低熔点热浸镀助镀剂制造技术

本发明专利技术提供一种低熔点热浸镀助镀剂，其特征在于每升助镀剂中含有下列组分：氯化锌８０～１４０ｇ／Ｌ，氯化钠０～３０ｇ／Ｌ，氟化钠５～２０ｇ／Ｌ，氯化铝１０～４０ｇ／Ｌ，碳酸氢钠５～１５ｇ／Ｌ，复合表面活性剂０．２～３ｇ／Ｌ，余量为水。能降低助镀剂熔点，控制熔渣上浮的时间在９０秒内，提高助镀剂盐膜与液态锌的界面反应效率，改善被镀金属件基体与液态锌的润湿性，降低漏镀率。降低锌铝合金液中铝与助镀剂中其它氯盐反应生成氯化铝的反应速率和数量，在一定程度上起到稳定合金液内铝含量的辅助作用，并由此扩展和提高低熔点无氨复盐助镀剂在锌铝合金液热浸镀工艺过程中的使用范围及稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种助镀剂，尤其是一种用于热浸镀的低熔点助镀剂及其使用方法， 属于金属材料的表面镀覆

技术介绍
目前被热浸镀业界认可并广泛使用的氯化锌-铵体系的助镀剂，主要是以氯化锌 (ZnCl2)和氯化铵(NH4Cl)为主并按一定的比例混合形成的水溶液。氯化锌-铵体系的助镀 剂的基本作用机理是利用氯化铵在337. 8°C分解产生的HCl和NH3,对被镀金属件基体表 面及液态锌的氧化物进行净化处理，加上氯化锌在复盐体系中对氯化铵的稳定性和隔离作 用，可对热浸镀的锌_铁反应界面进行有效地净化和充分地活化，有效防止金属件表面在 进入锌液前被再次氧化，以提高金属件基体表面润湿性。氯化锌与氯化铵两者的混合水溶 液在热浸镀前的助镀工序中，经加热后即形成复盐，并在助镀后的被镀金属件干燥过程中， 浓缩并结晶形成盐膜。氯化锌-铵复盐的性质因氯化铵含量的不同而改变，根据哈茨密斯 特的氯化铵与氯化锌系状态图可知增加氯化铵的含量，可使助镀剂混合复盐的熔点降低。 如在共晶点E1,即氯化铵的含量为11 13%时，复盐熔点为230°C ；而在共晶点E2,即氯化 铵的含量为27%时，其熔点降至180°C。因此，以共晶点E2的混合比例制备的氯化锌-铵体 系的助镀剂熔点、黏度都较低，而湿润能力却很高，因而在热浸镀锌加工中被广泛使用。但 助镀剂中的氯化铵在热浸镀过程中，会分解产生出有毒有害的HCl和NH3，从而会对生产车 间及周边生态环境造成严重污染，而且这种污染也日益引起政府环保部门及业内人士的重 视和思考，并力图尽快寻求尽可能双赢的解决方法和替代技术。为改善传统氯化锌-铵体系助镀剂的使用功效及环保压力，国内外已有相关研究 报道。如美国专利(US 2940870、)在氯化锌-铵体系中加入氯化钾、氯化钠、氯化钙和氯化 镁等碱金属或碱土金属卤化物，可减少镀锌时的烟气挥发量；美国专利(US 3936540)以氯 化镁、氯化钾和氯化钠为主盐，并添加不超过总量20%的氯化铝、氯化铅、氯化锌、氯化铵等 氯化物，助镀剂复盐熔点在500°C以下；美国专利(US 3740275、)所介绍的助镀剂的主要成 分包括35 70%的氯化锌、5 15%的硼砂或硼酸、大约5 10%的氟铝酸钾、约10 20% 的氯化钠和10 20%的氯化钡或氯化钙或者二者的混合物；英国专利、GB1489189A)提出 用于热镀锡、锌、铅的无氨助镀剂，其主要组分别为65 85wt%的氯化锌、10 35wt%的 氯化钾和氯化钠、2 8wt%的氯化锂、0 6wt%的氯化钙；65 85wt%氯化锌、10 35wt% 氯化钾和氯化钠、2 8衬％氯化锂、0 6wt%氯化钙；英国专利(GB1407146A)介绍的主盐 配方为30 70wt%氯化镁、20 70wt%氯化钠和氯化钾或二者其一，还可以包含不超过 20wt%的氯化钙；日本专利()提供了一种锌铝合金热浸镀用助镀剂，其主要技术方案是将 0. 05 40wt%氯化铋、50 98. 95%氯化锌以及1 35%的碱金属或碱土金属氯化物配制 成综合浓度为100 1500g/l的助镀剂用于0. 1 20wt. % Al-Zn合金的热浸镀；日本专利 (JP04-157147、JP04-176855、JP04-202751、JP04-293761、JP04-323356)也以不同配比的氯 化亚锡、氯化锌、氯化钾、氯化钠和氯化锂等无机氯盐作为锌铝合金热浸镀用助镀剂的主要组分。上述助镀剂复盐体系中大多含有不同比例的氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化钡、氯化锂 和氯化铅等高熔点无机氯化物(熔点均超过500°C )，在助镀剂复盐与液态锌接触反应时会 使熔盐黏度偏高，影响界面氧化物的去除效果，可能出现因氧化物夹杂而导致的黑点、漏镀 等镀锌产品质量缺陷问题。中国专利(CN200910094499. 6, CN200910094497. 