CN107385385B - 一种高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，属于钢铁表面化学热处理技术领域，所述与制件结合均匀、高硬度的粉末渗锌剂是经过原料称量、球磨混合、烘干等步骤制成的。本发明的高锌利用率的粉末渗锌剂活性高，渗速快，重复使用性能优异，渗锌层厚度可观、均匀，与钢铁制件结合强度高，硬度高，耐磨、耐蚀性能强，外观优异无花斑等，与现有的粉末渗锌温度相比，本发明的渗锌温度更低，有利于节约能源。
Description
【技术领域】
本发明属于钢铁表面化学热处理技术领域，具体涉及一种高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺。
【背景技术】
室外钢结构及紧固件、高速公路护栏、桥梁，水暖器具、建筑五金、汽车、工程机械等钢铁零部件，粉末冶金制品以及化工、海洋、冶金、发电等工程中使用的钢铁零部件，常常需要耐腐蚀防护层。锌是钢铁件表面防护中最常使用的化学元素：热浸镀锌层，厚度一般在15-130μm，构件平面与边角镀层厚度有明显差别，均匀性差，不易控制；电镀锌层，厚度一般在5-25μm，平面镀层均匀性好，但构件内部空腔的镀层薄，且有时无镀层；热喷涂锌层，厚度一般为84-300μm，也可厚达3mm，厚度均匀性差，致密性低；粉末渗锌层，厚度只取决于渗锌剂、加热温度与保温时间等工艺参数，与构件的形状和位置基本无关，当处理带有螺纹、凹槽和内孔等复杂形状的钢铁件时，渗锌层的厚度几乎相同，一般厚度可以在10-100μm之间选择，通过调整保温时间准确控制在某一厚度值附近。
粉末渗锌，是将粉末渗锌剂与钢铁件共置于密封容器中，加热到400℃左右，使活性锌原子由钢铁件的表面向内部渗透，在其表层形成均匀的锌铁合金层的工艺方法。相对于其他方法，粉末渗锌的锌消耗量低、节省原材料；生产过程无污染，劳动条件好；生产设备简单，使用和维修成本低。粉末渗锌在钢铁件表面形成的锌铁合金层具有耐腐蚀性强、硬度高、耐磨损、抗划伤、涂覆性能好等优点。
腐蚀、锈蚀是钢铁材料的天敌。据估算，世界钢产量约有十分之一损耗于腐蚀、锈蚀。实践证明，在海洋大气、恶劣的工业大气等多种环境下，渗锌层的耐蚀性优于热镀锌、电镀锌和不锈钢。渗锌层表面维氏硬度可以达到250-400，而热镀锌、电镀锌钢铁件表面为纯锌，镀层维氏硬度仅为70左右，因此渗锌与热镀锌和电镀锌相比，钢铁件的表面耐磨性和抗擦伤性能好得多。在一般情况下，渗锌生产的前处理只采用抛丸机除锈清油，且用布袋除尘。粉末渗锌技术为锌的固体渗，没有锌蒸气产生，工件与粉末渗锌剂又在密闭的器具中进行渗透和分离，对周围环境没有污染。据测算，热镀锌钢铁件吨产品的锌消耗量为100公斤左右，而粉末渗锌仅为30公斤左右，只占热镀锌的30％。另外，也没有锌锅腐蚀这一热镀锌的老大难问题。渗锌产品的渗锌层均匀，且与油漆的结合力为一级，涂漆后能实现复合防护，其耐腐蚀性均优于热镀锌、电镀锌和单一渗锌层。经渗锌处理的钢材制件不影响材料的力学性能。渗锌处理的温度比热镀锌低100-280℃，此温度下吸入钢基体的氢原子已扩散逸出。因此在应用中没有氢脆的危害，也能避免弹簧等一些高强度件因处理温度高造成力学性能下降的弊端。所以，粉末渗锌有广阔的应用前景。
但是，现有的粉末渗锌剂及其应用工艺需要的渗锌时间长；锌铁合金层的耐腐蚀性能还可以进一步提高；钢铁件表面粘结有渗锌剂，需要清理；用过的粉末渗锌剂结块，不便于回收再利用。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，以解决现有渗锌剂活性低、渗速慢，形成的渗锌层厚度小等问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，包括以下步骤：
S1：按重量份分别称取锌粉120-200份、沸石粉7-12份、氯化铝粉5-7份、氧化铝粉2-4份、硫酸铝粉4-6份、氧化钴粉2.2-3.8份、铅粉1.6-2.5份、硬脂酸镁粉1.5-2.3份、硼酸钠粉1.2-2份、硅酸钙粉1.5-2.3份、石墨烯粉0.4-0.8份、表面活性剂0.4-0.7份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.7-1份、活化剂1.3-1.8份、扩散剂0.8-1.2份、加强剂0.4-0.6份、螯合剂0.3-0.5份、催渗剂1-1.5份、稳定剂0.6-1份；
