本发明专利技术公开一种金属锌
【技术实现步骤摘要】
ml/l和1-6ml/l光亮剂W906组成。
[0007]在进行直流恒流电镀时，水浴温度为20—25℃，电流为2—3A/dm2，电镀时间为20—30min，搅拌速度为100—150rpm。
[0008]在锌—环氧粉末复合镀液中，由环氧粉末6-12g/l、表面活性剂十二烷基硫酸钠0.05-0.1g/l、氢氧化钠10-14g/l、氯化锌10-14g/l、光亮剂DE2-6 ml/l和2-6ml/l光亮剂W906组成。
[0009]在进行直流恒流电镀时，针对基材进行预处理，基材抛光和活化，去除表面氧化层，打磨，除油，12wt％的稀硫酸活化，蒸馏水冲洗，吹干；所述的基材为任意形状的铁和钢，除油溶液为100-120g/l氢氧化钠水溶液，除油温度为50—60℃，处理时间5-10min。
[0010]本专利技术的技术方案利用将环氧粉末分散在锌酸盐电镀液中，制备出锌—环氧粉末复合镀层。环氧粉末作为镀层中的增强体，一方面可以填充镀层的孔隙，增大镀层的致密性，并减小镀层表面的粗糙度，另一方面，环氧粉末作为惰性颗粒，可以保护镀层中的锌不受腐蚀。同时，环氧粉末本身还具有较好的耐磨性能，提高镀层的耐磨性能，即利用本专利技术的技术方案提升基材的耐腐蚀和耐磨性能。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术工艺简单、废液处理容易，安全系数高，环保。环氧粉末价格低廉，易获取，且其生产成本较低，易于生产及推广；(2)本专利技术以环氧粉末为增强相，提高了锌镀层的致密性。本专利技术方法制得的复合镀层表面平整、耐腐蚀性好、摩擦系降低、磨损量变小，使用寿命长，能更好地保护钢材。
附图说明
[0012]图1是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的表面形貌照片。
[0013]图2是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的截面形貌照片。
[0014]图3是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的元素面扫描图片。
[0015]图4是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的TG测试曲线图。
[0016]图5是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的DTG测试曲线图。
[0017]图6是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的阻抗谱谱线图。
[0018]图7是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的极化曲线图。
[0019]图8是本专利技术制备的锌-环氧粉末复合镀层的磨损后形貌照片。
具体实施方式
[0020]下面结合实例和附图对本专利技术作进一步详述。测试均方根粗糙度的仪器是原子力显微镜(AFM)5500AFM/SPM(Agilent，安捷伦科技有限公司)；电化学工作站为PARSTAT 2273，美国AMETEK公司；摩擦磨损测试仪为CERT UMT-2多功能摩擦测试仪，美国CETR公司；环氧粉末购自天津市乾丰防腐保温工程有限公司，官网http://www.tjqianfeng.com/，主要成分为双酚A环氧树脂，填料包括BaSO4、CaCO3和SiO2，颜料包括TiO2和CaF2；DE和WA均为常用光亮剂，DE购自安徽硅宝有机硅新材料有限公司，WA(W906)购自中国武汉拉那白医药。
[0021]实施例1
[0022](1)基材的处理：取一长20mm，宽15mm，厚度为3mm的低碳钢板，将其依次经400#、600#，800#，1000#的水磨砂纸打磨，去除基体表面的氧化皮，并使表面具有一定的粗糙度，
有利于电沉积的形核。配置除油液进行除油处理，除油配方为10g/l氢氧化钠，25g/l碳酸钠，将基体放入60℃的除油液中，浸泡10min。然后放入蒸馏水中超声处理，吹干后将基体浸没在12wt％稀硫酸(水溶液)中活化5s。再将基体放入蒸馏水中超声，然后吹干备用。
[0023](2)电镀溶液配制：取2.4g氧化锌，24g氢氧化钠用水溶解后，向其中加入0.4ml DE和0.8ml W906，搅拌混合均匀。然后再加入0.02g十二烷基硫酸钠，搅拌溶解。最后取1.2g环氧粉末加入锌酸盐镀液中，制成200ml镀液。然后将镀液在1500rmp下搅拌24h。
[0024](3)电镀：采用直流电沉积，恒定电流为2.5A/dm2，水浴温度为25℃，电镀总时间为20min，搅拌速度为100rpm，获得锌-环氧粉末复合镀层。
