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在倡导绿色低碳、可持续发展的今天，节能减排是制造业发展的永恒追求，陆、海、空用等运输机械整机重量的减轻是实现这一目标的有效途径。镁合金以其优异的性能被认为是新世纪将广泛应用于航空、宇航、电子等高科技领域以及交通运输等支柱产业中最理想，最实用的轻质结构材料。镁合金及其构件设计、开发和应用以及与其相关的基础性研究已被各国，特别是发达国家视为新世纪全球竞争中的一项重大战略选择。为了充分开发利用镁合金的潜力和优势，欧美发达国家政府均高度重视镁合金应用技术的开发研究，美国、德国、澳大利亚、日本、加拿大等工业发达国于九十年代以来相继出台了各自的镁合金研究计划，投资数十亿美元，协调和组织各方面的力量，实施大型的综合性研究计划。
但镁合金自身化学性质活泼导致耐蚀性差仍是阻碍其广泛应用的拦路虎，学术界对通过表面改性克服自身不足的研发热情也持续几十年而丝毫不减，工程界对其应用开发也保持极大的关注，但一直未出现被制造业普遍所接受的镁合金表面防护技术。自2012年，南京浩穰环保科技有限公司（以下简称南京浩穰）与西安理工大学和南京工业大学蒋百灵教授研究团队就轻合金表面微弧氧化技术展开广泛合作，力争开发环保型镁合金表面处理工艺并解决表面防腐难题。微弧氧化（Micro-arc Oxidation，MAO）处理将铝、镁合金制品做阳极，不锈钢做阴极，置于脉冲电场环境的电解液中，使制品表面产生微弧放电（图1）而生成一层与基体以冶金方式结合的氧化铝或氧化镁陶瓷层。
图1 镁合金微弧氧化过程表面放电现象
汇总众多学者几十年的研究结果，微弧氧化技术工艺优点可归纳为以下两点。首先，清洁处理的理论可行性满足了轻量化制造的环保要求。微弧氧化处理既与电镀锌等消耗性阴极处理不同，可用非消耗性的不锈钢作阴极，避免了重金属离子从阴极溶入并随废水流出污染环境；又与电镀硬铬和重（或硬）阳极氧化等依靠消耗溶液中溶质元素在被处理样品表面形成保护膜层的工艺不同，微弧氧化处理主要在铝、镁等轻合金表面生成金属自身氧化物的陶瓷层，理论上属不消耗溶质元素的处理工艺。因此该工艺可以被视为既不消耗阴极又基本不消耗电解液溶质元素的清洁处理。其次，生成物的陶瓷属性满足了轻量化制造的表面性能要求。铝、镁合金因使用环境不同而需赋予不同的表面性能。经微弧氧化处理的铝、镁合金，因其表面生成一层与基体以冶金方式结合的氧化铝或氧化镁为主的陶瓷层，陶瓷质的高硬度、高阻抗和高稳定性满足镁合金抗高温腐蚀、连接（电偶）腐蚀、擦伤腐蚀及铝合金防海水腐蚀、高温热蚀和改善耐磨等性能要求。
镁合金经微弧氧化处理后形成陶瓷层表面的多孔特征，在恶劣环境下常发生点蚀，难以满足实际工程应用的要求，但多孔结构的陶瓷层却很好的满足了后续涂装工艺对基材表面的要求（均匀、多孔）。2012年南京浩穰联合蒋百灵教授团队将不需前处理的微弧氧化与静态防护性能优异的有机物涂装技术相结合，在铝、镁合金表面制备具有高性能、多用途的陶瓷有机复合涂层，所得复合涂层的性能明显优于单一微弧氧化或传统涂装工艺。微弧复合处理（Micro-arc Composite Ceramic，MCC）即是将微弧氧化陶瓷化转化技术与为满足不同服役条件而选定的后续涂装技术相结合而形成复合涂层的一种短流程无污染排放的环保型表面处理技术，优异的表面保护效果满足了镁合金制品于各种服役条件的表面性能要求。微弧复合处理技术具有简单、环保、无排放，处理效率高，涂层综合性能优异，以及对材料的适应性强（复杂构件或深孔管件）等优点，已成为业界认可的镁合金“环保型”表面处理技术。
当今计算机、通讯、消费类电子产品正向着薄、轻、精、耐用以及美观的方向发展。镁合金所独具的轻质、导热性以及电磁屏蔽效应使其在3C产品的应用中快速崛起，应用项目已从笔记本电脑和手机扩大到投影机、数码相机等产品。嘉瑞集团已承接数家全球著名3C公司高端的镁合金产品订单，经微弧复合处理的镁合金产品外壳(图2)解决微弧氧化陶瓷层耐蚀性差和颜色单一的难题，其综合性能明显提高(通过企业测试标准)，在行业中也得到广泛应用和推广。
图2 微弧复合处理镁合金笔记本面盖和手表外壳
轻量化材料对交通运输业的可持续性发展具有重要意义，它不仅关系到车辆的节能、减排、安全、成本等诸多方面，而且轻量化材料的应用对世界能源、自然资源和环境保护具有深刻的影响，镁合金已成为乘用车材料技术发展的主导方向。嘉瑞集团与南京浩穰合作进行镁合金轮毂表面防护涂层体系开发，依托MCC技术对轮毂实施表面防护处理（图3）。镁合金表面微弧复合防护膜层的性能委托第三方权威测试机构（RELIABLE ANALYSIS (Shanghai)），按照GM汽车全球工程标准，测试结果显示MCC膜层具有优异的耐蚀性、抗飞石冲击性能、抗热冲击性能、耐磨性以及结合力，满足所有测试标准，研究结果显示微弧复合技术在镁合金汽车零部件表面处理方面具有极广泛的应用前景。
 图3 微弧复合处理镁合金轮毂
由于镁合金微弧陶瓷复合处理技术继承了微弧氧化工艺的普遍优点，无需对工件进行复杂的前处理，大大减少了污水排放，而且处理过程中无环保限制元素加入，实现了对环境的零污染。另微弧复合处理周期短，生产及日常维护成本低廉，可实现全自动控制生产，生产效率高，极大节约了人力资源成本，使其规模化装备制造业已无后顾之忧。南京浩穰为嘉瑞集团设计并制造微弧复合生产线已达到镁合金表面处理行业国际领先水平，将引领制造业向轻量化转型的潮流。嘉瑞集团全球第一条全自动控制微弧复合生产线将于近期全面投产（图4），MCC已然成为突破耐蚀性差等非结构强度因素限制镁合金进军制造业这一瓶颈的新型防护技术。
图4 嘉瑞集团直列式全自动微弧复合处理生产线
南京浩穰通过创新、高效和快速的一站式解决方案，为简化及优化客户与消费者的生活提供最佳的服务。为完善服务，提高客户满意度，南京浩穰不遗余力地在技术、工艺、管理制度方面不断创新，与西安理工大学及南京工业大学合作，致力于研发及改良不同的绿色表面处理技术，引导微弧复合处理技术在3C及汽车产品的领域应用。
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