S2：将步骤S1的锌粉、沸石粉、氯化铝粉、氧化铝粉、硫酸铝粉、氧化钴粉、铅粉、硬脂酸镁粉、硼酸钠粉、硅酸钙粉、石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂、活化剂混合均匀，利用机械球磨机，在温度为86-90℃，微波功率为250-400W下球磨7-10min，制得混合物Ⅰ；
S3：向步骤S2制得的混合物Ⅰ中添加扩散剂、加强剂、螯合剂、催渗剂，在温度为72-78℃，微波功率为200-250W下再球磨6-9min，制得混合物Ⅱ；
S4：向步骤S3制得的混合物Ⅱ中添加稳定剂并混合均匀，接着在温度为108-115℃，氮气保护下烘1.6-1.8h，制得高锌利用率的粉末渗锌剂。
优选地，步骤S2中所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠。
优选地，步骤S2中所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：Bi2O36-10份、氨丙基三乙氧基硅烷8-12份、碳化铝14-18份、Nb2O57-14份、氯化镁14-20份。
优选地，步骤S2中所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
优选地，步骤S2中所述活化剂为氯化铵。
优选地，步骤S3中所述扩散剂为扩散剂NNO。
优选地，步骤S3中所述强化剂为701粉强化剂。
优选地，步骤S3中所述螯合剂为六啮螯合剂。
优选地，步骤S3中所述催渗剂为硝酸镱。
优选地，步骤S4中所述稳定剂为硬脂酸锉。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的高锌利用率的粉末渗锌剂活性高，渗速快，重复使用性能优异，渗锌层厚度可观、均匀，与钢铁制件结合强度高，硬度高，耐磨、耐蚀性能强，外观优异无花斑等，生产成本低，具有一定的经济效益；
(2)本发明的高锌利用率的粉末渗锌剂制备工艺和使用方法简单，方便实施；
(3)与专利文献(公开号：CN103952661B)的粉末渗锌温度相比，本发明的渗锌温度更低，有利于节约能源；
(4)本发明渗锌时不结块、便于再利用，不与制件粘结，易于制件的清理。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述高锌利用率的粉末渗锌剂，以重量份为单位，包括以下原料：锌粉120-200份、沸石粉7-12份、氯化铝粉5-7份、氧化铝粉2-4份、硫酸铝粉4-6份、氧化钴粉2.2-3.8份、铅粉1.6-2.5份、硬脂酸镁粉1.5-2.3份、硼酸钠粉1.2-2份、硅酸钙粉1.5-2.3份、石墨烯粉0.4-0.8份、表面活性剂0.4-0.7份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.7-1份、活化剂1.3-1.8份、扩散剂0.8-1.2份、加强剂0.4-0.6份、螯合剂0.3-0.5份、催渗剂1-1.5份、稳定剂0.6-1份。
所述锌粉的粒度为300-500目，锌含量≥98.6％。
所述沸石粉的颗粒直径为3-25μm。
所述氯化铝粉含氯化铝95.3％以上，颗粒直径为0.3-6μm。
所述氧化铝含氧化铝99.1％以上，颗粒直径为40-80nm。
所述硫酸铝粉含硫酸铝95.5％以上，颗粒直径为0.1-2μm。
所述氧化钴粉含氧化钴95.5％以上，颗粒直径为0.1-6μm。
所述铅粉含铅95.1％以上，颗粒直径为0.2-4μm。
所述硬脂酸镁粉的颗粒直径为1-10μm。
所述硼酸钠粉颗粒的直径为0.1-8μm。
所述硅酸钙粉颗粒的直径为1-6μm。
所述石墨烯粉颗粒的直径为0.6-80nm。
所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠。
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：Bi2O36-10份、氨丙基三乙氧基硅烷8-12份、碳化铝14-18份、Nb2O57-14份、氯化镁14-20份。
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
所述活化剂为氯化铵。
所述扩散剂为扩散剂NNO。
所述强化剂为701粉强化剂。
所述螯合剂为六啮螯合剂。
所述催渗剂为硝酸镱。
