耐腐蝕鎂合金專利技術(shù)綜述.doc

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1、耐腐蝕鎂合金專利技術(shù)綜述摘要：鎂合金以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和豐富的資源，正廣泛地應(yīng)用于航空航天業(yè)、汽車工業(yè)和通信電子等領(lǐng)域，而具有優(yōu)界耐腐蝕性能的鎂合金是一類應(yīng)用廣泛的鎂合金，本文主要對耐腐蝕鎂合金專利申請屮專利申請的國內(nèi)外的年度變化趨勢、申請人類型進(jìn)行分析，并總結(jié)了專利申請中耐腐蝕鎂合金的類型、專利技術(shù)改進(jìn)方向。關(guān)鍵詞：鎂合金；耐腐蝕；稀土；Al；Mn；Ca；Zr；表面處理屮圖分類號：TG166文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A鎂合金是目前最輕的工程結(jié)構(gòu)材料，被喻為“21世紀(jì)的綠色工程材料”，由于鎂的化學(xué)活性高，鎂合金的整體耐腐蝕性能較差，成為其推廣應(yīng)用的

2、制約因索。腐蝕不僅給鎂合金產(chǎn)品的外觀造成了很大的損害，更重要的是腐蝕造成了鎂合金的綜合力學(xué)性能不斷地發(fā)生衰減，因此，如何提高鎂合金耐腐蝕性能，在其日后的工業(yè)應(yīng)用屮顯得至關(guān)重要。目前，提高鎂合金耐腐蝕性能的主要途徑為：除去有害雜質(zhì)的影響，添加合金元素，改善冶金工藝技術(shù)，表面處理或改性等方式，為此，對耐腐蝕鎂合金的發(fā)展過程以及提高耐腐蝕性能的方式進(jìn)行總結(jié)研究具有重要意義。1?鎂和鎂合金的腐蝕類型鎂及鎂合金的腐蝕類型主要有：點(diǎn)腐蝕，點(diǎn)偶腐蝕，應(yīng)力腐蝕，絲狀腐蝕以及疲勞腐蝕。2?專利申請概況2.1耐腐蝕鎂合金專利中請發(fā)展階段雖然耐腐蝕鎂合

3、金的優(yōu)異的性能已被大家所了解，但由于其受到多種因素的影響，使得其生產(chǎn)條件苛刻、控制難度高，耍得到高品質(zhì)的耐腐蝕鎂合金并非易事。我國是原鎂生產(chǎn)和出口大國，但是我國鎂合金的研究和應(yīng)用開發(fā)卻相對滯后，我國對耐腐蝕鎂合金的研究起步于2000年左右，而日本和美國在耐腐蝕鎂合金的研究起步較早，在1970年已經(jīng)開始。從全球發(fā)展來看，耐腐蝕的發(fā)展經(jīng)歷了3個階段，從1970年以前到1975年為萌芽期，國外開始有公司研發(fā)耐腐蝕鎂合金，從1975年?2005年為平穩(wěn)發(fā)展期，鎂合金的申請量平穩(wěn)發(fā)展，從2005年以后為快速發(fā)展期，國內(nèi)外專利申請量劇增。2.

4、2申請人類型分析本文從中國專利文摘數(shù)據(jù)庫CNABS和世界專利文摘庫SIP0ABS、德溫特世界專利庫DWPI中選取分類號和關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，并對檢索結(jié)果進(jìn)行了分析。從專利的申請人類型來看，公司與企業(yè)擁有較大優(yōu)勢，占全部專利申請量的69%；其次為高校及科研院所，占全部專利申請量的28%,個人以及其他擁有的份額較少，僅占3%。在鎂合金發(fā)展的萌芽期以及平穩(wěn)發(fā)展期，主要以大公司研究為主，而過渡到快速發(fā)展期，科研院校的申請量逐漸增多。3.改進(jìn)鎂合金腐蝕性能的研究和發(fā)展3.1降低和控制重金屬雜質(zhì)的含量在鎂合金中通過降低雜質(zhì)元素含量以提高其耐腐蝕性

5、能的研究始于1980年，最早開始研究降低雜質(zhì)元素的文獻(xiàn)是美國專利US5055254A,其通過降低控制Fe、Cu等雜質(zhì)的含量來提高其耐腐蝕性能，隨后日本文獻(xiàn)JPH0924338A,JP2000282165,GB0130913D0以及中國文獻(xiàn)CN1717500A,CN102187004A,CN103184378A,CN104087801A都是通過降低雜質(zhì)元素量以提高其耐腐蝕性能。3.2添加合金元索3.2.1鋁元素A1是鎂合金中最主要的合金元索，一般而言，加鋁對鎂合金進(jìn)行合金化有利于提高鎂合金的耐腐蝕性能，而且還能改善其鑄造性，提高鎂合

6、金的強(qiáng)度。添加鋁超過6%時，鎂合金的熱處理性也會提高，但過多的鋁會導(dǎo)致Mgl7A112相的析出而降低其抗蠕變性能，鑄造鎂合金中鋁含量可達(dá)到7%?9%,而在變形鎂合金中鋁含量一般控制在3%?5%，很少有超過10%的添加，定量的鋁可以提高鎂合金的耐蝕性。最早在1970年左右，前蘇聯(lián)(SU402577A)開始研究在鎂合金中添加鋁元素以提高具耐腐蝕性能，除了鋁元素外，其還添加了一定量的鋅和猛元素，隨后，H本以及美國開始研究添加鋁元索以提高鎂合金耐腐蝕性能，如US944006A,JPS53131802A,W08908726A等專利文獻(xiàn)都在鎂

7、合金中添加一定量的鋁元素，而直至今日,耐腐蝕鎂合金中添加鋁元索仍然是很多企業(yè)以及科研機(jī)構(gòu)的主要選擇，而含鋁鎂合金的制備方法包括模鑄法、金屬模鑄法、砂模鑄法鑄造等。3.2.2猛元素猛本身對提高鎂合金的耐蝕性并無好處，過量的猛甚至對鎂合金的腐蝕有壞處，但鎰卻可大大地抑制一些雜質(zhì)元素的不利影響，從而提高鎂合金耐蝕性，特別是AZ合金的耐蝕性。最早在鎂合金中添加猛元素的研究始于1980年代的日本(JPH01234545A),隨后JPH0820835A,JPS53131802A,DE2445844A,GB715786A也紛紛開始研究在鎂合金中

8、添加猛元素提高其耐腐蝕性能。3.2.3稀土元素稀土元索是提高鎂合金性能的重要合金元索，它可以提高鎂合金在室溫和高溫下的力學(xué)性能，增強(qiáng)鎂合金的耐蝕性能，改善鎂合金的鑄造性能,常用的稀土元素有Ce、La、Y、Pr等。在鎂合金中添加稀土元素以改善其耐腐蝕