專利名稱：用于鎂合金的犧牲陽(yáng)極涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于防止由鎂和鎂合金構(gòu)成的制品受到腐蝕侵蝕的方法和涂層。
背景技術(shù)：
鎂和鎂合金制品繼續(xù)大量應(yīng)用于質(zhì)量敏感用途例如汽車，因?yàn)槠涞兔芏群土己玫?強(qiáng)度/重量比使得與普通材料例如低碳鋼相比能夠明顯降低質(zhì)量。但是，鎂在化學(xué)上非?；顫姡⑶胰绻词鼙Ｗo(hù)則將很容易在存在水和水性電解 質(zhì)的情況下腐蝕。因此，暴露于水或水和路鹽，例如在多雪區(qū)域中行駛的汽車所經(jīng)常遭受的 一樣，會(huì)促使在鎂部件中出現(xiàn)不可接受的腐蝕。為此，已經(jīng)將許多注意力轉(zhuǎn)向在易腐蝕環(huán)境 中保護(hù)鎂及其合金的方法。一般采用兩種防止金屬腐蝕的方法犧牲保護(hù)和阻擋層保護(hù)。犧牲保護(hù)，例如向鐵 合金涂覆鋅，向所要保護(hù)的制品涂覆更耐腐蝕的組分或材料涂層，從而在暴露于腐蝕條件 時(shí)，該涂層將優(yōu)先于該制品腐蝕。也就是說(shuō)，該涂層相對(duì)于制品為陽(yáng)極，因此被犧牲以保護(hù) 制品。阻擋層保護(hù)相反試圖通過向制品施加不透氣非腐蝕涂層以阻止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入到制品 中來(lái)防止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入工件。在這些方法中，犧牲涂層是優(yōu)選的，因?yàn)榧词乖谑軗p、破裂或者以其它方式受損的 情況下它們也能繼續(xù)防腐蝕，直到將犧牲涂層消耗光。相反，阻擋層涂層如果受損并且破裂 則不再提供保護(hù)，并且由于陽(yáng)極區(qū)域通常比陰極區(qū)域明顯更小，所以會(huì)出現(xiàn)更強(qiáng)烈的腐蝕。對(duì)犧牲涂層的要求在于，該鍍層在電化學(xué)上比所要保護(hù)的制品活性更高，并且在 非腐蝕環(huán)境中基本上沒有活性。在化學(xué)上比鎂的活性更高的元素非常少，例如有鋰或鈣，它 們?nèi)绱嘶顫?，從而它們?cè)诖蠖鄶?shù)環(huán)境中都會(huì)廣泛地反應(yīng)。因此，其有利的防腐蝕能力會(huì)過早 喪失，從而讓它們不能在制品暴露于腐蝕環(huán)境時(shí)保護(hù)該制品。因此，大多數(shù)防止鎂腐蝕的方法都依賴于涂覆阻擋涂層，而不管其伴隨的缺點(diǎn)。因 此，對(duì)于鎂和鎂制品而言需要一種更好的給制品提供犧牲保護(hù)的防腐蝕系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖通過采用犧牲涂層來(lái)保護(hù)鎂或鎂基合金制品，該犧牲涂層為在涂覆到 鎂制品表面上并且暴露于腐蝕環(huán)境時(shí)將優(yōu)先腐蝕并且由此抑制鎂制品的腐蝕的涂層。為此 可采用基本上由單質(zhì)鎂構(gòu)成的薄涂層。形成500納米級(jí)至毫米級(jí)或更大數(shù)量級(jí)的涂層厚 度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，單質(zhì)鎂犧牲涂層可以通過物理氣相沉積而沉積。如下面在 該說(shuō)明書中所闡述的一樣，在該方法中沉積的單質(zhì)鎂涂層甚至對(duì)于鍛造或鑄造單質(zhì)鎂而言 都是陽(yáng)極。