淺談幾種典型鎂合金激光表面改性技術*

黃澤亞，管迎春，2，3

（1. 北航合肥創新研究院跨尺度激光制造研究中心，合肥 230012；2. 北京航空航天大學機械工程及自動化學院，北京 100083；3. 北京航空航天大學大型金屬構件增材制造國家工程實驗室，北京100083）

近年來，隨著航空航天設備燃料經濟性的要求和汽車輕量化以及智能電子設備便攜化的趨勢，人們對輕合金越來越感興趣。鎂合金的密度是三大輕合金（鎂合金、鋁合金和鈦合金）中最低的，其密度是鋁的2/3，是鋼的1/4，鎂合金同時也是最輕的工程合金。由于質輕以及比強度高的特點，鎂合金在航空航天、汽車和電子行業等領域得到越來越多的應用。鎂合金和人體骨骼的彈性模量相近，同時在生理環境中具有良好的生物相容性和可降解性，作為生物醫學植入材料而受到廣泛關注[1–2]。

雖然鎂合金作為工程金屬和植入材料具有諸多的優勢，但鎂和鎂合金是一種活潑金屬，耐腐蝕性和耐磨性較差，成為限制其廣泛應用的短板。一般來說，腐蝕和磨損是發生在表面的行為，會對鎂合金的使用壽命產生嚴重的影響。可通過鎂合金表面改性的手段來提高耐腐蝕性能和耐磨損性。目前已經發展了多種鎂合金的表面改性方法，這些表面改性可分為3大類：（1）基于化學的表面處理方法，如水熱處理、堿熱處理、化學鈍化、化學轉化膜、溶膠凝膠覆膜、聚合物膜包覆、CVD等；（2）基于電化學的表面處理方法，包括陽極氧化、微弧氧化、等離子體電解氧化、陰極等離子電解沉積、電泳沉積等；……