CN102115861B

CN102115861B - 一种热浸镀覆盖剂

Info

Publication number: CN102115861B
Application number: CN201110072390A
Authority: CN
Inventors: 高波; 胡亮; 涂赣峰; 李世伟; 石为喜; 郝仪
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: CN102115861A

Abstract

本发明涉及热浸镀技术领域，具体涉及一种热浸镀覆盖剂。本发明的热浸镀覆盖剂各组分含量按重量百分比为：5～15%的KF，15～25%的LiCl，20～30%的KCl，5～10%的ZnCl₂，35～40%的NaAlF₆；按上述质量百分比将各组分混合并用研钵研磨到粒度≤2.0mm后，放入烘箱中，在120℃温度条件下干燥30min即可使用；本发明的热浸镀覆盖剂的粒度≤2.0mm；本发明的热浸镀覆盖剂的熔点为440～460℃；本发明的热浸镀覆盖剂的密度为1.5765～2.1207g/cm³。本发明的热浸镀覆盖剂适用于热浸镀锌高铝合金、锌合金或铝合金。

Description

一种热浸镀覆盖剂

技术领域

本发明涉及热浸镀技术领域，具体涉及一种热浸镀覆盖剂。

背景技术

热浸镀技术是对钢材进行防腐的非常有效的手段，传统的热浸镀防腐镀层主要是热浸镀纯Zn及热浸镀纯Al层。热镀Zn-Al合金镀层是近几十年来发展起来的新技术。热浸镀Zn-5Al-RE(Galfan)和Zn-55Al-1.6Si(Galvalume)镀层是热镀Zn-Al合金镀层的典型代表。它们都具有良好的耐腐蚀性。由于随着Al的含量增加，在热浸Zn-Al合金时，会产生大量的渣，造成合金的氧化进而损耗，渣吸附在镀层表面，使其镀层质量下降，热浸镀温度过高，耗费大量能源。

现有的覆盖剂，例如镀纯铝及铝合金的覆盖剂NaCl-KCl体系，质量比为1:1，熔点为650℃，接近锌铝合金及锌合金的熔点，因此不适合热浸镀锌铝合金及锌合金，适用范围窄；其他覆盖盐，如LiCl-NaCl或ZnCl₂-NaCl体系,尽管熔点分别为352℃、365℃，适用于热浸镀锌铝合金和锌合金，但存在覆盖剂与合金液发生反应，使合金液发生损耗的问题。

另外传统覆盖剂在热浸镀锌铝合金、锌合金及铝合金中，形成大量的渣，其主要由Al₂O₃、ZnO、Fe₂Al₅、FeAl₃、FeZn₇组成，这种渣影响合金镀层质量和合金液寿命，因此寻找一种合金成分不损失且适用范围广，并且不与合金液反应生成渣的覆盖盐是热浸镀技术领域面临的挑战。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种适用范围更广的热浸镀覆盖剂，并且在热浸镀过程中不与合金液反应生成渣。

本发明的热浸镀覆盖剂各组分含量按重量百分比为：5～15%的KF，15～25%的LiCl，20～30%的 KCl，5～10%的ZnCl₂，35～40%的NaAlF₆；按上述质量百分比将各组分混合并用研钵研磨到粒度≤2.0mm后，放入烘箱中，在120℃温度条件下干燥30min即可使用；

本发明的热浸镀覆盖剂的粒度≤2.0mm；

本发明的热浸镀覆盖剂的熔点为440～460℃；

本发明的热浸镀覆盖剂的密度为1.5765～2.1207 g/cm³；

本发明的热浸镀覆盖剂适用于热浸镀锌高铝合金、锌合金或铝合金。

与现有技术相比，本发明的特点及其有益效果是：

1.本发明各组分的物化性能及作用如下：

KF: 无色立方结晶，易潮解，分子量58.10，蒸汽压133.3Pa（885℃）,熔点858℃，沸点：1505℃，密度为2.48g/cm³,在本发明中作为助熔剂，可以降低NaAlF₆的熔点，还可以改善合金液对钢板表面的浸润性，降低合金液与钢板间的表面张力；

LiCl: 无色立方结晶，易潮解，分子量42.39，蒸汽压133 Pa（547℃），熔点605℃，沸点：1350℃，密度为2.068g/cm³, 在本发明中作为助熔剂，可以降低NaAlF₆的熔点；