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，單質(zhì)鎂犧牲涂層例如可以通過電沉積、熔融涂覆或其 它涂覆方法來(lái)形成。為了進(jìn)一步保護(hù)鎂制品的表面，通過例如與制品直接接觸的犧牲鎂涂層并且使之 與保護(hù)性阻擋層重疊，從而結(jié)合鈍態(tài)或惰性阻擋層采用犧牲涂層?？梢韵氲降氖?，由通常所采用的鑄造或鍛造鎂合金，例如AZ31(標(biāo)稱組分為3wt%鋁、1襯％鋅、余量鎂)、AZ91 (標(biāo)稱組分為9wt%鋁，lwt%鋅，余量鎂)、AS21 (標(biāo)稱組分為2wt% 鋁，lwt%硅，余量鎂)、AM60 (標(biāo)稱組分為6wt%鋁，0. 13 — 0. 60wt%錳，余量鎂)、AE44 (標(biāo)稱 組分為鋁，含鈰的稀土元素合金(稀土)，余量鎂)、以及觀41 (標(biāo)稱組分為4wt% 鋁，lwt%鋯，1襯％鈰、余量鎂)形成的制品，可以通過本發(fā)明實(shí)踐來(lái)保護(hù)其避免腐蝕。很多市 場(chǎng)上可以買到的鎂基合金含有大約90wt%或更多的鎂，本發(fā)明實(shí)踐可以用于這種合金?？?以相信，本發(fā)明的單質(zhì)鎂犧牲涂層可以保護(hù)含有超過50wt%鎂的鎂合金涂層。通過在制品的犧牲涂層上覆蓋阻擋涂層，可以保護(hù)犧牲涂層免受某些沖擊，以及 因?yàn)楸┞对诟g性或者反應(yīng)性環(huán)境中而導(dǎo)致的通常腐蝕造成的過早反應(yīng)，直到阻擋層破 裂。因此，犧牲涂層將會(huì)因?yàn)榈謸醐h(huán)境的阻擋涂層的作用而保持在反應(yīng)狀態(tài)，只有在阻擋層 破裂導(dǎo)致其暴露于環(huán)境中才會(huì)被活化。這種互補(bǔ)結(jié)構(gòu)結(jié)合了每種防腐策略的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以利用抵擋反應(yīng)性或者腐蝕 性環(huán)境的阻擋涂層的有效性來(lái)保護(hù)更具電化學(xué)活性的涂層不發(fā)生反應(yīng)，由此消除了犧牲涂 層的至少一項(xiàng)憂慮。類似地，犧牲涂層即使在阻擋涂層破裂的情況下也可以持續(xù)保護(hù)制品 的能力，克服了對(duì)于阻擋層的主要憂慮。本發(fā)明包含很多阻擋涂層，它們已經(jīng)用于鎂和鎂合金，包括化學(xué)或者電化學(xué)形成 的轉(zhuǎn)化層；氣相或者等離子噴射涂層；以及漆或者聚合物涂層。當(dāng)單質(zhì)鎂層被轉(zhuǎn)化層保護(hù) 的時(shí)候，可以使得鎂犧牲層厚一些，因?yàn)橐恍╂V可能會(huì)因?yàn)樾纬善渥约旱霓D(zhuǎn)化層而被消耗。 此處使用的漆表示通常施加于車體的多種涂層，它們共同地得到了大約150微米的厚度。 在這些層可以包括腐蝕抑制電鍍層、二道底漆、底漆以及清漆層。特別有益的是，如果阻擋層比鎂更硬，例如含鈦鎂合金，從而阻擋涂層也可以將耐 損壞或者耐磨損性能傳給制品。需要指出，對(duì)鎂犧牲的任何涂層也會(huì)類似的對(duì)其它的例如基于鐵、鋁、鈦或者鋅的 通常結(jié)構(gòu)的金屬和合金犧牲。本發(fā)明的其它實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)將從以下本說(shuō)明書之后的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述 中獲得。可以參考附圖，在說(shuō)明書的以下部分對(duì)其有描述。本發(fā)明還提供了以下方案
