一种热浸镀锌钢板的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种热浸镀锌钢板的制备方法，属于金属材料技术领域，包括以下步骤：将低碳钢用砂纸打磨，然后使用NaOH溶液进行脱脂，然后用HCl溶液酸洗，再用NH4Cl溶液对试样进行助熔，得到预处理低碳钢；将预处理低碳钢试样浸渍到熔融锌锭浴中，浸渍完成后从熔融锌锭浴中取出，并通过热空气吹除多余的锌，得到粗品；将凹凸棒土

【技术实现步骤摘要】
一种热浸镀锌钢板的制备方法


[0001]本专利技术属于金属材料
，具体地，涉及一种热浸镀锌钢板的制备方法。

技术介绍

[0002]低碳钢是几乎所有行业(包括电气、建筑和汽车应用)中最常用的金属，因为它具有出色的机械性能、经济可行性、可持续性、可回收性和耐用性。然而，它很容易受到腐蚀，导致严重的经济和生态问题。在保护钢材免受腐蚀的不同方法中，热浸镀锌涂层是一种经济有效且直接的方法，热浸涂层通过物理屏障效应和牺牲阳极效应保护金属免受腐蚀，热镀锌钢带出镀槽后，进入合金化处理炉进行再度加热，使铁元素扩散至锌层，在板卷上形成均匀的锌铁合金层，这就是锌铁合金热浸镀锌钢板。
[0003]但是，这种牺牲阳极的保护方法，无法提供长久持续的防腐保护。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种热浸镀锌钢板的制备方法，通过在锌层表面涂覆凹凸棒土
‑
植酸复合薄膜，隔绝了空气，防止锌层被氧化。
[0005]本专利技术要解决的技术问题：牺牲阳极的保护方法，无法提供长久持续的防腐保护。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种热浸镀锌钢板的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将低碳钢用砂纸打磨，然后使用NaOH溶液进行脱脂，然后用HCl溶液酸洗，再用NH4Cl溶液对试样进行助熔，得到预处理低碳钢；
[0009]S2、将预处理低碳钢试样浸渍到熔融锌锭浴中，浸渍完成后从熔融锌锭浴中取出，并通过热空气吹除多余的锌，得到粗品；
[0010]S3、将凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子超声分散在去离子水中，得到分散液，再将粗品浸入分散液中，取出烘干，即得热浸镀锌钢板。
[0011]进一步地，步骤S1中，NaOH溶液的质量分数为5％，HCl溶液的体积分数为8％，NH4Cl溶液的体积分数为30％。
[0012]进一步地，步骤S1中，低碳钢为304不锈钢。
[0013]进一步地，步骤S2中，熔融锌锭以下以质量百分数计包括：Al：3
‑
5％、Mg：1
‑
3％，Ti：0.001
‑
0.1％，B：0.001
‑
0.045％，余者为Zn和不可避免的杂质。
[0014]进一步地，步骤S2中，熔融锌锭浴的温度为480℃，浸渍时间15
‑
30s。
[0015]进一步地，步骤S3中，凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子包括以下步骤制得：
[0016]A1、将凹凸棒土分散在去离子水中，室温下搅拌形成均匀分散体，然后离心分离得到固体，并用乙醇、丙酮和去离子水洗涤，然后再分散在去离子水中，得到凹凸棒土水凝胶，其中，凹凸棒土和去离子水的用量比为3
‑
6g：450
‑
500mL；
[0017]上述反应过程中，将凹凸棒土分散在去离子水中形成5wt％的凹凸棒土水凝胶体系。
[0018]A2、将凹凸棒土水凝胶与植酸在室温下搅拌，加入氨水调节pH值，然后倒入内衬特氟隆的不锈钢高压釜中，在180℃下水热处理24h，反应结束后，冷却至室温，再经过滤、洗涤和80℃下干燥，得到凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子，其中，凹凸棒土水凝胶、植酸和氨水的用量比为4
‑
6g：20
‑
30mL：10
‑
20mL。
[0019]凹凸棒土水凝胶和植酸在水热体系中，植酸中的含氧官能团与凹凸棒土中的Si和Al螯合，从而将植酸负载在凹凸棒土的表面。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术技术方案中，通过植酸(C6H
18
O
24
P6，是一种天然抗氧化剂，是一种含有6个磷酸羧基和12个羟基的可持续有机酸，具有形成植酸
‑
