宋東福 *，戚文軍，龍思遠(yuǎn)，陶軍，農(nóng)登，李揚(yáng)德

（1.廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650；2.重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400045；3.東莞宜安電器制品有限公司，廣東 東莞 523662）

基于價(jià)值工程原理的鎂合金有機(jī)涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

宋東福1,*，戚文軍1，龍思遠(yuǎn)2，陶軍2，農(nóng)登1，李揚(yáng)德3

（1.廣州有色金屬研究院，廣東 廣州 510650；2.重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400045；3.東莞宜安電器制品有限公司，廣東 東莞 523662）

在選擇鎂合金防護(hù)涂層體系時(shí)，既要考慮其性能，又要兼顧成本。本文在鎂合金基體上制備了12種不同工藝的有機(jī)涂層體系，運(yùn)用價(jià)值工程原理對(duì)其在2種典型服役條件(海洋環(huán)境和一般大氣環(huán)境)下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，服役條件對(duì)涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能有重要的影響。丙烯酸、陶瓷有機(jī)硅涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)系數(shù)隨耐蝕性權(quán)重的增大而減小，而環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅涂層體系則相反。在預(yù)處理方面，無(wú)鉻轉(zhuǎn)化具有最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性；在涂料品種方面，環(huán)氧樹(shù)脂涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)勢(shì)明顯。無(wú)鉻轉(zhuǎn)化/環(huán)氧樹(shù)脂涂層體系的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能最佳。

鎂合金；有機(jī)涂層；前處理；價(jià)值工程；技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

1 前言

鎂合金具有比強(qiáng)度高、鑄造性能良好、電屏蔽性能和阻尼性能突出及可回收利用等特點(diǎn)[1-2]，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)摩托車(chē)、工具、通訊、電子、光學(xué)儀器以及計(jì)算機(jī)制造等領(lǐng)域[3-4]。但鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑、易腐蝕，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展[5-6]。鎂合金有機(jī)涂層體系以化學(xué)轉(zhuǎn)化、微弧氧化等為預(yù)處理，以有機(jī)涂裝為終處理，綜合發(fā)揮各自防護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，相互彌補(bǔ)彼此的不足，是解決這個(gè)問(wèn)題的重要方法[7-8]。目前，鎂合金有機(jī)涂層體系的研究主要集中在預(yù)處理以及工藝對(duì)涂層體系耐蝕性的影響兩方面[9-14]，而對(duì)涂層體系的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性缺乏系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)。

價(jià)值工程是一種將技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的現(xiàn)代管理方法，旨在提高研究對(duì)象的價(jià)值，使研究對(duì)象以最低的成本可靠地實(shí)現(xiàn)使用者所需要的功能[15]，它已廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、輕工、建筑等領(lǐng)域[16]。本文將價(jià)值工程理論引入涂層體系的評(píng)價(jià)中，通過(guò)分析、計(jì)算不同工藝下涂層體系的價(jià)值系數(shù)，實(shí)現(xiàn)涂層體系間技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的對(duì)比評(píng)價(jià)，為企業(yè)生產(chǎn)和涂層體系選擇提供技術(shù)經(jīng)濟(jì)參考。

2 試驗(yàn)

2. 1 有機(jī)涂層體系制備

采用AZ91D鎂合金，規(guī)格為100 mm × 45 mm × 4 mm。試樣經(jīng)400#砂紙打磨處理、丙酮清洗、吹干后平均分成3組，其中一組不再做任何處理(簡(jiǎn)稱(chēng)打磨)，一組做無(wú)鉻轉(zhuǎn)化處理，最后一組則進(jìn)行微弧氧化處理。

無(wú)鉻轉(zhuǎn)化液采用市售的鎂合金專(zhuān)用轉(zhuǎn)化液，其工藝流程為：除油脫脂─水洗─表調(diào)─超聲波清洗─無(wú)鉻轉(zhuǎn)化處理─水洗兩遍─干燥。處理液配方與工藝為：成膜劑A 80 g/L、助劑B 1 g/L、添加劑C 0.1 g/L，處理時(shí)間5 min；處理溫度40 ～ 50 °C。