1. 一種制造的制品，其包括的至少一部分由包含至少90襯％鎂的鑄造或鍛造鎂基合 金形成，所述鎂基合金部分具有在所述制品的預(yù)計(jì)用途中容易在含水環(huán)境中腐蝕的表面， 所述鎂基合金的表面具有粘性涂層，其基本上由單質(zhì)鎂構(gòu)成，并且在含水環(huán)境中對(duì)于所述 鎂基合金部分是陽(yáng)極。2.如方案1所述的制造的制品，進(jìn)一步包括鎂涂層，其涂覆有鈍態(tài)阻擋層。3.如方案2所述的制造的制品，其中所述阻擋層為漆。4.如方案2所述的制造的制品，其中所述阻擋層為比所述單質(zhì)鎂更硬的鎂合金。5.如方案2所述的制造的制品，其中所述阻擋層為通過在水性溶液中的反應(yīng)物 與所述單質(zhì)鎂反應(yīng)而形成的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層或陽(yáng)極化涂層。6. 一種在含水環(huán)境中給鎂基合金制品表面提供防腐保護(hù)的方法，所述方法包 括
在所述表面上形成基本上為單質(zhì)鎂的涂層，所述涂層具有用于在所述制品上的涂層破 壞并且鎂合金表面暴露于水時(shí)提供抵抗這種腐蝕的犧牲保護(hù)的厚度。
7.如方案6所述的提供防腐保護(hù)的方法，進(jìn)一步包括在所述鎂涂層上形成保護(hù) 性阻擋涂層。8.如方案7所述的方法，其中通過物理氣相沉積來(lái)形成所述鎂層，并且通過物理 氣相沉積形成鎂和至少一種其它元素的固溶體阻擋涂層。9.如方案6所述的方法，其中所述鎂層通過電沉積鎂來(lái)形成。10.如方案7所述的方法，其中通過在所述鎂上涂覆漆層來(lái)形成所述阻擋層。11. 一種制造的制品，其包括的至少一部分由包含至少50wt%鎂的鑄造或鍛造鎂 基合金形成，所述鎂基合金部分具有在所述制品的預(yù)計(jì)用途中容易在含水環(huán)境中腐蝕的表 面，所述鎂基合金的表面具有粘性涂層，其基本上由單質(zhì)鎂構(gòu)成，并且在含水環(huán)境中對(duì)于所 述鎂基合金部分是陽(yáng)極。12.如方案11所述的制造的制品，進(jìn)一步包括鎂涂層，其涂覆有鈍態(tài)阻擋層。13.如方案12所述的制造的制品，其中所述阻擋層為漆。14.如方案12所述的制造的制品，其中所述阻擋層為比所述單質(zhì)鎂更硬的鎂合
^^ ο15.如方案1所述的制造的制品，其中基本上為單質(zhì)鎂的涂層具有至少為500納 米的厚度。16.如方案1所述的制造的制品，其中所述基本上為單質(zhì)鎂的涂層具有直到大約 三個(gè)毫米的厚度。17.如方案12所述的制造的制品，其中所述基本上為單質(zhì)鎂的涂層具有至少為 500納米的厚度。18.如方案12所述的制造的制品，其中所述基本上為單質(zhì)鎂的涂層具有直到大 約為3毫米的厚度。


圖1是顯示覆蓋有單質(zhì)鎂的犧牲腐蝕保護(hù)層的鎂或者鎂合金制品的局部示意橫 截面圖，其中犧牲腐蝕保護(hù)層自身上覆蓋有阻擋層。在該圖中，兩個(gè)涂層的小部分都因?yàn)橹?品上的某些沖擊被破壞(類似劃線)，將一部分鎂制品暴露在腐蝕性液體中，建立了從犧牲 單質(zhì)鎂層至鎂制品的電流。圖2顯示了極化曲線，每一個(gè)是相對(duì)于銀/氯化銀半電池測(cè)量的，顯示了物理氣相 沉積(PVD)方法沉積的鎂薄膜、塊狀樣品的澆鑄的市購(gòu)純度單質(zhì)鎂、以及兩個(gè)Mg-Ti共沉積 的PVD薄膜的腐蝕電勢(shì)，其中后者中的一個(gè)的Mg與Ti的原子比例是1 :1，另一個(gè)的Mg與 Ti的原子比例是1:3。