所述稳定剂为硬脂酸锉。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份分别称取锌粉120-200份、沸石粉7-12份、氯化铝粉5-7份、氧化铝粉2-4份、硫酸铝粉4-6份、氧化钴粉2.2-3.8份、铅粉1.6-2.5份、硬脂酸镁粉1.5-2.3份、硼酸钠粉1.2-2份、硅酸钙粉1.5-2.3份、石墨烯粉0.4-0.8份、表面活性剂0.4-0.7份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.7-1份、活化剂1.3-1.8份、扩散剂0.8-1.2份、加强剂0.4-0.6份、螯合剂0.3-0.5份、催渗剂1-1.5份、稳定剂0.6-1份；
S2：将步骤S1的锌粉、沸石粉、氯化铝粉、氧化铝粉、硫酸铝粉、氧化钴粉、铅粉、硬脂酸镁粉、硼酸钠粉、硅酸钙粉、石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂、活化剂混合均匀，利用机械球磨机，在温度为86-90℃，微波功率为250-400W下球磨7-10min，制得混合物Ⅰ；
S3：向步骤S2制得的混合物Ⅰ中添加扩散剂、加强剂、螯合剂、催渗剂，在温度为72-78℃，微波功率为200-250W下再球磨6-9min，制得混合物Ⅱ；
S4：向步骤S3制得的混合物Ⅱ中添加稳定剂并混合均匀，接着在温度为108-115℃，氮气保护下烘1.6-1.8h，制得高锌利用率的粉末渗锌剂。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂在钢铁制件中的应用，包括以下步骤：
(1)将所述高锌利用率的粉末渗锌剂与欲渗锌的钢铁制件装入滚筒式加热炉的陶瓷内衬筒里，加盖密封；
(2)将步骤(1)滚筒式加热炉转动，升温至330-345℃；
(3)控制温度为330-345℃，增加微波，微波的功率为150-180W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至60r/min，再降速至1r/min，如此循环升降9-12min；
(4)接着停止微波，改为增加超声波，超声波的功率为200-220W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至70r/min，再降速至1r/min，如此循环升降5-8min后，缓慢冷却至室温，停炉，制得粉末渗锌钢铁制件。
下面通过更具体的实施例加以说明。
实施例1
一种高锌利用率的粉末渗锌剂，以重量份为单位，包括以下原料：锌粉165份、沸石粉10份、氯化铝粉6份、氧化铝粉3份、硫酸铝粉5份、氧化钴粉3份、铅粉2份、硬脂酸镁粉2份、硼酸钠粉1.6份、硅酸钙粉2份、石墨烯粉0.6份、表面活性剂0.6份、分散剂0.7份、调节剂0.85份、活化剂1.6份、扩散剂1份、加强剂0.5份、螯合剂0.4份、催渗剂1.2份、稳定剂0.8份。
所述锌粉的粒度为300-500目，锌含量≥98.6％。
所述沸石粉的颗粒直径为3-25μm。
所述氯化铝粉含氯化铝95.3％以上，颗粒直径为0.3-6μm。
所述氧化铝含氧化铝99.1％以上，颗粒直径为40-80nm。
所述硫酸铝粉含硫酸铝95.5％以上，颗粒直径为0.1-2μm。
所述氧化钴粉含氧化钴95.5％以上，颗粒直径为0.1-6μm。
所述铅粉含铅95.1％以上，颗粒直径为0.2-4μm。
所述硬脂酸镁粉的颗粒直径为1-10μm。
所述硼酸钠粉颗粒的直径为0.1-8μm。
所述硅酸钙粉颗粒的直径为1-6μm。
所述石墨烯粉颗粒的直径为0.6-80nm。
所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠。
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：Bi2O38份、氨丙基三乙氧基硅烷10份、碳化铝16份、Nb2O510份、氯化镁16份。
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
所述活化剂为氯化铵。
所述扩散剂为扩散剂NNO。
所述强化剂为701粉强化剂。
所述螯合剂为六啮螯合剂。
所述催渗剂为硝酸镱。
所述稳定剂为硬脂酸锉。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份分别称取锌粉165份、沸石粉10份、氯化铝粉6份、氧化铝粉3份、硫酸铝粉5份、氧化钴粉3份、铅粉2份、硬脂酸镁粉2份、硼酸钠粉1.6份、硅酸钙粉2份、石墨烯粉0.6份、表面活性剂0.6份、分散剂0.7份、调节剂0.85份、活化剂1.6份、扩散剂1份、加强剂0.5份、螯合剂0.4份、催渗剂1.2份、稳定剂0.8份；
S2：将步骤S1的锌粉、沸石粉、氯化铝粉、氧化铝粉、硫酸铝粉、氧化钴粉、铅粉、硬脂酸镁粉、硼酸钠粉、硅酸钙粉、石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂、活化剂混合均匀，利用机械球磨机，在温度为88℃，微波功率为320W下球磨9min，制得混合物Ⅰ；