微弧氧化處理采用MAO160 II型設(shè)備(西安理工大學(xué))，設(shè)備由直流脈沖電源、控制柜、工作槽和冷卻系統(tǒng)等 4部分組成，試樣和不銹鋼分別接電源的陽(yáng)極和陰極。試驗(yàn)采用電壓控制法，電壓隨處理時(shí)間的變化曲線如圖1所示。電解液配方為：Na2SiO3·7H2O 15 g/L，KF·H2O 6 g/L，KOH 9 g/L，丙三醇(C3H5(OH)3)10 mL/L。電源參數(shù)為：頻率500 Hz、占空比18%。

圖1 電壓隨處理時(shí)間的變化Figure 1 Variation of voltage with treatment time

試驗(yàn)選用耐堿的丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、陶瓷有機(jī)硅等4種涂料，分別涂覆到上述3組試樣表面，得到12種涂層體系，涂層體系編號(hào)見(jiàn)表1。

表1 有機(jī)涂層體系Table 1 Organic coating systems

不同樹(shù)脂涂層體系涂裝工藝如下(預(yù)熱工藝條件相同，均為40 ～ 60 °C，5 ～ 10 min)。

(1) 丙烯酸樹(shù)脂：預(yù)熱─空氣噴涂─烘干(140 ～160 °C，15 min)。

(2) 環(huán)氧樹(shù)脂：預(yù)熱─靜電噴涂─燒結(jié)(180 ～ 200 °C，10 min)。

(3) 有機(jī)硅樹(shù)脂：預(yù)熱─空氣噴涂─烘干(270 ～290 °C，5 min)。

(4) 陶瓷有機(jī)硅：預(yù)熱─噴底漆(20 μm)─預(yù)烤(90 °C，20 min)─噴面層(30 μm)─烘干(250 ～ 260 °C，30 min)。

2. 2 性能檢測(cè)

有機(jī)涂層體系與基材的附著力參照 GB/T 9286–1998《色漆和清漆 漆膜的劃格試驗(yàn)》，采用劃格法測(cè)試與評(píng)價(jià)；鉛筆硬度參照GB/T 6739–1996《涂膜硬度鉛筆測(cè)定法》測(cè)試；光澤度采用WG60微型光澤儀(德國(guó)BYK公司)測(cè)量，測(cè)試操作與評(píng)定參照GB/T 1743–1979《漆膜光澤測(cè)定法》；耐鹽霧的測(cè)試參照 GB/T 10125–1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》，觀察周期為12 h，直到試樣表面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

3 結(jié)果與分析

3. 1 基本原理與評(píng)價(jià)步驟

價(jià)值工程是以功能分析為核心，使產(chǎn)品或?qū)ο筮_(dá)到適當(dāng)?shù)膬r(jià)值，即用最低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)其必要功能的一項(xiàng)有組織的活動(dòng)[15]。價(jià)值工程按嚴(yán)格的分析程序，廣泛地進(jìn)行對(duì)比分析，并將分析逐步深入，從而得到最佳方案。價(jià)值工程基本原理的表達(dá)式為：

式中V為價(jià)值系數(shù)，F(xiàn)為功能系數(shù)，C為成本系數(shù)。

功能、成本、價(jià)值是價(jià)值工程的三要素。本文以鎂合金有機(jī)涂層體系為研究對(duì)象、服役性能為評(píng)價(jià)功能，對(duì)涂層體系制備所涉及的經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行分析計(jì)算，并利用價(jià)值工程基本原理評(píng)價(jià)涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。評(píng)價(jià)的步驟主要包括：對(duì)象的確定，功能及功能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的確定，功能權(quán)重的確定，功能系數(shù)的確定、成本系數(shù)的確定以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等。

