鎂合金主要有機(jī)涂層性能的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究與技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià).pdf

1、鎂合金復(fù)合有機(jī)涂層綜合了化學(xué)轉(zhuǎn)化、微弧氧化及有機(jī)涂裝等方法的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的綜合性能，是未來鎂合金防護(hù)的重要方向。
　　 本文以AZ91鎂合金為試驗(yàn)材料，用正交試驗(yàn)法優(yōu)化了預(yù)處理工藝，并用SEM、EDS及XRD分析了優(yōu)化工藝膜層。在此基礎(chǔ)上，制備了17種不同的復(fù)合有機(jī)涂層，并對(duì)比了涂層間性能差異和評(píng)估了涂層的成本。同時(shí)，結(jié)合價(jià)值工程基本原理，對(duì)比研究了涂層在兩種典型服役條件下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)。主要研究結(jié)果如下：
　　 ①采用

2、正交試驗(yàn)法優(yōu)化鎂合金微弧氧化工藝，當(dāng)參數(shù)為Na2SiO3.7H2O: 為15g/l、KF.H2O為8g/l、KOH為6g/l、C3H2(OH)3為10ml/l、電流頻率為500Hz、占空比為18％時(shí)，氧化膜具有最佳的耐腐蝕性；優(yōu)化工藝下，膜表面光滑、顏色均勻呈乳白色；膜層由與基體結(jié)合良好的致密底層及有大量均勻的直徑為1～2μm火山口狀孔洞的表層組成。氧化膜表面成分由Mg、O及Si 等元素和少量的Al、F及K元素組成；物相則以Mg為主、少

3、量的MgO、Mg2SiO4、MgAl2O4及不定型物組成。
　　 ②采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝，當(dāng)A劑為80g/l、B劑為2g/l、C劑為1g/l時(shí)轉(zhuǎn)化膜后續(xù)有機(jī)涂層的耐腐蝕性最佳，并隨處理時(shí)間延長而提高；優(yōu)化工藝下，轉(zhuǎn)化膜由底層、致密的中間層以及由大量的寬度為1～3μm縱橫交錯(cuò)的“裂紋”所分割成的小島表層組成。轉(zhuǎn)化膜表面成分由Mg、Al、O、P及少量的Ca及V元素組成；物相則主要由Mg、Mg17Al12及不定型相組

4、成。
　　 ③在預(yù)處理優(yōu)化工藝的基礎(chǔ)上，選擇了噴砂等4種預(yù)處理方法，丙烯酸等5種有機(jī)涂層，制得17種不同的涂層。對(duì)比了研究涂層間性能的差異以及工藝對(duì)涂層性能的影響：
　　 1)預(yù)處理對(duì)復(fù)合有機(jī)涂層的附著力、耐蝕性、耐磨性等性能影響顯著，而對(duì)涂層的其余性能均無明顯影響。微弧氧化后續(xù)涂層在耐蝕性、耐磨性能方面較其它預(yù)處理好。
　　 2)涂料種類對(duì)涂層的耐蝕等性能均有顯著的影響。環(huán)氧樹脂涂層在耐蝕性方面，陶瓷有機(jī)

5、硅涂層在硬度方面，有機(jī)氟涂層在光澤度方面，有機(jī)硅涂層在耐磨性方面，都具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
　　 ④從涂層的成本來源分析計(jì)算了涂層成本，選擇了耐蝕性、硬度、光澤度等性能作為涂層價(jià)值的評(píng)價(jià)對(duì)象，制定了相關(guān)的性能評(píng)分機(jī)制和在兩種典型服役環(huán)境下的權(quán)重。在此基礎(chǔ)上，利用價(jià)值工程基本原理對(duì)比研究了涂層的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能：
　　 1)微弧氧化工藝能耗高、生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本為預(yù)處理中最高；陶瓷有機(jī)硅涂層單價(jià)高、烘烤溫度高且時(shí)間長，在涂裝板