一种新型多元合金共渗剂及其制备方法技术

一种新型多元合金共渗剂及其制备方法，多元合金共渗剂包括如下重量份数的组分：复合锌铝合金粉42～52份、复合锌镁合金粉28～36份、铝粉4～5份、铬粉4～5份、稀土元素化合物粉末2～3份、分散剂25～35份、助渗剂3～5份。将复合锌铝合金粉、复合锌镁合金粉、铝粉、铬粉、稀土元素化合物粉末混合均匀，球磨后加入助渗剂混合均匀，再次球磨后加入分散剂混合均匀，最后在惰性气氛保护下80～120℃烘干即得。本发明专利技术的多元合金共渗剂，原料广泛、渗剂活性高、渗速快、原料利用率高，渗层厚度与显微硬度更大，与金属构件的结合力更强，所得渗层表面性能优异，能有效减缓铸件的腐蚀。能有效减缓铸件的腐蚀。能有效减缓铸件的腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多元合金共渗剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属防锈
，尤其涉及一种新型多元合金共渗剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]现如今，金属在人们的生活中具有广泛的应用。相应的，金属的防腐也日渐成为一大不可忽视的的问题。金属的腐蚀不仅消耗了人类生活中不可缺少的自然资源，而且严重破坏了自然环境、工业生产及人类生活等许多活动的正常运行，腐蚀造成的巨大经济损失和严重环境污染，已成为影响现代社会和经济可持续发展的重要因素之一。为了应对金属的腐蚀，尤其是延缓金属在恶劣工作环境中的锈蚀，人们采用了许多的方法应对这一问题，传统的方法有涂油、电镀、单一涂层等。而现如今，采用表面涂防锈油的方法难以在恶劣的户外条件下长时间维持金属构件的防锈性能，传统的电镀、单一的锌铬涂层等工艺也都难以满足金属制件的使用要求。这促使人们去探索新型防腐技术。
[0003]粉末渗锌技术是利用锌铁原子互扩散而在基体表面形成一种锌铁合金层，起到很好地保护作用而被广泛应用于钢铁件的防腐领域。多元合金共渗技术，是在粉末渗锌的基础上发展和创新出来的最新的防腐处理技术，是目前金属构件防腐的热门技术。多元合金共渗的技术原理是：在真空条件下，利用物理、化学吸附沉积和机械碰撞使多元金属粉在工件表面形成镀层。渗剂除锌粉、催渗剂、防粘接剂外，另加铝、镁、稀土等金属元素，使渗层由类似多种合金组成，从而提高渗层的防锈性能。这种镀层与其他锌镀层相比，具有结合强度高、镀层硬度高、无氢脆危害、镀层厚度均匀性好、工艺简单、节省原料等优点。
[0004]虽然多元合金共渗防腐技术有很多优点，但仍然存在以下瓶颈和亟待解决的技术问题：金属构件共渗处理后表面的渗层厚度不均匀；现有渗剂的吸收率低、锌粉用量大、成本高；表面钝化封闭处理后的金属构件的耐盐雾试验时间不够长，耐蚀性能达不到要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中多元合金共渗过程中渗剂的吸收率低、锌粉用量大、渗层厚度不均的问题，提供一种新型多元合金共渗剂及其制备方法，用于多元合金共渗处理阶段提高共渗金属吸收率，以通过改变传统粉末渗锌的配方，加入其它金属元素及其化合物，优化原有配方，同时以通过改变多元合金共渗助渗剂与分散剂的组成，提高共渗速率，改善金属表面性能。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种新型多元合金共渗剂，包括如下重量份数的组分：复合锌铝合金粉42～52份、复合锌镁合金粉28～36份、铝粉4～5份、铬粉4～5份、稀土元素化合物粉末2～3份、分散剂25～35份、助渗剂3～5份。
[0008]以质量百分比为单位，在复合锌铝合金粉中，锌元素含量不低于80％，铝元素含量不低于10％，复合锌铝合金粉的颗粒直径为2～18μm。
[0009]以质量百分比为单位，在复合锌镁合金粉中，锌元素含量不低于80％，镁元素不低于10％，复合锌镁合金粉的颗粒直径为4～20μm。
[0010]所添加的铝粉中，以质量百分比为单位，铝元素含量不低于95％，铝粉的粒径为12～20μm。
[0011]所添加的铬粉中，以质量百分比为单位，铬元素含量不低于90％，铬粉的粒径为10～16μm。
[0012]所采用的稀土元素化合物为氧化钇与氧化铈中的至少一种，以质量百分比为单位，其中氧化钇粉末中，氧化钇含量不低于88％；氧化铈粉末中，氧化铈含量不低于85％。
[0013]所采用的分散剂为白刚玉、铝矾土、二氧化硅中的至少一种，其中，分散剂的颗粒直径为0.25～1mm。
[0014]所采用的助渗剂可以是氟铝酸铵、氯化铝、氯化铵中的一种或多种组成。
[0015]所采用的助渗剂中氟铝酸铵、氯化铝、氯化铵的纯度均不低于80％。
[0016]所述的一种新型多元合金共渗剂的制备方法，包括如下步骤：
