表1 几种典型镁锂合金的力学性能

在镁锂合金表面处理方面,国外研究较早,在前期研究和应用中主要采用的是阳极氧化技术｡NASA应用的镁锂合金采用阳极氧化技术改善其耐蚀性｡SHARMA A K 等在K2Cr2O7､(NH4)2SO4弱酸性溶液中通直流电获得黑色的阳极氧化膜层,膜层具有很好的吸光性,适用于航天飞机和宇宙飞船上｡目前,镁锂合金阳极氧化膜大都是在含Cr的电解液中制备,由于其对人体和环境有很大的毒害,并且膜层都为黑色,使用范围相对较窄｡

在镁锂合金轻量化方面也进行了大量研究,如开发出了密度为0.95g/cm3的镁锂合金,该材料可浮于水面上,可用于航天以及诸如笔记本计算机等需要使用坚固而又轻质材料的电子产品｡虽然我国镁､锂资源丰富,但对Mg-Li合金的研究较晚,自20世纪90年代起才开始对Mg-Li合金进行研究,主要是由于Mg-Li合金熔炼比较困难､工艺复杂､力学性能相对较低,高温性能､耐蚀性差,以及研制成本较高等｡

近年来,对Mg-Li合金研究和制备日益增多,在镁锂合金的熔炼制备､加工和表面处理等方面实现了关键技术突破,其中西安四方超轻材料有限责任公司和中国铝业郑州研究院实现了镁锂合金的产业化发展｡前者在2010年建成我国第一条镁锂合金生产线,掌握了镁锂合金产品的制备技术;后者掌握镁锂合金熔铸与加工关键技术,2012年可生产宽度>350mm､厚度<1mm,并可进行室温冲压的3C产品用薄板,2013年生产出宽度>600mm的板材和大型锻件｡张密林以镁锂合金为研究对象,对材料轻量化进行深入研究,研制的合金强度能达到300MPa左右,伸长率达10%以上,密度小于1.65g/cm3,并能获得各种尺寸的挤压件和轧制件(冷轧薄板能达到小于0.5mm)｡另外,研究者在Sr､Y､Ce等合金元素对镁锂合金进行合金化处理方面也做了大量工作研究了其微观组织及力学性能变化｡任友良等,顾永坤等对卫星用的镁锂合金埋件螺纹的强度､胶接等性能进行了研究,为镁锂合金在卫星上的应用提供参考｡

国内在镁锂合金表面处理方面也采用了阳极氧化技术,如LI J F等在Mg-10.02Li-3.86Zn-2.54Al-1.76Cu合金表面获得阳极氧化膜层,但是膜层中含有较高含量的铬离子｡近年来,微弧氧化技术在镁锂合金表面处理方面研究较多｡景晓燕等在碱性磷酸盐体系中以直流脉冲电源在镁锂合金表面成功制备了与基体结合良好的耐蚀性微弧氧化膜层,氧化膜层的结构是由疏松层和致密层组成的双层结构,显着提高了镁锂合金的耐蚀性能｡另外,微弧氧化复合处理技术得到快速发展,如微弧氧化+硅溶胶处理､微弧氧化+化学转化膜处理等技术｡添加硅溶胶后的微弧氧化膜层中表面单位面积内微孔的数目及孔径明显减小,相应的膜层耐蚀性能与基体结合力得到提高｡卢一对Mg-5.6Li合金进行表面微弧氧化+化学转化膜处理,经复合处理后表面生成的球状颗粒填充在微弧氧化膜的结构缺陷处(孔隙),一方面提高了膜层的致密性,另一方面阻挡了腐蚀介质的通道,一定程度上延缓了电解液通过微孔或微裂纹向合金基体浸渗,提高了合金在腐蚀介质中的耐蚀能力｡李思振等对镁锂合金低吸收/高发射微弧氧化热控膜层技术进行了研究,制备的膜层均匀致密且与基体结合良好,膜层具有低吸收､高发射的热控特性,各项性能均满足宇航产品性能要求｡