具體實(shí)施例方式汽車所面對(duì)的典型環(huán)境，尤其是那些使用化學(xué)制品例如鹽來(lái)清除道路上的雪和冰 的環(huán)境，加速了腐蝕，使得暴露在環(huán)境中的汽車材料受到保護(hù)。盡管這對(duì)于所有的汽車來(lái)說(shuō) 都是一個(gè)挑戰(zhàn)，但它對(duì)于鎂或者鎂合金(以下簡(jiǎn)稱鎂)來(lái)說(shuō)是一個(gè)特別的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈兙?有高度的反應(yīng)性，并且不能形成一個(gè)保護(hù)性的氧化物層。因此，已經(jīng)將許多努力轉(zhuǎn)向主要通過形成用來(lái)使得鎂與腐蝕性環(huán)境隔離開的阻擋層，例如轉(zhuǎn)化涂層、陽(yáng)極化涂層和多層涂層并且有時(shí)組合涂覆來(lái)控制鎂的腐蝕。一些轉(zhuǎn)化涂層可以基于錫酸鹽，并且例如通過在82°C并且PH值為11. 6下將包含 鎂的制品浸泡在包含10-12g/L氫氧化鈉、40-50g/L錫酸鉀、10_25g/L醋酸鈉和40-50 g/L 焦磷酸四鈉的溶液中20分鐘同時(shí)進(jìn)行連續(xù)攪拌而生產(chǎn)出來(lái)。其它轉(zhuǎn)化涂層可以基于氧化鈰，并且例如通過在室溫和PH值為2. 0的條件下將包 含鎂的制品浸泡在包含5g/L硫酸鈰和40ml/L過氧化氫溶液中3_4分鐘而生產(chǎn)出來(lái)?；阢t酸鹽的另一種轉(zhuǎn)化涂層可以例如通過在室溫和PH值為1. 2的條件下將包 含鎂的制品浸泡在包含10g/L鉻酸和7. 5g/L硫酸鈣的溶液中30-60秒而獲得。眾所周知的是，在惰性阻擋層或阻擋層有效期間，使得下面鎂暴露出的該涂層的 任何局部破裂容易引起比在整個(gè)表面暴露給腐蝕性介質(zhì)的情況下出現(xiàn)的腐蝕更加強(qiáng)烈的 局部腐蝕。還要知道的是，腐蝕防護(hù)或控制的更優(yōu)選方法在于提供由在化學(xué)上更活潑的物 質(zhì)構(gòu)成的層，該層將更優(yōu)先腐蝕并且由此保護(hù)鎂。但是，鎂是最活潑元素中的一種，并且只有有限的元素包括Ca、Na、K和Li比它更 活潑。而且，這些更活潑元素自身在未受保護(hù)的情況下容易迅速反應(yīng)和腐蝕。因此，最好要 防止任何犧牲涂層出現(xiàn)一般腐蝕。因此，在第一實(shí)施例中，本發(fā)明包括涂覆與鎂直接接觸的 犧牲涂層，并且在第二實(shí)施例中，涂覆與鎂直接接觸的犧牲涂層之后為涂覆阻擋層，以便保 護(hù)犧牲涂層并且保持其活性直到阻擋層受損或者破裂。在圖1中顯示出這個(gè)第二實(shí)施例，其中鎂表面10覆蓋有在化學(xué)上更活潑的單質(zhì)鎂 層12，之后由阻擋層14覆蓋。犧牲鎂層12的厚度至少為500納米，并且優(yōu)選為毫米級(jí)或幾 個(gè)毫米。為了方便期間，阻擋層顯示為單層，并且在這里給出的進(jìn)一步說(shuō)明中可以當(dāng)作單個(gè) 整體。更詳細(xì)的說(shuō)明或表達(dá)，例如包括汽車漆，不會(huì)給本發(fā)明的本質(zhì)提供任何另外的見識(shí)。 犧牲層12和阻擋層14中的一小部分顯示出在位置16處通過研磨或類似過程去除，在那里 顯示出相應(yīng)的層損壞邊界18、18’和20、20’。顯示出少量腐蝕液22 (例如水或鹽水)與鎂 表面和犧牲層12的邊緣18’和20’接觸，從而導(dǎo)致犧牲層12犧牲腐蝕以及相關(guān)的電化腐 蝕電流Ig。要理解的是，阻擋層14不會(huì)參與這種電化學(xué)反應(yīng)。因此，只涂覆有破裂的犧牲層 12的鎂制品10的電化學(xué)行為將與在圖1中所示的那種相同。