CN108130450A - 一种合金锌带及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合金锌带及其制作方法，包括以下重量份的原料：锌、铝、铜、纯镁、低砷纯锑、单质硒、钴酸锂和氟化镍；其制备方法为备料、熔炉预热、熔炼：将预热至900‑1000℃的熔炉中依次加入钴酸锂和氟化镍，搅拌均匀后，将熔炉升温至1500‑1800℃，在依次加入锌、铝、铜、纯镁、低砷纯锑和单质硒，搅拌至完全融化后，静置20‑30min，制成锌合金、浇注、成型和入库存储，本发明在锌中加入了一定量的铝、铜、纯镁、低砷纯锑、单质硒、钴酸锂和氟化镍，可以有效提升金属锌的抗疲劳型，便于材料的加工，有效提升使用的方便性。

Description

一种合金锌带及其制作方法

技术领域

本发明涉及合金锌带成型技术领域，具体为一种合金锌带及其制作方法。

背景技术

锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低，易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备，压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。锌合金的主要添加元素有铝，铜和镁等。锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表，汽车零件外壳等。现有的锌合金的抗疲劳型不强，成型合金锌带后易折断。

所以，如何设计一种合金锌带及其制作方法，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合金锌带及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种合金锌带，包括以下重量份的原料：锌80.0-84.0份、铝10.3-12.5份、铜3.6-4.7份、纯镁1.3-2.4份、低砷纯锑0.05-0.09份、单质硒0.02-0.05份、钴酸锂0.13-0.24份和氟化镍0.12-0.34份。

根据上述技术方案，所述纯镁的制备方法为首先将放在石墨坩锅里的φ300×130mm镁锭分三层每层5块放在真空蒸馏器中，每层镁锭上面放置一块铝板；然后将真空蒸馏器放入真空蒸馏炉中；接着将真空蒸馏器与冷凝器之间和真空蒸馏器与真空蒸馏炉之间抽真空；再对真空蒸馏炉加热2小时，上段的加热温度为650℃，下段的加热温度为660℃；接着在冷凝器的环形水套和真空蒸馏器的密封橡胶圈上方的环状水套中通入冷却水循环，使镁蒸汽在冷凝器上冷凝3小时；最后停止抽真空，并向真空蒸馏器内充入氩气，解除真空冷却后，打开真空蒸馏器取出冷凝的纯镁。

根据上述技术方案，所述低砷纯锑的制备方法为将原料锑放入石墨坩埚中，加入占原料重15-20％的碳酸钠，电炉加热，温度控制在900-950℃，充分搅拌后，将温度降至750-800℃，静置，将碱渣扒出，铸锭，然后在由钢管炉、石墨坩埚、加热电炉及钼片套筒构成的真空蒸馏设备中进行真空蒸馏，即将锑锭放入石墨坩埚中，在石墨坩埚上放一筛盘，该筛盘上放相当锑锭料重千分之三到千分之七的紫铜丝，使锑中砷在蒸馏挥发时与筛盘上的铜反应，产生砷化铜，从而将锑中砷分离出去，蒸馏出来的锑冷凝在钼片套筒上，并从其上取下，即制成低砷纯锑。

根据上述技术方案，所述单质硒的制备方法为将阴离子交换树脂置于树脂体积1-2倍的0.5-2mol/L盐酸溶液浸泡2-5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1-2倍的0.5-2mol/L氢氧化钠溶液浸泡3-6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；接着将处理后的树脂装入交换柱中，将含硒量为阴离子交换树脂重量0.1-1.0％的硒盐，配置成0.1-1mol/L的硒盐水溶液，以1-10mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后，再加入摩尔比值为硒盐2-10倍的0.1-1mol/L的还原剂，室温反应3-10小时，水洗2-5次；最后所得负载单质硒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到活性单质硒。

根据上述技术方案，所述钴酸锂的制备方法为首先称取一定量的锂盐，以锂盐总摩尔量为基准，按水溶性有机物总摩尔量为锂盐总摩尔量50-70％的比例计量水溶性有机物；接着将水溶性有机物与锂盐混合后，加入为水溶性有机物总质量10-20％的水，以100-300rpm的转速球磨2-5h，得预反应浆料；再在预反应浆料中加入含钴材料及为水溶性有机物总质量30-50％的水，其中，Li：Co的摩尔比为0.95-1.2：1，以50-80rpm的转速球磨6-12h后得反应浆料；接着在将反应浆料烘干；最后将烘干后的反应浆料在空气氛围下焙烧，得钴酸锂。