S3：向步骤S2制得的混合物Ⅰ中添加扩散剂、加强剂、螯合剂、催渗剂，在温度为75℃，微波功率为230W下再球磨7min，制得混合物Ⅱ；
S4：向步骤S3制得的混合物Ⅱ中添加稳定剂并混合均匀，接着在温度为112℃，氮气保护下烘1.7h，制得高锌利用率的粉末渗锌剂。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂在钢铁制件中的应用，包括以下步骤：
(1)将所述高锌利用率的粉末渗锌剂与欲渗锌的钢铁制件装入滚筒式加热炉的陶瓷内衬筒里，加盖密封；
(2)将步骤(1)滚筒式加热炉转动，升温至338℃；
(3)控制温度为338℃，增加微波，微波的功率为170W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至60r/min，再降速至1r/min，如此循环升降10min；
(4)接着停止微波，改为增加超声波，超声波的功率为210W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至70r/min，再降速至1r/min，如此循环升降7min后，缓慢冷却至室温，停炉，制得粉末渗锌钢铁制件。
实施例2
一种高锌利用率的粉末渗锌剂，以重量份为单位，包括以下原料：锌粉122份、沸石粉7份、氯化铝粉5份、氧化铝粉2份、硫酸铝粉4份、氧化钴粉2.2份、铅粉1.6份、硬脂酸镁粉1.5份、硼酸钠粉1.2份、硅酸钙粉1.5份、石墨烯粉0.4份、表面活性剂0.4份、分散剂0.5份、调节剂0.7份、活化剂1.3份、扩散剂0.8份、加强剂0.4份、螯合剂0.3份、催渗剂1份、稳定剂0.6份。
所述锌粉的粒度为300-500目，锌含量≥98.6％。
所述沸石粉的颗粒直径为3-25μm。
所述氯化铝粉含氯化铝95.3％以上，颗粒直径为0.3-6μm。
所述氧化铝含氧化铝99.1％以上，颗粒直径为40-80nm。
所述硫酸铝粉含硫酸铝95.5％以上，颗粒直径为0.1-2μm。
所述氧化钴粉含氧化钴95.5％以上，颗粒直径为0.1-6μm。
所述铅粉含铅95.1％以上，颗粒直径为0.2-4μm。
所述硬脂酸镁粉的颗粒直径为1-10μm。
所述硼酸钠粉颗粒的直径为0.1-8μm。
所述硅酸钙粉颗粒的直径为1-6μm。
所述石墨烯粉颗粒的直径为0.6-80nm。
所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠。
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：Bi2O36份、氨丙基三乙氧基硅烷8份、碳化铝14份、Nb2O57份、氯化镁14份。
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
所述活化剂为氯化铵。
所述扩散剂为扩散剂NNO。
所述强化剂为701粉强化剂。
所述螯合剂为六啮螯合剂。
所述催渗剂为硝酸镱。
所述稳定剂为硬脂酸锉。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份分别称取锌粉122份、沸石粉7份、氯化铝粉5份、氧化铝粉2份、硫酸铝粉4份、氧化钴粉2.2份、铅粉1.6份、硬脂酸镁粉1.5份、硼酸钠粉1.2份、硅酸钙粉1.5份、石墨烯粉0.4份、表面活性剂0.4份、分散剂0.5份、调节剂0.7份、活化剂1.3份、扩散剂0.8份、加强剂0.4份、螯合剂0.3份、催渗剂1份、稳定剂0.6份；
S2：将步骤S1的锌粉、沸石粉、氯化铝粉、氧化铝粉、硫酸铝粉、氧化钴粉、铅粉、硬脂酸镁粉、硼酸钠粉、硅酸钙粉、石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂、活化剂混合均匀，利用机械球磨机，在温度为86℃，微波功率为255W下球磨10min，制得混合物Ⅰ；
S3：向步骤S2制得的混合物Ⅰ中添加扩散剂、加强剂、螯合剂、催渗剂，在温度为72℃，微波功率为200W下再球磨9min，制得混合物Ⅱ；
S4：向步骤S3制得的混合物Ⅱ中添加稳定剂并混合均匀，接着在温度为108℃，氮气保护下烘1.8h，制得高锌利用率的粉末渗锌剂。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂在钢铁制件中的应用，包括以下步骤：