但是，在沒有通過阻擋層14 給犧牲層12提供保護(hù)的情況下，犧牲層12將持續(xù)進(jìn)行一般腐蝕，就好像鎂自身一樣。令人驚訝的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用物理氣相沉積工藝沉積的標(biāo)準(zhǔn)純鎂薄膜相對(duì)于市售 純凈鑄鎂而言是陽(yáng)極，因此可以承擔(dān)犧牲涂層的作用。這由圖2的數(shù)據(jù)闡明，該圖顯示出 PVD鎂薄膜、塊狀鎂和具有不同Mg:Ti比例的兩種Mg-Ti共同沉積薄膜的動(dòng)電位極化曲線。動(dòng)電位極化是這樣一項(xiàng)技術(shù)，利用該技術(shù)通過施加電流使得在電解質(zhì)中的電極的 電位偏離其斷路電路電位?？梢詮呐c基本上為零的電流對(duì)應(yīng)的電位中估計(jì)出所調(diào)查的每種 物質(zhì)的電化學(xué)電位，在這里被稱為Ag/AgCl參考電極。在所有情況中采用(0. IN NaCl+1. ON Na2SO4+ Mg(OH)2)腐蝕溶液作為電解質(zhì)。從圖2的數(shù)據(jù)中可以看出，所沉積的鎂薄膜與塊狀 鎂(大約-1. 7伏)相比電位更低(-1. 95伏)，并且一種具有1 1的Mg Ti摩爾比以及另一 種具有1:3的Mg:Ti摩爾比在-0. 7V至-1. OV的電位范圍上在極化電流密度大體上恒定的 基礎(chǔ)上是不活潑的。因此，該P(yáng)VD沉積的鎂薄膜相對(duì)于塊狀鎂為陽(yáng)極。在保持2mTorr的動(dòng)態(tài)壓力期間在Hsccm (標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/分鐘)的流動(dòng)氬氣氛
6圍下采用適當(dāng)靶材的單獨(dú)dc磁控濺射將薄膜即鎂和鎂-鈦兩者沉積在保持在大約25°C下 的基底上。單質(zhì)鎂層的厚度大約在500納米至大約900納米的范圍內(nèi)。鎂鈦層的厚度也大 約為毫米級(jí)。通過控制給每個(gè)靶材輸入的功率來(lái)調(diào)控共同沉積的Mg-Ti薄膜的組分，并且 通過使得靶材旋轉(zhuǎn)來(lái)確?；瘜W(xué)均質(zhì)性，從而能夠在靶材的所有區(qū)域中進(jìn)行均勻的沉積。在圖2中所示的數(shù)據(jù)表明，PVD沉積的鎂層將為市售純鎂犧牲，并且因此闡明了為 鎂及其合金進(jìn)行犧牲保護(hù)的可行性。如果期望進(jìn)行組合的犧牲和阻擋保護(hù)，則可以很容易通過在鎂制品上涂覆鎂PVD 沉積層然后采用相同的腔室涂覆PVD沉積Mg-Ti層來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，雖然期望采用Mg-Ti作為阻擋層，這可能是因?yàn)槠涓叩挠捕群湍湍バ?，?是可以利用具有證明有效性的多種阻擋涂層中的任一種來(lái)獲得組合的犧牲-阻擋層方案 的腐蝕好處。這些包括漆和各種化學(xué)涂覆和電化學(xué)涂覆的轉(zhuǎn)化涂層，以及其它對(duì)于本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員所公知的涂層。雖然這種理論并不依賴于它，但是Mg薄膜的更負(fù)性的電位可以與其相對(duì)于表面 的結(jié)晶取向相關(guān)聯(lián)。在沉積的薄膜中，與六面鎂晶體的基面或(000 結(jié)晶面垂直的面大體 上垂直于其上沉積它們的表面。顯然，低溫沉積工藝將同樣產(chǎn)生出高能沉積，其電化學(xué)電位低于塊狀鎂，因此同樣 將相對(duì)于塊狀鎂犧牲。