2004(2), 35. 80 黄丰, 聂铭, 周文浩.稀有金属材料与工程, 2019, 48(8), 2689. 81 吴艳鹏, 魏剑辉, Gerald O J. 表面技术, 2019, 48(6), 322. 82 郭晓亮.材料导报, 2017, 31(6), 45. 83 李冬生.铝镁通讯, 2019(1), 12. 84 王汉功, 查柏林. 2006年中国西安热喷涂在工业中应用技术交流研讨会. 西安, 2006, pp. 3. 85 刘荣祥, 周立文, 杨玉杰.表面技术, 2011, 40(1), 14. 86 李平.材料工程, 2006(8), 12. 87 李平.表面技术, 2002, 31(6), 20. 88 王真.材料保护, 2008, 41(7), 61. 89 徐荣正.焊接学报, 2008, 42(6), 109. 90 Li C J, Li W Y. Surface & Coatings Technology , 2003, 162(1), 31. 91 王延东.表面技术, 2010, 39(2), 96. 92 Wielage B, Wank A, Pokhmurska H, et al. Surface & Coatings Technology , 2006, 201(5), 2032. 93 Bao J F, Cui Y.Thermal Spraying Technology , 2011, 3(4), 18. 94 Toma F L, Bertrand G, Chwa S O, et al. Materials Science & Enginee-ring A , 2005, 417(1), 56. 95 付耀耀, 李华.热喷涂技术, 2019, 11(1), 1. 96 杨佳晖, 牟治国, 陈利刚.机械工程与自动化, 2019 (1), 136. 97 毛杰.材料保护, 2013, 46(8), 24. 98 王江慧.金属热处理, 2019, 44(5), 193. 99 严细锋, 王海滨, 仇庆凡, 等. 表面技术, 2019, 48(4), 48. 100 程正明, 邓春明, 林秋生, 等. 热喷涂技术, 2013, 5(4), 17. 101 陈建强.稀有金属, 2011, 35(6), 835. 102 陈建强.材料研究与应用, 2010, 4(4), 538. 103 陈建强.金属热处理, 2018, 43(1), 204. 104 吴增荣, 胡永俊, 代明江, 等.表面技术, 2020, 49(1), 318. 105 Irissou E, Legoux J G, Arsenault B, et al.Journal of Thermal Spray Technology, 2007, 16(5-6), 661. 106 Koivuluoto H, Honkanen M, Vuoristo P. Surface & Coatings Technology , 2010, 204(15), 2353. 107 冯力, 关畅, 畅继荣.热加工工艺, 2020 (6), 94. 108 曹聪聪,李文亚,杨康,等. 材料导报:研究篇, 2019, 33(1),277. 109 Majumdar J D, Chandra B R, Mordike B L, et al. Surface & Coatings Technology , 2004, 179(2), 1186. 110 郭伟, 徐庆鸿, 田锡唐.宇航材料工艺, 1998(2), 33. 111 张鹏飞. 7075铝合金表面激光熔覆Ti/TiBCN涂层的组织与性能研究. 硕士学位论文, 中北大学, 2018. 112 张鹏飞, 李玉新, 李亮.中国表面工程, 2018, 31(2), 159. 113 Li Y X, Zhang P F, Bai P K, et al. Materials , 2018, 11(9), 1551. 114 华俊伟, 余敏, 吴影, 等. 热加工工艺, 2019, 48(10), 152. 115 傅耀坤, 王成磊, 郑英, 等. 桂林电子科技大学学报, 2019, 39(3), 236. 116 王秀华, 孙红霞, 刘守华.材料保护, 2008(7), 42. 117 慕仙莲, 解鹏飞, 金涛, 等. 装备环境工程, 2020, 17(1), 130. 118 慕仙莲, 胡杨, 金涛, 等.装备环境工程, 2019, 16(5), 49.
[1]
Ninghui LIANG,Peng YANG,Xinrong LIU,Yang ZHONG,Zheqi GUO. A Study on Dynamic Compressive Mechanical Properties of Multi-size Polypropylene Fiber Concrete Under High Strain Rate [J]. Materials Reports, 2018, 32(2): 288
-294
.
[2]
WANG Tong, BAO Yan. Advances on Functional Polyacrylate/Inorganic Nanocomposite Latex for Leather Finishing [J]. Materials Reports, 2017, 31(1): 64
-71
.
[3]
GUO Hongjian, JIA Junhong, ZHANG Zhenyu, LIANG Bunu, CHEN Wenyuan, LI Bo, WANG Jianyi. Microstructure and Tribological Properties of VN/Ag Films Fabricated by Pulsed Laser Deposition Technique [J]. Materials Reports, 2017, 31(2): 55
-59
.
[4]
WANG Wenjin, WANG Keqiang, YE Shenjie, MIAO Weijun, CHEN Zhongren. Effect of Asymmetric Block Copolymer of PI-b-PB on Phase Morphology and Properties of IR/BR Blends [J]. Materials Reports, 2017, 31(2): 96
-100
.
[5]
HUANG Dajian, MA Zonghong, MA Chenyang, WANG Xinwei. Preparation and Properties of Gelatin/Chitosan Composite Films Enhanced by Chitin Nanofiber [J]. Materials Reports, 2017, 31(8): 21
-24
.
[6]
YUAN Xinjian, LI Ci, WANG Haodong, LIANG Xuebo, ZENG Dingding, XIE Chaojie. Effects of Micro-alloying of Chromium and Vanadium on Microstructure and Mechanical Properties of High Carbon Steel [J]. Materials Reports, 2017, 31(8): 76
-81
.
[7]
ZHANG Le, ZHOU Tianyuan, CHEN Hao, YANG Hao, ZHANG Qitu, SONG Bo, WONG Chingping. Advances in Transparent Nd∶YAG Laser Ceramics [J]. Materials Reports, 2017, 31(13): 41
-50
.
[8]
YAN Zhilong, LI Yongsheng, HU Kai, ZHOU Xiaorong. Progress of Study on Phase Decomposition of Duplex Stainless Steel [J]. Materials Reports, 2017, 31(15): 75
-80
.
[9]
SHI Yu, ZHOU Xianglong, ZHU Ming, GU Yufen, FAN Ding. Effect of Filler Wires on Brazing Interface Microstructure and Mechanical Properties of Al/Cu Dissimilar Metals Welding-Brazing Joint [J]. Materials Reports, 2017, 31(10): 61
.
[10]
DONG Fei,YI Youping,HUANG Shiquan,ZHANG Yuxun,. TTT Curves and Quench Sensitivity of 2A14 Aluminum Alloy [J]. Materials Reports, 2017, 31(10): 77
-81
.
Viewed
Full text
Abstract
Cited
Shared
Discussed