(1)将所述高锌利用率的粉末渗锌剂与欲渗锌的钢铁制件装入滚筒式加热炉的陶瓷内衬筒里，加盖密封；
(2)将步骤(1)滚筒式加热炉转动，升温至330℃；
(3)控制温度为330℃，增加微波，微波的功率为150W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至60r/min，再降速至1r/min，如此循环升降12min；
(4)接着停止微波，改为增加超声波，超声波的功率为200W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至70r/min，再降速至1r/min，如此循环升降8min后，缓慢冷却至室温，停炉，制得粉末渗锌钢铁制件。
实施例3
一种高锌利用率的粉末渗锌剂，以重量份为单位，包括以下原料：锌粉200份、沸石粉12份、氯化铝粉7份、氧化铝粉4份、硫酸铝粉6份、氧化钴粉3.8份、铅粉2.5份、硬脂酸镁粉2.3份、硼酸钠粉2份、硅酸钙粉2.3份、石墨烯粉0.8份、表面活性剂0.7份、分散剂0.8份、调节剂1份、活化剂1.8份、扩散剂1.2份、加强剂0.6份、螯合剂0.5份、催渗剂1.5份、稳定剂1份。
所述锌粉的粒度为300-500目，锌含量≥98.6％。
所述沸石粉的颗粒直径为3-25μm。
所述氯化铝粉含氯化铝95.3％以上，颗粒直径为0.3-6μm。
所述氧化铝含氧化铝99.1％以上，颗粒直径为40-80nm。
所述硫酸铝粉含硫酸铝95.5％以上，颗粒直径为0.1-2μm。
所述氧化钴粉含氧化钴95.5％以上，颗粒直径为0.1-6μm。
所述铅粉含铅95.1％以上，颗粒直径为0.2-4μm。
所述硬脂酸镁粉的颗粒直径为1-10μm。
所述硼酸钠粉颗粒的直径为0.1-8μm。
所述硅酸钙粉颗粒的直径为1-6μm。
所述石墨烯粉颗粒的直径为0.6-80nm。
所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠。
所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：Bi2O310份、氨丙基三乙氧基硅烷12份、碳化铝18份、Nb2O514份、氯化镁20份。
所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
所述活化剂为氯化铵。
所述扩散剂为扩散剂NNO。
所述强化剂为701粉强化剂。
所述螯合剂为六啮螯合剂。
所述催渗剂为硝酸镱。
所述稳定剂为硬脂酸锉。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份分别称取锌粉200份、沸石粉12份、氯化铝粉7份、氧化铝粉4份、硫酸铝粉6份、氧化钴粉3.8份、铅粉2.5份、硬脂酸镁粉2.3份、硼酸钠粉2份、硅酸钙粉2.3份、石墨烯粉0.8份、表面活性剂0.7份、分散剂0.8份、调节剂1份、活化剂1.8份、扩散剂1.2份、加强剂0.6份、螯合剂0.5份、催渗剂1.5份、稳定剂1份；
S2：将步骤S1的锌粉、沸石粉、氯化铝粉、氧化铝粉、硫酸铝粉、氧化钴粉、铅粉、硬脂酸镁粉、硼酸钠粉、硅酸钙粉、石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂、活化剂混合均匀，利用机械球磨机，在温度为90℃，微波功率为400W下球磨7min，制得混合物Ⅰ；
S3：向步骤S2制得的混合物Ⅰ中添加扩散剂、加强剂、螯合剂、催渗剂，在温度为78℃，微波功率为250W下再球磨6min，制得混合物Ⅱ；
S4：向步骤S3制得的混合物Ⅱ中添加稳定剂并混合均匀，接着在温度为115℃，氮气保护下烘1.6h，制得高锌利用率的粉末渗锌剂。
所述高锌利用率的粉末渗锌剂在钢铁制件中的应用，包括以下步骤：
(1)将所述高锌利用率的粉末渗锌剂与欲渗锌的钢铁制件装入滚筒式加热炉的陶瓷内衬筒里，加盖密封；
(2)将步骤(1)滚筒式加热炉转动，升温至345℃；
(3)控制温度为345℃，增加微波，微波的功率为180W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至60r/min，再降速至1r/min，如此循环升降9min；
(4)接着停止微波，改为增加超声波，超声波的功率为220W，将滚筒式加热炉转速从1r/min升至70r/min，再降速至1r/min，如此循环升降5min后，缓慢冷却至室温，停炉，制得粉末渗锌钢铁制件。
实施例4
制备工艺和实施例的基本相同，不同之处在于：高锌利用率的粉末渗锌剂的制备原料不包括石墨烯粉。
实施例5