7)在不使用氨盐的条件下以氯化锌为主原料，引入有机表面活性剂作为助镀剂的辅助原料。选择由非离子性碳一氢链表面 活性剂与非离子性或阳离子性氟一碳链表面活性剂复配合成的复合表面活性剂，与氯化锌 等无氨氯盐为主的水溶液混合配制为含碳一氢和氟一碳表面活性剂的热浸镀无氨助镀剂。 此类助镀剂因其主要以氯盐为主盐，复盐熔点达到240°C以上，较之上述的氯化锌一铵助镀 剂的熔点升高约10°C 60°C，从而在具体实施应用时，如工艺参数控制或操作方法不当， 易导致浸镀时助镀剂复盐熔解反应并形成浮渣上浮至锌液表面的时间延长，继后的被镀工 件钢铁基体与液态锌的固/液界面反应滞后，容易造成工件漏镀、黑点等表面缺陷的产生， 影响镀锌生产效率和镀层质量。鉴于上述情况，在现有无氨助镀方法的技术基础上，进一步开发由低熔点无机盐 组成的复盐作为主要组分的无氨助镀剂及其使用方法，对提高无氨助镀方法研究和应用水 平、促进环境友好型镀锌生产技术进步，有积极的作用，同时还伴随有潜在的经济和社会效益。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种低熔点热浸镀助镀剂，以通过调 控复盐的原料及配比并与氟碳、碳氢表面活性剂共同作用，在保证助镀效果的前提下，降低 助镀剂各组分形成的复盐熔点，缩短助镀剂熔渣上浮时间，提高助镀剂盐膜与液态锌的界 面反应效率，改善被镀金属件基体与液态锌的润湿性，从而达到提高助镀效果、降低漏镀率 的目的。本专利技术提供的是这样一种低熔点热浸镀助镀剂，其特征在于每升助镀剂中含有下 列组分氯化锌80 140g/xL氯化钠0 30g/xL氟化钠5 20g/xL氯化铝10 40g/xL碳酸氢钠5 15g/xL表面活性剂0. 2 3g/xL余量为水。'8] 所述低熔点热浸镀助镀剂，在每升助镀剂中含有下列组分氯化锌100 130 g/,L氯化钠20 30 g/,L氟化钠12 18 g/,L氯化铝15 30 g/,L碳酸氢钠8 12 g/,L表面活性剂2 3 g/L余量为水。所述表面活性剂为N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、全氟 辛基磺酰季碘化物中的一种或几种。所述助镀剂使用方法为将经过常规乳化除油、除锈处理的被镀金属件浸入温度 为40°C 60°C的助镀剂中处理1 2分钟，之后取出，按常规自然干燥，或者在40°C 120°C温度下干燥或烘干，使其表面附着一层均勻的助镀剂膜，之后再按常规浸入熔融锌或 锌铝合金液中进行热浸镀。所述热浸镀助镀剂的使用温度控制在40°C 60°C范围内，温度低于40°C会影响 助镀剂液态条件下化学反应过程的正常进行和助镀效果的发挥，进而直接影响镀锌质量； 温度高于60°C后助镀剂中的水分蒸发速度加快，不利于其中复盐浓度的相对稳定，同样影 响助镀效果并增加助镀剂维护工作量。本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果采用上述方案，可使助镀剂的熔点 降低，且根据助镀剂配比的变化，可以方便地调控所得助镀剂的熔点，同时助镀剂熔渣上浮 的时间在90秒内，从而提高了助镀剂盐膜与液态锌的界面反应效率，改善被镀金属件基体 与液态锌的润湿性，降低漏镀率。另外，助镀剂中的氯化铝不仅可以与其它组分共同作用 形成低熔点复盐，在浸镀温度条件下还可以通过其部分升华(氯化铝的升华点为177. 8°C) 提高浮渣产生区域局部的氯化铝气体分压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低熔点热浸镀助镀剂，其特征在于每升助镀剂中含有下列组分：氯化锌　８０～１４０　ｇ／Ｌ氯化钠　０～３０　ｇ／Ｌ氟化钠　５～２０　ｇ／Ｌ氯化铝　１０～４０　ｇ／Ｌ碳酸氢钠　５～１５　ｇ／Ｌ表面活性剂　０．２～３　ｇ／Ｌ余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种低熔点热浸镀助镀剂，其特征在于每升助镀剂中含有下列组分氯化锌80~140 g／’I+氯化钠0~30 g／’[+氟化钠5~20 g／’I+氯化铝10~40 g／’I+碳酸氢钠5—15 g／’I+表面活性剂o.2~3 g／’[+余量为水。2.如权利要求l所述的低熔点热浸镀助镀剂，其特征在于所述表面活性剂为N一乙基，N一羟乙基全氟辛基磺酰胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓军，何明奕，王胜民，刘丽，彭增华，罗中保，刘福燕，徐杰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]