3. 1. 1 對(duì)象的確定

評(píng)價(jià)對(duì)象為上述12種有機(jī)涂層體系。

3. 1. 2 功能及功能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的確定

功能評(píng)價(jià)是指在功能系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)功能領(lǐng)域進(jìn)行定量化計(jì)算，并定量地評(píng)定功能價(jià)值的過(guò)程。依據(jù)式(1)，要定量評(píng)價(jià)功能價(jià)值，必須先將功能和成本數(shù)量化。由于涂層體系各項(xiàng)功能的計(jì)量單位不盡相同，即使計(jì)量相同也往往不能進(jìn)行簡(jiǎn)單地計(jì)算與比較；因此，根據(jù)涂層體系各性能的優(yōu)劣程度，按一定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)把不同功能換算成統(tǒng)一的10分制。

經(jīng)過(guò)反復(fù)的對(duì)比試驗(yàn)研究，文中所制備的12種有機(jī)涂層體系與基體的結(jié)合良好，附著力評(píng)價(jià)均能達(dá)到1級(jí)以上，符合絕大部分環(huán)境的使用要求。在此基礎(chǔ)上，選取有機(jī)涂層體系的耐蝕性、硬度和光澤度為評(píng)價(jià)功能，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：

(1) 耐蝕性。以耐鹽霧時(shí)間作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，耐鹽霧時(shí)間區(qū)間為0 ～ 1 000 h，超過(guò)1 000為10分，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 耐蝕性能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard for evaluation of corrosion resistance

(2) 硬度。涂層硬度采用鉛筆硬度來(lái)表示，從7B ～9H共分17個(gè)等級(jí)。但在工程應(yīng)用上，常用硬度一般在2H ～ 7H之間。因此，以最高硬度9H評(píng)分為10分，每低一個(gè)等級(jí)則減少一分，即硬度低于B為0分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 硬度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Standard for evaluation of hardness

(3) 光澤度。以光澤儀測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)試樣，其光澤度定為100%，分?jǐn)?shù)為10分，則光澤度低于10%評(píng)為0分。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。

表4 光澤度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Standard for evaluation of luster

3. 1. 3 功能權(quán)重的確定

功能權(quán)重的確定是多功能綜合評(píng)價(jià)中的重要因素，其大小決定了功能在產(chǎn)品服役過(guò)程中的重要程度。因此，權(quán)重的合理與否將直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀準(zhǔn)確。主觀賦權(quán)法是人們研究較早、較為成熟的方法，它根據(jù)評(píng)價(jià)者主觀上對(duì)各指標(biāo)的重視程度來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重，簡(jiǎn)單易行。由于文中選取的功能數(shù)量較少，權(quán)重賦值相對(duì)簡(jiǎn)單。因此，本文采用主觀賦權(quán)法對(duì)涂層體系功能賦值。

由于不同服役環(huán)境對(duì)涂層體系各性能的要求不同，因此，不同服役環(huán)境下涂層體系功能的重要性存在較大差異。如海洋氣候條件下，涂層體系受到海水及鹽霧的侵蝕，對(duì)涂層體系的耐蝕性要求較高，此時(shí)涂層體系的主要功能是耐蝕，對(duì)其余功能要求較低；而在一般大氣條件下，涂層體系主要受到大氣、雨水等環(huán)境的侵蝕，對(duì)涂層體系的耐蝕性能要求相比海洋氣候低，此時(shí)對(duì)涂層體系的抗劃傷(硬度)和外觀(光澤度)較海洋氣候高，其權(quán)重賦值也相應(yīng)增大。針對(duì)兩種典型環(huán)境下對(duì)涂層體系功能要求的差異，對(duì)上述所涉及的3種性能進(jìn)行權(quán)重賦值，具體見(jiàn)表5。

表5 涂層體系性能指標(biāo)權(quán)重賦值Table 5 Weighted evaluation for performance indexes of coating systems

3. 1. 4 功能系數(shù)的確定

涂層體系的功能系數(shù)計(jì)算比較簡(jiǎn)單，計(jì)算公式為：

式中A為涂層體系的功能得分，Wi為涂層體系第i項(xiàng)功能的權(quán)重，m為功能的項(xiàng)數(shù)，ai為涂層體系第i項(xiàng)功能指標(biāo)的評(píng)分。

