镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、减震性好、电磁屏蔽性好等特点,因此,镁合金越来越广泛的应用于航空、汽车和电子通讯等工业中。但它的耐蚀性差,严重限制了其应用的发展。阳极氧化工艺简单、生产成本低廉,具有多孔结构,可用于防护和装饰目的,并为进一步涂敷有机涂层提供良好的基底,阳极氧化是镁及其合金最常用的有效表面防护方法。本文研究一种绿色环保型的镁合金阳极氧化电解液配方及其工艺。该配方不含铬酸盐及其它对环境和人类健康有害的组分,却能提高镁合金的耐蚀性。在此基础上,对影响镁合金阳极氧化成膜过程、膜层性能的因素及开发的一种新型环保阳极氧化工艺——两步法进行了较为系统的研究,确定镁合金阳极氧化的最佳工艺。采用恒电流技术对镁合金进行阳极氧化,采用动电位极化测试技术对不同条件下所得氧化膜进行快速评价,利用扫描电镜观察阳极氧化膜的表面形貌、侧面形貌,利用涡流测厚仪测量氧化膜层厚度,采用X射线衍射仪对氧化膜进行相组成分析,EDX对氧化膜层进行元素组成分析。研究结果表明:1.配方。阳极氧化电解液主要组成为NaOH45g/L、Na2SiO380g/L、柠檬酸钠5g/L、添加剂A40 ml/L时,可得到与基体结合力好、孔隙率低、耐蚀性能好的氧化膜。2.表面形貌。氧化膜表面由大小不一、顶部带有微孔的、类似“火山喷状”的熔融物组成,且局部有裂纹存在。随着氧化时间的延长,表面熔融物颗粒增大,孔洞分布不均匀且孔径增大。3.参数影响。在相同条件下,随氧化时间的延长,氧化膜增厚,但膜层增厚的同时表面也变得越来越粗糙,膜层中的孔隙率也随着增加,微孔增大;在相同的条件下改变电流密度,电流密度大,膜层生长快,但过大的电流密度下生成的膜层粗糙,较小的电流密度下生成的膜层光滑,但较薄。通过以上的结果可以看出,阳极氧化工艺要根据不同的要求对工艺参数进行匹配调整。4.工艺。新型阳极氧化工艺——两步法中,第二阶段的电流密度将直接影响氧化膜表面粗糙度,第一阶段与第二阶段氧化膜层厚度均随时间延长而增加,第一阶段氧化时间对膜层厚度影响更明显。