例如，從例如由Mayer在題目為“Electrod印osition of magnesium and magnesium/aluminum alloys”的美國(guó)專利4778575中所述的非水性鍍覆溶液中電化學(xué) 沉積的鎂涂層是有效地，因?yàn)镸ayer的優(yōu)選沉積溫度在40°C至70°C之間(欄5，行10)。犧牲涂層提供的保護(hù)程度與涂層的重量或者厚度直接成比例。因此為了有更多的 腐蝕防護(hù)，優(yōu)選更多的涂層重量，理想的是采用適用于快速沉積厚涂層的方法來(lái)施加犧牲 涂層。一種模擬在電鍍鋼中所采用的方法是將鎂制品浸入犧牲涂層材料的熔融浴。但是 考慮到鎂的電負(fù)性，以及更具電負(fù)性的元素的極度活性，優(yōu)選的涂層是鎂合金，特別是包括 至多5. 5wt%鋰的鎂合金，其中鋰是眾所周知的比鎂更具電負(fù)性，因此能夠提供所需要的犧 牲性能。很明顯，這種合金的融化可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的適當(dāng)保護(hù)條件下進(jìn)行，以 最大程度地減小熔融體和空氣之間的反應(yīng)。但是，與電鍍鋼不同，犧牲涂層(鋅)的熔點(diǎn)和鋼制品的熔點(diǎn)差別很大，鎂和其很多 的市場(chǎng)常見的合金的熔點(diǎn)是類似的，通常的差別小于大約150°C。而且適當(dāng)?shù)慕霚囟葢?yīng)當(dāng) 高于犧牲涂層的液相線而低于要被鍍覆的物品的固相線。單相(在室溫)二元鎂-5. 5襯％鋰 合金的液相線溫度僅在低于純鎂的熔點(diǎn)的35°C左右。因此這種方法，如果限于二元鎂-鋰 犧牲合金，是最適合于在基本純的鎂上沉積犧牲涂層。但是已經(jīng)知道，添加三元或者四元合金元素，通常會(huì)更加降低液相線溫度。例如標(biāo) 稱的8wt%鋰、鈣、以及余量鎂的合金成分的液相線溫度在鎂的熔點(diǎn)大約80°C左右以 下。因此，更復(fù)雜的犧牲層組分可以適用于至少一些更常用的鎂基合金上，并且尤其是合金 傾向組分例如AD1、AM30等，包括不包含鋁的鎂合金。鎂非?；顫?，并且在暴露于空氣時(shí)很容易形成氧化物，該氧化物在暴露于水分或 濕氣時(shí)轉(zhuǎn)變成氫氧化物。因此，優(yōu)選的是在沉積犧牲涂層之前清潔鎂制品的表面或以其它 方式進(jìn)行準(zhǔn)備。通常，例如應(yīng)該采用PH值為10至12的強(qiáng)堿水溶液例如包括每種重量百分比都大約為3%的氫氧化鈉和碳酸鈉并且還包括少量表面活性劑的溶液在大約85°C的溫度 下進(jìn)行清潔。也可以采用陰極電清潔。如果要將鎂電沉積在制品上，也最好通過酸性處理 例如用鉻酸/硝酸混合物在室溫下對(duì)制品表面進(jìn)行進(jìn)一步準(zhǔn)備處理。酸性處理之后為第二 表面準(zhǔn)備處理，例如包括磷酸/氟化氫銨處理。如前面所述一樣，可以通過用阻擋層覆蓋該犧牲層來(lái)補(bǔ)充并且進(jìn)一步增強(qiáng)這種犧 牲涂層的有效性。該方案的實(shí)用性不限于在專門鎂基制品上的用途。要理解的是，為鎂犧牲的任意 涂層在常見用途中都同樣為其它結(jié)構(gòu)金屬犧牲，因?yàn)殒V是結(jié)構(gòu)金屬中最具電負(fù)性的。例如， 在這里所述的涂層和耐腐蝕方案可以應(yīng)用于大部分結(jié)構(gòu)金屬，例如但不限于鋼、鋁及其合 金、鈦及其合金以及鋅及其合金。