3. 1. 5 成本系數(shù)的確定

從有機(jī)涂層體系的制備流程來(lái)看，成本包括鎂合金預(yù)處理和涂裝處理成本兩大部分；從制備涂層體系的成本來(lái)源來(lái)看，成本可分為原料成本、能源成本和人工成本三大部分。根據(jù)有機(jī)涂層體系實(shí)際生產(chǎn)情況，分別對(duì)預(yù)處理和涂裝處理兩個(gè)流程的原料成本、能源成本和人工成本進(jìn)行分析、計(jì)算。

涂層體系的成本系數(shù)可用貨幣單位直接度量，為了不涉及公司的商業(yè)秘密，本文涉及到的成本系數(shù)均用相對(duì)值，其中以有機(jī)硅樹(shù)脂涂裝總成本為100%作為參考。表6為各涂層體系的相對(duì)成本。

利用式(1)計(jì)算涂層體系的價(jià)值系數(shù)，通過(guò)比較涂層體系間價(jià)值系數(shù)的大小，分析預(yù)處理、涂料種類(lèi)以及服役環(huán)境等因素對(duì)涂層體系技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的影響。

3. 2 涂層體系性能分析與評(píng)分

利用2.2部分所述方法測(cè)試有機(jī)涂層體系的性能，并將性能測(cè)試結(jié)果按表2、3和4中的標(biāo)準(zhǔn)換算成相應(yīng)的分值，測(cè)試及評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可以看出，在預(yù)處理方法方面，微弧氧化后，涂層體系的耐蝕性能最佳。在涂料種類(lèi)方面，環(huán)氧樹(shù)脂涂層體系的耐蝕性優(yōu)于其他種類(lèi)的涂層體系，而陶瓷有機(jī)硅在涂層體系硬度和光澤度方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其鉛筆硬度達(dá)到7H，光澤度平均值在70%以上。

表6 有機(jī)涂層體系的成本分析Table 6 Analysis on costs of organic coating systems (%)

表7 12種涂層體系的性能測(cè)試結(jié)果Table 7 Results of property tests for twelve kinds of coating systems

3. 3 涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

3. 3. 1 服役環(huán)境對(duì)涂層體系功能、價(jià)值系數(shù)的影響

利用式(1)和(2)計(jì)算以上12種涂層體系在2種典型服役條件下的功能、價(jià)值系數(shù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖 2可看出，服役環(huán)境對(duì)涂層體系的功能、價(jià)值系數(shù)有顯著影響。1、2、3、7、10、11、12等7種涂層體系的功能系數(shù)、價(jià)值系數(shù)在大氣條件下均比在海洋氣候下大，其余 5種涂層體系則小。由價(jià)值工程的基本公式可知，涂層體系的成本系數(shù)與權(quán)重系數(shù)無(wú)關(guān)，而涂層體系功能系數(shù)則由權(quán)重賦值和功能評(píng)分決定，權(quán)重越大，評(píng)分越高，涂層體系功能系數(shù)值就越大。

在2種服役環(huán)境下，耐蝕性能的權(quán)重在3種性能中最大，分別占0.6和0.8，對(duì)涂層體系的功能、價(jià)值系數(shù)的影響較大，其余2種性能影響較小。圖2表明，1、2、3、7、10、11和12等7種涂層體系的耐蝕性能普遍偏差，評(píng)分較低，功能、價(jià)值系數(shù)對(duì)耐蝕性權(quán)重敏感度小，在耐蝕性能權(quán)重值較大的海洋條件下的功能系數(shù)、價(jià)值系數(shù)比大氣條件的小，而其余5種涂層則相反。

圖2 12種涂層體系在2種服役條件下的功能系數(shù)和價(jià)值系數(shù)Figure 2 Function coefficient and value coefficient of twelve kinds of coating systems under two service conditions

