一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂及工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂及工艺方法，助镀剂组成为：包含氯化锌、氯化铵、氯化亚锡、乌洛托品的A溶液，包含乙醇、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的B溶液，A、B溶液混合即为助镀剂。本发明专利技术所述助镀剂的使用能够有效防止漏镀，并且使镀层的表面质量明显改善，镀件的成品率提高，镀层的耐蚀性能得到显著提高。本发明专利技术所述助镀剂中不含对环境有害的氟离子，符合绿色环保要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁材料防腐蚀
，涉及钢铁材料表面镀覆工艺技术，具体涉及一种适用于钢材热浸镀锌铝镍稀土合金镀层的专用助镀剂配方及热浸镀工艺方法。
技术介绍
热镀锌能显著提高钢铁抗大气腐蚀能力，是钢铁防大气腐蚀的主要手段之一，在工程中得到了广泛的应用。镀锌层的保护作用包括：一方面是给钢铁提供物理保护屏障，阻挡外界腐蚀介质对其进行侵蚀；另一方面可以作为牺牲阳极，对钢铁材料进行阴极保护。随着科学技术和现代工业的发展，对热镀锌产品提出了更高的要求。为了使钢铁制件表面镀锌层的耐酸性盐雾腐蚀性能(尤其是在南方工业污染较重的大气环境下)提高，热镀锌时，在锌浴中加入铝、镍以及稀土等合金元素，这样可减少锌液表面的锌氧化，获得表面平整、光亮的镀层，镀层的耐腐蚀性能也得到了提高。锌铝镍稀土合金镀层具有优异的性能，但由于现有助镀剂的使用会造成钢铁制件表面出现严重漏镀现象，使热浸镀锌铝镍稀土合金层在实际生产应用中受到了很大的限制。因此，研究开发一种适合热浸镀锌铝镍稀土合金的专用助镀剂就成为急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的严重漏镀问题，并通过酸性盐雾试验优选出一种助镀效果好、价格适中、绿色环保的热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂及工艺方法。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂，该助镀剂包括以下组分：10～70g/L的氯化锌、12.5～50g/L的氯化氨、7.5～40g/L的氯化亚锡、0.05～0.4g/L的乌 洛托品、25～150g/L的乙醇、0.50～2.40g/L的非离子表面活性剂以及0.75～7g/L的阳离子表面活性剂。优选的，所述助镀剂包括以下组分：10～70g/L的氯化锌、20～50g/L的氯化氨、10～40g/L的氯化亚锡、0.1～0.4g/L的乌洛托品、25～150g/L的乙醇、0.80～2.40g/L的非离子表面活性剂以及0.80～5g/L的阳离子表面活性剂。所述助镀剂是由水以及氯化锌、氯化铵、氯化亚锡、乙醇、乌洛托品、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂配制而成的水溶液。所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚，所述阳离子表面活性剂选自季铵盐阳离子表面活性剂(优选烷基二甲基苄基铵型，例如十四烷基二甲基苄基氯化铵)。一种热浸镀锌铝镍稀土合金工艺方法，包括以下步骤：1)配制助镀剂 所述助镀剂由水以及溶解于水中的以下组分组成：10～70g/L的氯化锌、12.5～50g/L的氯化氨、7.5～40g/L的氯化亚锡、0.05～0.4g/L的乌洛托品、25～150g/L的乙醇、0.50～2.40g/L的非离子表面活性剂以及0.75～7g/L的阳离子表面活性剂；2)将洁净的钢铁制件浸入助镀剂中进行助镀处理，所述助镀处理的温度为40～60℃，助镀处理的时间为20～50s，对助镀处理后的钢铁制件进行烘干处理，使钢铁制件表面附着一层均匀的助镀剂膜，再浸入熔融锌铝镍稀土合金液中进行热浸镀。所述步骤1)具体包括以下步骤：1.1)将氯化铵、氯化锌、氯化亚锡以及乌洛托品用水溶解，得溶液A；1.2)将乙醇、非离子表面活性剂以及阳离子表面活性剂用水溶解，得溶液B；1.3)将溶液A与溶液B混合得到助镀剂。所述烘干处理的温度为40～100℃，烘干处理的时间为20～40s。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术在氯化锌、氯化铵、氯化亚锡以及乌洛托品水溶液中加入包含乙醇、非离子表面活性剂以及阳离子表面活性剂的复配表面活性剂，可使助镀剂与钢铁制件之间具有良好的润湿性和相容性，提高助镀剂的活性和利用率，有利于助镀剂在钢铁制件表面形成一层均匀的盐膜，从而提高钢铁制件，例如钢板表面活性，降低合金溶液的表面张力，防止经除油、除锈得到的洁净钢铁制件表面二次氧化，因而可改善助镀效果，防止漏镀，减少锌渣产生，防止镀液飞溅，提高了镀层质量。通过大量实验证明：本专利技术所述助镀剂的使用能够有效防止漏镀，并且使镀层的表面质量明显改善，镀件的成品率由36％提高到99％，镀层的耐蚀性能得到显著提高。本专利技术所述助镀剂中不含对环境有害的氟离子，符合绿色环保要求，且制备成本较低。