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镁合金由于密度小、比强度高、比刚度高、易再生利用等优点,被广泛用于航空航天、交通、电子产品等领域,被誉为“21世纪的绿色工程材料”。随着镁合金应用领域越来越广,应用量越来越大,因正常使用寿命中止而报废的镁合金零部件也将越来越多,如何回收利用已经引起了人们的广泛关注。镁合金零部件表面一般都进行过一种或几种表面处理工艺,表面成分复杂,对基体的附着力很强,一般的清洗液很难将其有效的去除。而表面的有机涂层如不在熔炼前去除,就会在熔炼过程中产生大量的有害气体,污染环境,使得镁合金“绿色材料”的称呼失去意义。本文针对上述问题,分别进行了碱性溶液、苯甲醛型溶液、苯甲醇型溶液去除报废镁合金笔记本电脑外壳表面涂层的研究,采用金相、SEM、XRD、红外光谱、拉曼光谱、电化学测试等对实验结果及涂层去除机理进行了分析,并对三种溶液去除涂层的效果、机理进行了比较。(1)采用正交实验法对碱性溶液去除表面涂层实验进行了整体设计、综合比较、统计分析,结果表明:当NaOH溶液/乙醇(体积比)为1、NaOH浓度为10mol/L时,试样在温度为70℃的电热恒温水浴槽中处理70min时,去除效果最佳。(2)正交实验结果的直观分析、方差分析表明:温度的极差为96.75,远大于NaOH浓度、加热时间和NaOH溶液/乙醇(体积比)的极差,且温度的F比大于F临界值,说明温度是主要因素。(3)碱性溶液去除涂层实验结果表明:金相图中未观察到镁合金表面的有机涂层,XRD只检测出镁合金基材a-Mg和Mg17Al12的衍射峰,SEM图中观察到呈连续分布状态的磷化层,这一点从电化学测试中自腐蚀电位为-1.176V,正向于AZ91镁合金的电位数值得到证明。碱性溶液去除涂层的机理是:存在于磷化层与有机涂层之间的氢键作用是促使两者结合的主要原因,碱性溶液破坏了氢键作用,促使有机涂层与镁合金基材分离。该碱性溶液可反复使用。(4)制备了一种以苯甲醛为主溶剂,甲酸为助溶剂,石蜡为抑制挥发剂的苯甲醛型溶液。去除涂层实验表明:室温下,苯甲醛/甲酸的体积比为13/7,液体石蜡为2mL,处理时间为10min,去除效果最佳。(5)苯甲醛溶液去除涂层实验结果表明:金相、SEM和XRD的检测结果与碱性溶液一致,有机涂层被完全去除,仅留下磷化层和镁合金基材。苯甲醛型溶液去除涂层的机理是:苯甲醛、甲酸通过渗透、吸附等作用大量进入磷化层和有机涂层之间的空间网状结构,通过减小磷化层与有机涂层间的作用力,促使涂层与镁合金基材分离。(6)制备了一种以苯甲醇为主溶剂,甲酸为助溶剂,十二烷基硫酸钠为表面活性剂,甲基纤维素为增稠剂,亚硝酸钠为缓蚀剂,石蜡为抑制挥发剂的苯甲醇型溶液。去除涂层实验表明:室温下,苯甲醇/甲酸的体积比为5/15,亚硝酸钠为0.2g,十二烷基硫酸钠为0.3g,甲基纤维素为0.2g,处理时间为15min,去除效果最佳。(7)苯甲醇溶液去除涂层实验结果表明:金相、SEM和XRD的检测结果与碱性溶液和苯甲醛型溶液一致,有机涂层被完全去除,仅留下磷化层和镁合金基材。苯甲醇型溶液去除涂层的机理是:苯甲醇型溶液溶剂分子和涂层高分子之间没有发生化学反应,涂层在实验过程中发生了溶胀而去除。该苯甲醇型溶液可反复使用。(8)上述碱性溶液与苯甲醇型溶液、苯甲醛型溶液均可有效去除表面涂层。碱性溶液依靠NaOH在加热条件下,使涂层的醚键、羟基等基团发生皂化,导致有机物分子链断裂,破坏存在于磷化层与有机涂层之间的氢键作用促使有机涂层与镁合金基材分离。而苯甲醛型溶液、苯甲醇型溶液是通过溶液的溶胀与渗透作用力使涂层与基材分离。