3. 3. 2 涂層體系技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

從涂層體系的價(jià)值系數(shù)值及排序看，在兩種典型服役條件下，5、8、6、9等4種涂層體系價(jià)值系數(shù)值較大，在3.10 ～ 6.69間，依次位于前4位，尤其是5號(hào)，其價(jià)值系數(shù)遠(yuǎn)高于其他涂層，在海洋大氣和一半大氣條件下分別達(dá)到6.69和5.51，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能最佳；4、7號(hào)涂層價(jià)值系數(shù)值適中，在1.74 ～ 2.66之間，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能一般；而1、2、3、10、11和12等6種涂層體系的價(jià)值系數(shù)均未能超過(guò)1.5，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能差。

3. 3. 3 預(yù)處理方法和涂料種類(lèi)對(duì)涂層體系技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的影響

表8為海洋氣候條件下處理方法對(duì)涂層技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的影響。

表8 預(yù)處理工藝對(duì)4種涂層體系價(jià)值系數(shù)的影響Table 8 Influence of pretreatment process on value coefficient of four kinds of coating systems

從表 8可知，對(duì)于丙烯酸涂層體系，進(jìn)行無(wú)鉻轉(zhuǎn)化預(yù)處理工藝者，其價(jià)值系數(shù)最小，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能最差。對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硅涂層體系，無(wú)論采用何種預(yù)處理工藝，其價(jià)值系數(shù)均遠(yuǎn)高于其余兩種涂層體系。在進(jìn)行無(wú)鉻轉(zhuǎn)化預(yù)處理工藝后，環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硅涂層體系的價(jià)值系數(shù)最大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能最佳，其次為微弧氧化。另外，環(huán)氧樹(shù)脂涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能最佳，有機(jī)硅樹(shù)脂涂層體系其次。

分析涂層體系的性能與成本可知，環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅涂層體系的原材料價(jià)格低廉，而且均表現(xiàn)出優(yōu)良的耐蝕性能，在以防腐為主要功能的有機(jī)涂層體系中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)勢(shì)明顯；12號(hào)陶瓷有機(jī)硅涂層體系表現(xiàn)出優(yōu)良的綜合性能，但涂層體系的制造成本太高，價(jià)值系數(shù)較低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)不理想；盡管 1、2、3號(hào)丙烯酸涂層體系成本低廉，但耐蝕性能差，故技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能很差。

4 結(jié)論

(1) 以價(jià)值工程原理評(píng)價(jià)有機(jī)涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，可為企業(yè)涂層體系制備和選用提供有力的參考，同時(shí)也為其他工藝的評(píng)價(jià)提供新思路。

(2) 服役條件對(duì)涂層體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能有重要影響，其中丙烯酸、陶瓷有機(jī)硅涂層體系技術(shù)的經(jīng)濟(jì)系數(shù)隨耐蝕性權(quán)重的增大而減小，而環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅涂層體系則相反。

(3) 無(wú)鉻轉(zhuǎn)化在預(yù)處理方面具有最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。環(huán)氧樹(shù)脂涂層體系在涂料品種方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)勢(shì)明顯，而無(wú)鉻轉(zhuǎn)化/環(huán)氧樹(shù)脂涂層體系的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能最佳。

[1] 曾榮昌, 柯偉, 徐永波, 等. Mg合金的最新發(fā)展及應(yīng)用前景[J]. 金屬學(xué)報(bào), 2001, 37 (7): 673-685.

[2] 許越, 陳湘, 呂祖舜, 等. 鎂合金表面的腐蝕特性及其防護(hù)技術(shù)[J]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2001, 33 (6): 753-757.

[3] LUO A, RENAUD J, NAKATSUGAWA I, et al. Magnesium castings for automotive applications [J]. Journal of the Minerals, Metals and Material Society, 1995, 47 (7): 28-31.

[4] MORDIKE B L, EBERT T. Magnesium: Properties—applications—potential [J]. Materials Science and Engineering A, 2001, 302 (1): 37-45.