根据上述技术方案，所述氟化镍的制备方法为首先采用纯净水对碳酸镍进行浆化；接着将碳酸镍浆化后的溶液升温至75-90℃后加入氟化铵，在75-90℃之间反应2-3小时；在合成反应结束后，加入辅助材料可溶性碳酸盐后在75-90℃反应1-2小时；最后对净化除杂结束后对所形成的氟化镍沉淀进行过滤，滤液返回下一次碳酸镍的浆化，滤饼进行2-3次洗涤后过滤烘干，得到氟化镍产品。

一种合金锌带的制作方法，包括如下步骤：

1)备料：按原料配方比称取各原料组份，备用；

2)熔炉预热：先将熔炉预热升温至900-1000℃，备用；

3)熔炼：将预热至900-1000℃的熔炉中依次加入钴酸锂和氟化镍，搅拌均匀后，将熔炉升温至1500-1800℃，在依次加入锌、铝、铜、纯镁、低砷纯锑和单质硒，搅拌至完全融化后，静置20-30min，制成锌合金；

4)浇注：将制成锌合金注入成型模具中，冷却后得到锌合金块；

5)成型：对成型后的锌合金块进行机加工，使其形成合金锌带；

6)入库存储：将形成合金锌带入库存储。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在锌中加入了一定量的铝、铜、纯镁、低砷纯锑、单质硒、钴酸锂和氟化镍，可以有效提升金属锌的抗疲劳型，便于材料的加工，有效提升使用的方便性。

附图说明

图1是本发明的合金锌带的制备流程方框图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1，本发明提供一种合金锌带，包括以下重量份的原料：锌80.0份、铝10.3份、铜3.6份、纯镁1.3份、低砷纯锑0.05份、单质硒0.02份、钴酸锂0.13份和氟化镍0.12份。

根据上述技术方案，纯镁的制备方法为首先将放在石墨坩锅里的φ300×130mm镁锭分三层每层5块放在真空蒸馏器中，每层镁锭上面放置一块铝板；然后将真空蒸馏器放入真空蒸馏炉中；接着将真空蒸馏器与冷凝器之间和真空蒸馏器与真空蒸馏炉之间抽真空；再对真空蒸馏炉加热2小时，上段的加热温度为650℃，下段的加热温度为660℃；接着在冷凝器的环形水套和真空蒸馏器的密封橡胶圈上方的环状水套中通入冷却水循环，使镁蒸汽在冷凝器上冷凝3小时；最后停止抽真空，并向真空蒸馏器内充入氩气，解除真空冷却后，打开真空蒸馏器取出冷凝的纯镁。

根据上述技术方案，低砷纯锑的制备方法为将原料锑放入石墨坩埚中，加入占原料重15％的碳酸钠，电炉加热，温度控制在900-950℃，充分搅拌后，将温度降至750-800℃，静置，将碱渣扒出，铸锭，然后在由钢管炉、石墨坩埚、加热电炉及钼片套筒构成的真空蒸馏设备中进行真空蒸馏，即将锑锭放入石墨坩埚中，在石墨坩埚上放一筛盘，该筛盘上放相当锑锭料重千分之三到千分之七的紫铜丝，使锑中砷在蒸馏挥发时与筛盘上的铜反应，产生砷化铜，从而将锑中砷分离出去，蒸馏出来的锑冷凝在钼片套筒上，并从其上取下，即制成低砷纯锑。

根据上述技术方案，单质硒的制备方法为将阴离子交换树脂置于树脂体积1-2倍的0.5mol/L盐酸溶液浸泡2-5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1-2倍的0.5mol/L氢氧化钠溶液浸泡3-6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；接着将处理后的树脂装入交换柱中，将含硒量为阴离子交换树脂重量0.1％的硒盐，配置成0.1mol/L的硒盐水溶液，以1mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后，再加入摩尔比值为硒盐2-10倍的0.1mol/L的还原剂，室温反应3-10小时，水洗2-5次；最后所得负载单质硒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到活性单质硒。

