鎂合金磷酸鹽-高錳酸鹽表面處理及其纖維疊層板研究.pdf

1、鎂合金磷酸鹽高錳酸鹽表面處理及其纖維疊層板研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：賈妮指導(dǎo)教師：謝衛(wèi)東教授曾慶文高工學(xué)位類別：工程碩士（車輛工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)自主品牌汽車協(xié)同創(chuàng)新中心二O一六年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要鎂合金、纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料都是很好的輕量化材料，都在汽車制造中有重要的應(yīng)用。本文以GLARE板、鋁塑板等復(fù)合材料制備方法中的先進(jìn)理念和工藝技巧為基礎(chǔ)，結(jié)合鎂合金密度小、比強(qiáng)度好、比剛度高、電磁屏蔽性好

2、，但是防腐蝕性能差的特點(diǎn)，提出將鎂合金與玻璃纖維、樹脂等材料制成玻璃纖維鎂合金疊層板，以得到輕量化效果更明顯的新型疊層板，并探尋出提高鎂合金防腐蝕性能的新方法。本文重點(diǎn)研究了鎂合金表面處理新方法和玻璃纖維鎂合金疊層板的制備、力學(xué)性能檢測及防腐蝕性能等。主要工作及結(jié)果如下：①采取Wilhelmy吊片法對表面處理后的鎂合金薄板進(jìn)行動態(tài)接觸角測量。通過五因素四水平的正交試驗，發(fā)現(xiàn)：KMnO4溶液濃度對動態(tài)接觸角大小有高度顯著的影響，NaH2P

3、O4溶液濃度、NaAc溶液濃度、表面處理液溫度和時間等因素對動態(tài)潤濕角的影響不顯著；當(dāng)KMnO4溶液濃度25gL，NaH2PO4溶液濃度10gL，NaAc溶液濃度20gL，時間5min，溫度75℃時動態(tài)接觸角最小，鎂板與樹脂潤濕性最好。②以KMnO4溶液的濃度作為單一變量，研究表面處理對鎂合金表面形貌的影響發(fā)現(xiàn)：高錳酸鉀溶液濃度較低時(10gL、15gL)，鎂板表面只得到稀疏的產(chǎn)物，隨著溶液濃度增加轉(zhuǎn)化物增加；25gL時，表面形成致密均

4、勻的轉(zhuǎn)化膜；溶液濃度35gL時，生成的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜出現(xiàn)明顯的裂紋，濃度繼續(xù)增加裂紋增多、深度加深；高錳酸鉀溶液濃度為65gL時，轉(zhuǎn)化膜翹起，局部發(fā)生脫落。能譜分析結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)化膜成分是磷酸鹽及Mg、Mn、Ca等的氧化物。③最佳磷酸鹽高錳酸鹽處理的鎂板制成玻璃纖維鎂合金疊層板后平均抗拉強(qiáng)度288MPa，較機(jī)械打磨鎂板制備的疊層板有一定的提高。疊層板失效是由纖維增強(qiáng)樹脂斷裂引起的脆性破壞，平均延伸率為3.1%。④磷酸鹽高錳酸鹽表面處理能給鎂板