[0025]本实施例制备得到的锌-环氧粉末复合镀层的表面形貌、截面形貌及元素面扫描见图1、图2和图3，可以看出镀层结合紧密，无明显孔隙，且环氧粉末确实掺入了锌镀层中均匀分布，形成了锌-环氧粉末复合镀层。本实施例制得的镀层均方根粗糙度(RMS)为281.99A(纯锌为825.96A)。在氮气氛围下进行了TG的测试，图4和图5分别为TG和DTG曲线图，本实施例制得的镀层在100-200℃间有峰(纯锌无)，且在440℃时失重1.30％(纯锌为1.02％)，进一步证明了环氧粉末的存在。表征耐蚀性的两个重要的参数分别是低频阻抗模值(图6阻抗谱的拟合，阻抗模值越大，耐蚀性越强)和腐蚀电流密度(由图7的极化曲线的得出，腐蚀电流密度越小，耐蚀性越强)。在3.5wt％NaCl溶液中浸泡1h测得的腐蚀电位为-1.0388V(纯锌为-1.0407V)，腐蚀电流为7.9μA/cm-2
(纯锌为60.5μA/cm-2
)，样品低频阻抗模值是2934.12Ω/cm2(纯锌是923.76Ω/cm2)，图6和图7分别为复合镀层的阻抗谱图和极化曲线图。复合镀层在5N载荷，摩擦速度和5mm/s，摩擦时间为20min，往复摩擦行程为2mm条件下摩擦系数为0.6399(纯锌为0.6779)，磨痕宽度为806μm(纯锌为870μm)，图8为磨损后的形貌照片。
[0026]实施例2
[0027](1)基材的处理：同实施例1；
[0028](2)电镀溶液的配置：取2.4g氧化锌，24g氢氧化钠用水溶解后，向其中加入0.4ml DE和0.8ml W906，搅拌混合均匀。然后再加入0.02g十二烷基硫酸钠，搅拌溶解。最后取2.4g环氧粉末加入锌酸盐镀液中，制成200ml镀液。然后将镀液在1500rmp下搅拌24h。
[0029](3)电镀：同实施例1。
[0030]本实施例中环氧粉末浓度为12g/l，制备的镀层均方根粗糙度(RMS)为475.41A(纯锌为825.96A)。在氮气分氛围中进行了TG的测试，DTG曲线在100-200℃有峰(纯锌无)，且在440℃时失重3.06％(纯锌为1.02％)。在3.5％NaCl溶液中浸泡1h测得的腐蚀电位为-1.0369V(纯锌为-1.0407V)，样品低频阻抗模值是1309.95Ω/cm2(纯锌是923.76Ω/cm2)，腐蚀电流为33.5μA/cm-2
(纯锌为60.5μA/cm-2
)。复合镀层在5N载荷，摩擦速度和5mm/s，摩擦时间为20min，往复摩擦行程为2mm条件下摩擦系数为0.6154(纯锌为0.6779)，磨痕宽度为764μm(纯锌为870μm)。
[0031]根据本
技术实现思路
进行工艺参数的调整，均可实现金属锌-有机环氧粉末耐蚀耐磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属锌-有机环氧粉末耐蚀耐磨复合镀层，其特征在于，按照下述步骤进行：以锌板为阳极，待处理的基材为阴极，置于锌—环氧粉末复合镀液中进行直流恒流电镀，电镀时进行搅拌，其中水浴温度为20—30℃，电流为2—4A/dm2，电镀时间为20—40min，搅拌速度为100—200rpm；在锌—环氧粉末复合镀液中，以水为溶剂，由环氧粉末6-15g/l、表面活性剂十二烷基硫酸钠0.05-0.15g/l、氢氧化钠10-15g/l、氯化锌10-15g/l、光亮剂DE 1-6ml/l和1-6ml/l光亮剂W906组成。2.根据权利要求1所述的一种金属锌-有机环氧粉末耐蚀耐磨复合镀层，其特征在于，在进行直流恒流电镀时，水浴温度为20—25℃，电流为2—3A/dm2，电镀时间为20—30min，搅拌速度为100—150rpm。3.根据权利要求1所述的一种金属锌-有机环氧粉末耐蚀耐磨复合镀层，其特征在于，在锌—环氧粉末复合镀液中，由环氧粉末6-12g/l、表面活性剂十二烷基硫酸钠0.05-0.1g/l、氢氧化钠10-14g/l、氯化锌10-14g/l、光亮剂DE2-6 ml/l和2-6ml/l光亮剂W906组成。4.根据权利要求1所述的一种金属锌-有机环氧粉末耐蚀耐磨复合镀层，其特征在于，针对基材进行预处理，基材抛光和活化，去除表面氧化层，打磨，除油，12wt％的稀硫酸活化，蒸馏水冲洗，吹干；所述的基材为任意形状的铁和钢，除油溶液为100-120g/l氢氧化钠，除油温度为50—60℃，处理时间5-10min。5.一种金属锌-有机环氧粉末耐蚀耐磨复合镀层的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：以锌板为阳极，待处理的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：高志明，杨贤，夏大海，吴忠，修妍，胡文彬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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