[5] MAKAR G L, KRUGER J. Corrosion of magnesium [J]. International Materials Reviews, 1993, 38 (3): 138-153.

[6] 余剛, 劉躍龍, 李瑛, 等. Mg合金的腐蝕與防護(hù)[J]. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào), 2002, 12 (6): 1087-1098.

[7] GRAY J E, LUAN B. Protective coatings on magnesium and its alloys—a critical review [J]. Journal of Alloys and Compounds, 2002, 336 (1/2): 88-113.

[8] DOBRZA?SKI L A, TA?SKI T, ?í?EK L, et al. Structure and properties of magnesium cast alloys [J]. Journal of Materials Processing Technology, 2007, 192/193: 567-574.

[9] ARDELEAN H, FRATEUR I, ZANNA S, et al. Corrosion protection of AZ91 magnesium alloy by anodizing in niobium and zirconiumcontaining electrolytes [J]. Corrosion Science, 2009, 51 (12): 3030-3038.

[10] ZHAO M, WU S S, LUO J R, et al. A chromium-free conversion coating of magnesium alloy by a phosphate–permanganate solution [J]. Surface and Coatings Technology, 2006, 200 (18/19): 5407-5412.

[11] 時(shí)惠英, 楊巍, 蔣百靈. AZ31鎂合金微弧–電泳復(fù)合膜層制備工藝及其耐蝕性[J]. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào), 2008, 28 (3): 155-160.

[12] 張家鋒, 張新平, 許慶彥, 等. 不同表面處理工藝壓鑄鎂合金涂層耐蝕性研究[J]. 材料科學(xué)與工藝, 2008, 16 (4): 573-577.

[13] TRUONG V-T, LAI P K, MOORE B T, et al. Corrosion protection of magnesium by electroactive polypyrrole/paint coatings [J]. Synthetic Metals, 2000, 110 (1): 7-15.

[14] 劉元?jiǎng)? 張巍, 高瑾, 等. 鎂合金微弧氧化–涂裝體系的研究[J]. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 27 (2): 213-217.

[15] 喬有讓. 價(jià)值工程理論與實(shí)踐[M]. 沈陽(yáng): 東北大學(xué)出版社, 1994: 34-51.

[16] FONG S W. Value engineering in Hong Kong—a powerful tool for a changing society [J]. Computers amp; Industrial Engineering, 1998, 35 (3/4): 627-630.

Technical and economic evaluation for organic coating systems on magnesium alloy based on the principle of value engineering //

SONG Dong-fu*, QI Wen-jun, LONGSi-yuan, TAO Jun, NONG Deng, LI Yang-de

The properties and costs of coatings should be taken into account during the selection of protective coatings for magnesium alloys. Twelve kinds of organic coating systems on magnesium alloy substrate were prepared by different processes, and their technical and economic indexes under two typical service conditions (namely ocean environment and common atmosphere environment) were evaluated based on the principle of value engineering. The results indicated that service condition has an important effect on the technical and economic performance of a coating system. The technical and economic indexes are decreased with increasing weight of corrosion resistance for acrylic and ceramic silicone coating systems, but increased for epoxy resin and silicone coating systems. Chrome-free conversion coating has the best technical and economic performance in terms of pretreatment, and epoxy coating system has obviousadvantages over the others. The chrome-free conversion/ epoxy coating system has the best comprehensive technical and economic performance.

magnesium alloy; organic coating; pretreatment; value engineering; technical and economic evaluation

Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals, Guangzhou 510650, China

TG178

A

1004 – 227X (2011) 05 – 0067 – 05

2010–11–02

2010–11–29

廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目（2009B090300319）；廣東省重大科技專(zhuān)項(xiàng)（2008A090300004）；重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目（CSTC2009AB4010）。

宋東福（1984–），男，江西人，碩士，助理工程師，主要從事輕金屬材料的腐蝕防護(hù)與評(píng)價(jià)。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) songyuren@yahoo.com.cn。

[ 編輯：韋鳳仙 ]