镁合金表面低氟自封孔微弧氧化涂层制备关键技术
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-10-27 10:25:01
本项目提出的自封孔工艺,可以简化封孔过程,提高涂层的耐蚀耐磨性能。目前通过调节电解液实现自封孔的报道较少,且集中于添加含氟物质,因此开发并推广低氟自封孔电解液及制备技术可有效克服传统微弧氧化涂层必须封孔处理带来的复杂操作和成本,而且可以有效减少企业生产废水处理上的投入。从而拓展镁合金材料的使用领域和范围。
主要创新点、领先性1摒弃了传统微弧氧化涂层在制备完毕后,还需封孔操作的复杂工艺,更加经济、节能。2减少了传统微弧氧化涂层制备过程中环境不友好试剂﹣﹣含氟试剂的使用量,更加经济、环保。
本项目的实施可有效解决镁合金制造领域镁合金产品的防护涂装方面。即可用于镁合金构件的腐蚀防护,也可用于镁合金构件的装饰美化。2.相关行业或细分领域的情况(行业背景、需求状况、现状瓶颈、发展趋势等)镁合金由于其本身差的耐腐蚀性能,镁合金的表面涂层是必不可少的。微弧氧化技术作为最有适合工业化的表面涂层技术,其市场前景是与镁合金产业的发展息息相关的。情况目前,我国镁合金行业已形成一个初具规模的产业,广泛用于建筑、化工、电子产品、汽车、军工、航天航空、军工、轨道交通等领域。同时,共享单车、5G基站、动力电池等新兴领域对镁合金的需求也在日益增加,镁合金市场发展空间广阔。据统计,我国镁合金下游需求中,汽车行业占比70%,3C行业占比20%,航空航天、运输、化工等其它行业占比10%。随着汽车节能减排及轻量化需求逐渐增大,有望加速镁合金在汽车上的应用。目前,我国镁合金行业需求驱动主要来自汽车行业。根据节能与新能汽车技术路线战略咨询委员会2016年发布的轻量化目标,2020/2025/2030年分别较2015年减重10%/20%/35%,增加铝合金、镁合金、碳纤维材料单车用量以及降低碳纤维材料的成本,其中镁合金材料目标2020/2025/2030年单车用镁合金达15 kg /25 kg /45 kg ,见表1。我国作为汽车零部件生产大国,预计到2030年镁合金汽车压铸件市场容量将达124.09万吨。而对于镁合金的应用,表面防护涂层是必不可少的。镁合金行业的发展必将带动微弧氧化涂层的需求。
张跃忠(1986.05-),男,汉族,山西太原人,中共党员,工学博士,副教授,硕士研究生导师,毕业于重庆大学化学工程学院。长期从事金属材料科学与工程方向的教学科研工作,主要研究方向为金属腐蚀、材料表面工程、金属表面特殊润湿性研究。参与国家级项目1项,主持山西省高等学校教育创新基金、山西省青年面上基金各一项,主持了省级教改项目一项、研究生教改一项。研究成果发表在: Applied surface science 、 surface coating technology 、 Materialsletters 期刊上,发表 SCI 论文30余篇,其中一区3篇,第1发明人申报国家发明专利10余项,已授权6项。授权实用新型专利1项,并成功转化。出版专著一部。获山西省科技进步二等奖一项。
1.目标市场、市场规模等本项目定位于航天航空、汽车用及3C用镁合金构件的表面涂装。市场规模随着双碳战略的深入,而逐渐发展,5 G 基站等应用领域的拓展也将成为潜在市场。
2.市场竞争预测(其他同类产品情况、其他公司情况)目前,镁合金微弧氧化产品大多处于小规模生产状态,使用的电解液也为常规电解液,除高含量的含氟物质外,无法实现自封孔。本技术是对目前市场上产品的一次大的革新,具有很高的创新性和市场竞争力。
3.本项目核心竞争优势拥有专利技术的镁合金表面低氟自封孔微弧氧化电解液配方和涂层制备技术。
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