镁合金具有比重小、比强度和比刚度高、阻尼性能好、易切削加工等优点。近年来,随着汽车、电子工业的迅猛发展,作为目前比重最轻的结构材料正在逐步代替铝合金以解决能耗和尾气排放问题。但由于镁的化学性质活泼,容易产生剧烈的燃烧,因此使其应用受到了一定限制。研究表明,通过向镁合金中添加适量的钙和铈、钕等具有表面活性的稀土元素能够形成致密的复合氧化膜从而提高镁合金的阻燃性能。与此同时,晶体在长大过程中,稀土会富集在相界上,呈现出的表面聚集趋势会对熔体的表面张力和氧化膜结构产生影响,因而可以通过研究表面张力大小对氧化膜结构改变的影响规律,进而找到表面张力与阻燃性能之间的对应关系,进而从根源解决镁合金在高温生产应用中的限制瓶颈。 　　本课题以工业纯镁做为基体,在其中添加一定量的Ca和稀土Ce后获得阻燃性能较好的镁合金。此后利用自行设计的表面张力测量装置和燃点测量装置对合金进行了表面张力测量与燃点测量,得出了表面张力与阻燃性能之间的关系。同时通过SEM、EDS、XRD对氧化膜的形貌、结构和成分进行了分析,对合金的力学性能进行了检测。 　　研究发现,当工业纯镁中 Ca 含量不变时,随着稀土含量的提高并在熔体表面不断富集,熔体表面张力不断降低,参与界面反应生成的复合氧化物有利于形成致密的、具保护作用的氧化膜,使得合金的燃点不断升高,但增长速度不断减小,Ce含量为1.2%时较好,与此同时,晶粒也在不断细化使得硬度有所提高；当Ce含量不变时,燃点随Ca含量增加提升速度较快,表面张力也在不断降低。但并非表面张力越小,阻燃性能越好,氧化膜的保护性能呈先好后差的变化趋势,这与氧化膜的起皱破裂而失去对合金的保护作用有关。 　　综上所述,Ca和稀土Ce的加入在合金熔体表面通过富集作用所形成的致密度较高的氧化膜,对镁合金阻燃性能的提升有很大的作用。