同时，复配表面活性剂具有低泡、水溶性，制备助镀剂时，只需将复配表面活性剂与助镀剂其它组分在室温下搅拌均匀即可，操作简单，并解决了多成分溶液一次配制易发生沉淀的问题。附图说明图1为参照GB6459-86进行酸性盐雾试验0h钢片镀层表面示意图；图2为参照GB6459-86进行酸性盐雾试验240h后钢片镀层腐蚀情况示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做详细说明。本专利技术采用的适用于钢材热浸镀锌铝镍稀土合金镀层的专用助镀剂由A和B两种溶液组成，制取步骤如下：步骤一、首先用电子天平称取一定量的氯化铵、氯化锌、氯化亚锡、乌 洛托品，置于500mL的玻璃烧杯中，缓慢加入去离子水并用磁力搅拌器搅拌直至完全溶解；随后用40～100目的滤网过滤掉溶液中的难溶杂质；用胶头滴管加入蒸馏水在烧杯中定容至500mL，再用玻璃棒缓慢的将溶液引流至1L的容量瓶中，最后按照标准将溶液定容至1L；此时制得标准溶液A。步骤二、首先分别量取一定量的乙醇、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，置于500mL的玻璃烧杯中，缓慢加入去离子水并用磁力搅拌器搅拌直至完全溶解，无分层现象；随后将制得的此溶液用胶头滴管定容至500mL，再用玻璃棒缓慢的将溶液引流至1L的容量瓶中，最后按照标准将溶液定容至1L；此时制得无分层且低泡沫的标准溶液B。步骤三、分别量取一定量的A、B两种标准溶液置于500mL的玻璃烧杯中，配制成一定体积的助镀剂。热浸镀实验如下：1)助镀：将盛放有助镀剂的烧杯放置于恒温40℃的水浴锅中，直到烧杯中助镀剂温度达到40℃；其次将经过除油、酸洗和水洗处理(酸洗与水洗主要是除锈与去除钢铁试件表面氧化层)洁净的钢片放入烧杯中(钢片每个表面均匀接触溶液)；放入大约30s后缓慢取出钢片；2)将取出的钢片快速放置在100℃烘干炉中烘干20～40s；3)最后将烘干的钢片放入熔融的锌铝镍稀土合金熔液(合金溶液是指450～500摄氏度的以锌为主的锌铝镍稀土合金熔液)进行热浸镀实验。实验例1取氯化锌20g、氯化铵15g、氯化亚锡6g、乌洛托品0.1g；按上述步骤一严格制得A溶液；分别取乙醇25g、非离子表面活性剂(NP-10)0.80g、阳离子表面活性剂(十四烷基二甲基苄基氯化铵)1g；按上述步骤二严格制得B溶液(复配活性剂)；取复配活性剂200mL添加到装有200mL A溶液的500mL烧杯中，充分 搅拌均匀制得实验用助镀剂；此助镀剂配方为：10g/L的氯化锌、7.5g/L的氯化氨、3g/L的氯化亚锡、0.05g/L的乌洛托品、12.5g/L的乙醇、0.40g/L的非离子表面活性剂、0.50g/L的阳离子表面活性剂，其余为去离子水。经热浸镀实验，使用该助镀剂后钢片表面镀层出现漏镀现象，镀层表面不均匀且不光滑。实验例2取氯化锌30g、氯化铵25g、氯化亚锡15g、乌洛托品0.1g；按上述步骤一严格制得A溶液；分别取乙醇50g、非离子表面活性剂(NP-10)1g、阳离子表面活性剂(十四烷基二甲基苄基氯化铵)1.50g；按上述步骤二严格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂，其特征在于：该助镀剂包括以下组分：10～70g/L的氯化锌、12.5～50g/L的氯化氨、7.5～40g/L的氯化亚锡、0.05～0.4g/L的乌洛托品、25～150g/L的乙醇、0.50～2.40g/L的非离子表面活性剂以及0.75～7g/L的阳离子表面活性剂。

【技术特征摘要】
1.一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂，其特征在于：该助镀剂包括以下组分：10～70g/L的氯化锌、12.5～50g/L的氯化氨、7.5～40g/L的氯化亚锡、0.05～0.4g/L的乌洛托品、25～150g/L的乙醇、0.50～2.40g/L的非离子表面活性剂以及0.75～7g/L的阳离子表面活性剂。2.根据权利要求1所述一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂，其特征在于：所述助镀剂包括以下组分：10～70g/L的氯化锌、20～50g/L的氯化氨、10～40g/L的氯化亚锡、0.1～0.4g/L的乌洛托品、25～150g/L的乙醇、0.80～2.40g/L的非离子表面活性剂以及0.80～5g/L的阳离子表面活性剂。3.根据权利要求1所述一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂，其特征在于：所述助镀剂是由水以及氯化锌、氯化铵、氯化亚锡、乙醇、乌洛托品、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂配制而成的水溶液。4.根据权利要求1所述一种热浸镀锌铝镍稀土合金用助镀剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚，所述阳离子表面活性剂选自季铵盐阳离子表面活性剂。5.一种热浸镀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜林，刘超，郭茂文，刘春荣，郑雪萍，温久然，罗伟华，张唯玮，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61