金属络合物的内在金属螯合能力)中的含氧官能团与凹凸棒土中的Si和Al螯合，实现将植酸负载在凹凸棒土，负载有植酸的凹凸棒土通过浸渍的方式附着到低碳钢上，其主要过程为：在水体系中分散中凹凸棒土表面的植酸中由于带有酸性，可在锌层表面发生置换反应(Zn+2H
+
→
Zn
2+
+H2↑
)，同时，生成的Zn
2+
与植酸分子配位形成层状结构的植酸
‑
Zn络合物薄膜，实现对内部Zn和低碳钢的保护作用，而吸附在凹凸棒土植酸
‑
Zn络合物薄膜内的凹凸棒土也能够起到增加薄膜机械性能的作用；此外，由于Zn表面(101)织构的Zn溶解活化能较低，所以植酸分子更倾向于与Zn表面的(101)织构发生反应，进而在Zn表面与植酸复合界面层呈现出非晶结构，在Zn表面可以保留更多的(002)织构，有利于提高Zn的防腐性能。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子包括以下步骤制得：
[0025]A1、将3g凹凸棒土分散在450mL去离子水中，室温下搅拌形成均匀分散体，然后离心分离得到固体，并用乙醇、丙酮和去离子水洗涤，然后再分散在去离子水中，得到凹凸棒土水凝胶；
[0026]A2、将4g凹凸棒土水凝胶与20mL植酸在室温下搅拌，加入10mL氨水调节pH值，然后倒入内衬特氟隆的不锈钢高压釜中，在180℃下水热处理24h，反应结束后，冷却至室温，再经过滤、洗涤和80℃下干燥，得到凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子。
[0027]实施例2
[0028]凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子包括以下步骤制得：
[0029]A1、将5g凹凸棒土分散在470mL去离子水中，室温下搅拌形成均匀分散体，然后离心分离得到固体，并用乙醇、丙酮和去离子水洗涤，然后再分散在去离子水中，得到凹凸棒土水凝胶；
[0030]A2、将5g凹凸棒土水凝胶与25mL植酸在室温下搅拌，加入15mL氨水调节pH值，然后倒入内衬特氟隆的不锈钢高压釜中，在180℃下水热处理24h，反应结束后，冷却至室温，再经过滤、洗涤和80℃下干燥，得到凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子。
[0031]实施例3
[0032]凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子包括以下步骤制得：
[0033]A1、将6g凹凸棒土分散在500mL去离子水中，室温下搅拌形成均匀分散体，然后离心分离得到固体，并用乙醇、丙酮和去离子水洗涤，然后再分散在去离子水中，得到凹凸棒土水凝胶；
[0034]A2、将6g凹凸棒土水凝胶与30mL植酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热浸镀锌钢板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将低碳钢用砂纸打磨，然后使用NaOH溶液进行脱脂，然后用HCl溶液酸洗，再用NH4Cl溶液对试样进行助熔，得到预处理低碳钢；S2、将预处理低碳钢试样浸渍到熔融锌锭浴中，浸渍完成后从熔融锌锭浴中取出，并通过热空气吹除多余的锌，得到粗品；S3、将凹凸棒土
‑
植酸纳米粒子超声分散在去离子水中，得到分散液，再将粗品浸入分散液中，取出烘干，即得热浸镀锌钢板。2.根据权利要求1所述的一种热浸镀锌钢板的制备方法，其特征在于：步骤S1中，NaOH溶液的质量分数为5％，HCl溶液的体积分数为8％，NH4Cl溶液的体积分数为30％。3.根据权利要求1所述的一种热浸镀锌钢板的制备方法，其特征在于：步骤S1中，低碳钢为304不锈钢。4.根据权利要求1所述的一种热浸镀锌钢板的制备方法，其特征在于：步骤S2中，熔融锌锭以下以质量百分数计包括：Al：3
‑
5％、Mg：1
‑
3％，Ti：0.001
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0.1％，B：0.001
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0.045％，余者为Zn和不可避免的杂质。5.根据权利要求1所述的一种热浸镀锌钢板的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金锋，黄栋梁，葛建峰，
申请(专利权)人：南通欧格电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：