[0017]1)按质量份数称取复合锌铝合金粉42～52份、复合锌镁合金粉28～36份、铝粉4～5份、铬粉4～5份、稀土元素化合物粉末2～3份、分散剂25～35份、助渗剂3～5份；
[0018]2)将复合锌铝合金粉、复合锌镁合金粉、铝粉、铬粉、稀土元素化合物粉末混合均匀进行球磨，然后加入助渗剂混合均匀，再次进行球磨，得到混合物粉末后加入分散剂混合均匀；
[0019]3)将混合物粉末在惰性气氛保护下80～120℃烘干，即得多元合金共渗剂。
[0020]相对于现有技术，本专利技术技术方案取得的有益效果是：
[0021]1、本专利技术所述的多元合金共渗剂主要含有锌、镁、铝等多种金属，可以渗入铸件中，在铸件表面形成共渗层，以增强铸件金属的表面性能、延缓铸件的腐蚀、从而提高铸件的使用寿命。本专利技术的多元合金共渗配方渗层厚度可观，与铸件结合强度高。
[0022]2、本专利技术采用大量合金粉末代替大部分现有配方中的纯金属粉末，较之于现有配方，不同金属粉末的混合更均匀，粉末粒径差异更小，渗层均匀。
[0023]3、本专利技术所提供的分散剂，在共渗过程中，既可减缓产品之间的相互撞击，减轻螺纹的损伤，又可清除产品表面二次氧化层，并在共渗中起到稀释与填充的作用。进一步地，铝矾土与白刚玉能同时提供额外活性铝参与金属渗透过程，提高渗层质量，增大渗层厚度。其中，铝矾土具有价格优势，白刚玉具有性能优势，视生产情况，在本专利技术提供的配方的范围内，两者比例可调。进一步地，二氧化硅能提供活性硅，对共渗产生有利影响，并兼具价格优势，视实际生产情况，在本专利技术提供的配方的范围内，其比例可调。本专利技术所提供的分散剂，在生产过程中可回收再利用，回收后所得的分散剂在粒径不小于0.25mm的情况下，可再次投入使用。
[0024]4、本专利技术所提供的助渗剂为氟铝酸铵、氯化铝、氯化铵中的至少一种。所述三者兼具去除铸件表面杂质，活化表面，催化共渗过程产生活性金属的作用，可以充当共渗过程中的活化剂与催化剂。进一步地，氟铝酸铵与氯化铵在反应过程中分解产生的气体具有排除装置内氧气，保障铸件表面性能的作用，即可充当共渗过程的除氧剂。进一步地，氟铝酸铵与氯化铝具有提供共渗反应中间产物，进而提高渗层厚度与显微硬度的作用。进一步地，氯化铵与氯化铝具有安全性能优势，氟铝酸铵具有性能优势。视具体生产需要，在本专利技术提供
的配方的范围内，比例可调。
[0025]5、本专利技术提供的金属渗剂中，氧化钇可减小渗层腐蚀速率，在本配方的添加份数内，氧化铈可增大渗层厚度，两者均可提高渗层质量，视实际生产需要，比例可调。
[0026]6、本专利技术提供的金属渗剂中，铬元素可改善涂层结构，减缓产品在使用过程中渗层表面的氧扩散，以提高渗层寿命、减缓腐蚀。
[0027]7、本专利技术提供的配方制备简单，易于操作。
附图说明
[0028]图1为本专利技术多元合金共渗剂使用方法示意图。
具体实施方式
[0029]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的的技术手段及功效，下面将结合本专利技术较佳实施例，对本专利技术提出的一种新型的、高效的多元合金共渗剂及其制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多元合金共渗剂，其特征在于包括如下重量份数的组分：复合锌铝合金粉42～52份、复合锌镁合金粉28～36份、铝粉4～5份、铬粉4～5份、稀土元素化合物粉末2～3份、分散剂25～35份、助渗剂3～5份。2.如权利要求1所述的一种新型多元合金共渗剂，其特征在于：以质量百分比为单位，在复合锌铝合金粉中，锌元素含量不低于80％，铝元素含量不低于10％，复合锌铝合金粉的颗粒直径为2～18μm。3.如权利要求1所述的一种新型多元合金共渗剂，其特征在于：以质量百分比为单位，在复合锌镁合金粉中，锌元素含量不低于80％，镁元素不低于10％，复合锌镁合金粉的颗粒直径为4～20μm。4.如权利要求1所述的一种新型多元合金共渗剂，其特征在于：所添加的铝粉中，以质量百分比为单位，铝元素含量不低于95％，铝粉的粒径为12～20μm。5.如权利要求1所述的一种新型多元合金共渗剂，其特征在于：所添加的铬粉中，以质量百分比为单位，铬元素含量不低于90％，铬粉的粒径为10～16μm。6.如权利要求1所述的一种新型多元合金共渗剂，其特征在于：所采用的稀土元素化合物为氧化钇与氧化铈中的至少一种，以质量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗贯虹，陈秀香，陈镇平，谢华标，李瑞平，罗长虹，李伟良，丘丽华，邓丽琴，钟玲燕，张飒，余煜玺，徐锐，
申请(专利权)人：福建宏贯路桥防腐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：