KCl: 无色立方结晶，常为长柱状，分子量74.56，熔点770℃，沸点：1500℃，密度为1.984g/cm³, 在本发明中起到改善熔盐的流动性的作用；

ZnCl₂:白色六方晶系粒状结晶或粉末，分子量136.295，熔点275℃，沸点：756℃，密度为2.91g/cm³, 在本发明中作为低熔点组分，使整个熔盐体系熔点降低；

NaAlF₆: 白色细小的结晶体，分子量209.94，熔点1025℃，密度为2.95～3.05g/cm³,因其吉布斯自由能为-3143.69442kJ·mol^-1，比其他任何盐类的吉布斯自由能都低，从热力学角度来说，它不与合金液中的任意元素发生反应，保证合金液中金属不损失；

2.本发明覆盖剂的熔点为440～460℃，低于锌铝和纯铝合金的热浸镀温度480～720℃，其密度为1.5765～2.1207 g/cm³，低于锌铝和纯铝合金及锌合金的密度，故其适用于热浸镀锌铝和纯铝合金及锌合金，应用范围广；

3.由于本发明的热浸镀覆盖剂中的各组分都不与合金液发生反应，故合金液表面渣较少，不但延长了合金液的使用寿命，节省了生产成本，并且热浸镀层的表面质量得到了明显的提高；

4.本发明覆盖剂的各组分材料都可以在市场上购买，并且制备和适用方法简单，只需将各组分混合并用研钵研磨到粒度不大于2mm,在温度为120℃的烘箱中干燥30min即可使用。

附图说明：

图1为实施例1热浸镀锌铝合金和纯Al的镀层外观图片，由左到右分别为Zn-5%Al、Zn-55%Al和纯Al；

图2为实施例2热浸镀锌铝合金和纯Al的镀层外观图片，由左到右分别为Zn-5%Al、Zn-55%Al和纯Al。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：本发明的原料在市场上均有销售；

实施例1：将按质量百分比为5%的KF，15%的LiCl，30%的KCl，10 %的ZnCl₂，40%的NaAlF₆混合，并用研钵研磨到粒度不大于2mm后,在温度为120℃的烘箱中干燥30min，即完成了覆盖剂的制备；制备的覆盖剂熔点为440℃，密度为1.5765 g/cm³；

当合金熔化后，放入覆盖剂；将上述覆盖剂分别应用在热浸镀Zn-5%Al、Zn-55%Al、纯Al。覆盖剂效果见表1：

表1热浸镀锌铝合金和铝合金的覆盖盐效果

合金成分	热浸镀温度∕℃	现象
			Zn-5%Al	470～530	经过4h, 覆盖剂不结块，渣少，不挥发，镀层表明质量好
Zn-55%Al	580～650	经过4h, 覆盖剂不结块，渣少，不挥发，镀层表明质量好
			纯Al	680～720	经过4h, 覆盖剂不结块，渣少，不挥发，镀层表明质量好

图1为实施例1热浸镀锌铝合金和纯Al后的镀层外观图片，由左到右分别为热浸镀Zn-5%Al、Zn-55%Al和纯Al，由图可见采用本发明覆盖剂热浸镀后的镀层表面光滑、渣少，质量好。

实施例2：将按质量百分比为15%的KF，25%的LiCl，20%的KCl，5%的ZnCl₂，35%的NaAlF₆混合，并用研钵研磨到粒度不大于2mm后,在温度为120℃的烘箱中干燥30min，即完成了覆盖剂的制备，制备的覆盖剂熔点为460℃，密度为2.1207 g/cm³；

将上述覆盖剂分别应用在热浸镀Zn-5%Al、Zn-55%Al、纯Al,覆盖剂效果见表2：

表2热浸镀锌铝合金和铝合金的覆盖盐效果

图2为实施例2热浸镀锌铝合金和纯Al后的镀层外观图片，由左到右分别为热浸镀Zn-5%Al，Zn-55%Al和纯Al，由图可见采用本发明覆盖剂热浸镀后的镀层表面光滑、渣少，质量好。

Claims

1.一种热浸镀覆盖剂，其特征在于其各组分含量按重量百分比为：5～15%的KF，15～25%的LiCl，20～30%的 KCl，5～10%的ZnCl₂，35～40%的Na₃AlF₆。

2.根据权利要求1所述的一种热浸镀覆盖剂，其特征在于其粒度≤2.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种热浸镀覆盖剂，其特征在于其熔点为440～460℃。

4.根据权利要求1所述的一种热浸镀覆盖剂，其特征在于其密度为1.5765～2.1207 g/cm³。

5.根据权利要求1所述的一种热浸镀覆盖剂，其特征在于适用于热浸镀锌合金或铝合金。