因此，這里提供的詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)施例雖然披露了本發(fā)明的示例性實(shí)施例但是 僅僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行例舉說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造的制品，其包括的至少一部分由包含至少90wt%鎂的鑄造或鍛造鎂基合金 形成，所述鎂基合金部分具有在所述制品的預(yù)計(jì)用途中容易在含水環(huán)境中腐蝕的表面，所 述鎂基合金的表面具有粘性涂層，其基本上由單質(zhì)鎂構(gòu)成，并且在含水環(huán)境中對(duì)于所述鎂 基合金部分是陽(yáng)極。
2.如權(quán)利要求1所述的制造的制品，進(jìn)一步包括鎂涂層，其涂覆有鈍態(tài)阻擋層。
3.如權(quán)利要求2所述的制造的制品，其中所述阻擋層為漆。
4.如權(quán)利要求2所述的制造的制品，其中所述阻擋層為比所述單質(zhì)鎂更硬的鎂合金。
5.如權(quán)利要求2所述的制造的制品，其中所述阻擋層為通過在水性溶液中的反應(yīng)物與 所述單質(zhì)鎂反應(yīng)而形成的化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層或陽(yáng)極化涂層。
6.一種在含水環(huán)境中給鎂基合金制品表面提供防腐保護(hù)的方法，所述方法包括在所述表面上形成基本上為單質(zhì)鎂的涂層，所述涂層具有用于在所述制品上的涂層破 壞并且鎂合金表面暴露于水時(shí)提供抵抗這種腐蝕的犧牲保護(hù)的厚度。
7.如權(quán)利要求6所述的提供防腐保護(hù)的方法，進(jìn)一步包括在所述鎂涂層上形成保護(hù)性 阻擋涂層。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中通過物理氣相沉積來(lái)形成所述鎂層，并且通過物理 氣相沉積形成鎂和至少一種其它元素的固溶體阻擋涂層。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述鎂層通過電沉積鎂來(lái)形成。
10.一種制造的制品，其包括的至少一部分由包含至少50襯％鎂的鑄造或鍛造鎂基合 金形成，所述鎂基合金部分具有在所述制品的預(yù)計(jì)用途中容易在含水環(huán)境中腐蝕的表面， 所述鎂基合金的表面具有粘性涂層，其基本上由單質(zhì)鎂構(gòu)成，并且在含水環(huán)境中對(duì)于所述 鎂基合金部分是陽(yáng)極。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鎂合金的犧牲陽(yáng)極涂層。具體地，描述了單質(zhì)鎂涂層和將它們涂覆到鎂基合金制品表面上的方法。可以將這些涂層選擇為相對(duì)于鎂為陽(yáng)極，并且因此在涂覆到鎂制品上時(shí)可以犧牲并且為制品提供腐蝕保護(hù)?？梢酝ㄟ^給它們提供阻擋涂層例如覆蓋著犧牲涂層的惰性鎂合金涂層、轉(zhuǎn)化或陽(yáng)極涂層或油漆來(lái)增強(qiáng)這些涂層的實(shí)用性。描述了向鎂基合金制品涂覆犧牲涂層的方法，該方法包括在制品上進(jìn)行物理氣相沉積、在制品上進(jìn)行電沉積并且將制品浸在熔融合金中。
文檔編號(hào)B32B15/04GK102134719SQ201110029379
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者宋 G. 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司