制备工艺和实施例的基本相同，不同之处在于：高锌利用率的粉末渗锌剂的制备原料不包括表面活性剂。
实施例6
制备工艺和实施例的基本相同，不同之处在于：高锌利用率的粉末渗锌剂的制备原料不包括分散剂。
实施例7
制备工艺和实施例的基本相同，不同之处在于：高锌利用率的粉末渗锌剂的制备原料不包括调节剂。
实施例8
制备工艺和实施例的基本相同，不同之处在于：高锌利用率的粉末渗锌剂的制备原料不包括石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂。
采用实施例1-3的高锌利用率的粉末渗锌剂和应用方法，检测制件渗锌结果，同时采用专利文献(公开号：CN103952661B)的粉末渗锌剂渗锌(使用方法分别与实施例1-3的使用方法相同，标记为对比例1-3)结果，结果如下表所示。
由上表可见，与对比文献的渗锌剂相比，本发明的高锌利用率的粉末渗锌剂渗锌制件后渗锌层厚度更大，硬度更高，说明本发明的渗锌剂活性更大，渗锌速度更快。
此外，从实施例3-8的渗锌层厚度、硬度数据可以看出，石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂的加入，起到了协同作用，显著提高了渗锌层的厚度和硬度。
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按重量份分别称取锌粉120-200份、沸石粉7-12份、氯化铝粉5-7份、氧化铝粉2-4份、硫酸铝粉4-6份、氧化钴粉2.2-3.8份、铅粉1.6-2.5份、硬脂酸镁粉1.5-2.3份、硼酸钠粉1.2-2份、硅酸钙粉1.5-2.3份、石墨烯粉0.4-0.8份、表面活性剂0.4-0.7份、分散剂0.5-0.8份、调节剂0.7-1份、活化剂1.3-1.8份、扩散剂0.8-1.2份、强化剂0.4-0.6份、螯合剂0.3-0.5份、催渗剂1-1.5份、稳定剂0.6-1份；
S2：将步骤S1的锌粉、沸石粉、氯化铝粉、氧化铝粉、硫酸铝粉、氧化钴粉、铅粉、硬脂酸镁粉、硼酸钠粉、硅酸钙粉、石墨烯粉、表面活性剂、分散剂、调节剂、活化剂混合均匀，利用机械球磨机，在温度为86-90℃，微波功率为250-400W下球磨7-10min，制得混合物Ⅰ；
S3：向步骤S2制得的混合物Ⅰ中添加扩散剂、强化剂、螯合剂、催渗剂，在温度为72-78℃，微波功率为200-250W下再球磨6-9min，制得混合物Ⅱ；
S4：向步骤S3制得的混合物Ⅱ中添加稳定剂并混合均匀，接着在温度为108-115℃，氮气保护下烘1.6-1.8h，制得高锌利用率的粉末渗锌剂。
2.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S2中所述表面活性剂为月桂醇硫酸钠。
3.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S2中所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：Bi2O36-10份、氨丙基三乙氧基硅烷8-12份、碳化铝14-18份、Nb2O57-14份、氯化镁14-20份。
4.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S2中所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂。
5.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S2中所述活化剂为氯化铵。
6.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S3中所述扩散剂为扩散剂NNO。
7.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S3中所述强化剂为701粉强化剂。
8.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S3中所述螯合剂为六啮螯合剂。
9.根据权利要求1所述的高锌利用率的粉末渗锌剂的制备工艺，其特征在于，步骤S3中所述催渗剂为硝酸镱。
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- 2017-06-02 CN CN201710409864.2A patent/CN107385385B/zh active Active
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