根据上述技术方案，钴酸锂的制备方法为首先称取一定量的锂盐，以锂盐总摩尔量为基准，按水溶性有机物总摩尔量为锂盐总摩尔量50-70％的比例计量水溶性有机物；接着将水溶性有机物与锂盐混合后，加入为水溶性有机物总质量10％的水，以100-300rpm的转速球磨2-5h，得预反应浆料；再在预反应浆料中加入含钴材料及为水溶性有机物总质量30％的水，其中，Li：Co的摩尔比为0.95：1，以50-80rpm的转速球磨6-12h后得反应浆料；接着在将反应浆料烘干；最后将烘干后的反应浆料在空气氛围下焙烧，得钴酸锂。

根据上述技术方案，氟化镍的制备方法为首先采用纯净水对碳酸镍进行浆化；接着将碳酸镍浆化后的溶液升温至75-90℃后加入氟化铵，在75-90℃之间反应2-3小时；在合成反应结束后，加入辅助材料可溶性碳酸盐后在75-90℃反应1-2小时；最后对净化除杂结束后对所形成的氟化镍沉淀进行过滤，滤液返回下一次碳酸镍的浆化，滤饼进行2-3次洗涤后过滤烘干，得到氟化镍产品。

一种合金锌带的制作方法，包括如下步骤：

1)备料：按原料配方比称取各原料组份，备用；

2)熔炉预热：先将熔炉预热升温至900-1000℃，备用；

3)熔炼：将预热至900-1000℃的熔炉中依次加入钴酸锂和氟化镍，搅拌均匀后，将熔炉升温至1500-1800℃，在依次加入锌、铝、铜、纯镁、低砷纯锑和单质硒，搅拌至完全融化后，静置20-30min，制成锌合金；

4)浇注：将制成锌合金注入成型模具中，冷却后得到锌合金块；

5)成型：对成型后的锌合金块进行机加工，使其形成合金锌带；

6)入库存储：将形成合金锌带入库存储。

实施例2：请参阅图1，本发明提供一种合金锌带，包括以下重量份的原料：锌84.0份、铝12.5份、铜4.7份、纯镁2.4份、低砷纯锑0.09份、单质硒0.05份、钴酸锂0.24份和氟化镍0.34份。

根据上述技术方案，纯镁的制备方法为首先将放在石墨坩锅里的φ300×130mm镁锭分三层每层5块放在真空蒸馏器中，每层镁锭上面放置一块铝板；然后将真空蒸馏器放入真空蒸馏炉中；接着将真空蒸馏器与冷凝器之间和真空蒸馏器与真空蒸馏炉之间抽真空；再对真空蒸馏炉加热2小时，上段的加热温度为650℃，下段的加热温度为660℃；接着在冷凝器的环形水套和真空蒸馏器的密封橡胶圈上方的环状水套中通入冷却水循环，使镁蒸汽在冷凝器上冷凝3小时；最后停止抽真空，并向真空蒸馏器内充入氩气，解除真空冷却后，打开真空蒸馏器取出冷凝的纯镁。

根据上述技术方案，低砷纯锑的制备方法为将原料锑放入石墨坩埚中，加入占原料重20％的碳酸钠，电炉加热，温度控制在900-950℃，充分搅拌后，将温度降至750-800℃，静置，将碱渣扒出，铸锭，然后在由钢管炉、石墨坩埚、加热电炉及钼片套筒构成的真空蒸馏设备中进行真空蒸馏，即将锑锭放入石墨坩埚中，在石墨坩埚上放一筛盘，该筛盘上放相当锑锭料重千分之三到千分之七的紫铜丝，使锑中砷在蒸馏挥发时与筛盘上的铜反应，产生砷化铜，从而将锑中砷分离出去，蒸馏出来的锑冷凝在钼片套筒上，并从其上取下，即制成低砷纯锑。

根据上述技术方案，单质硒的制备方法为将阴离子交换树脂置于树脂体积1-2倍的2mol/L盐酸溶液浸泡2-5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1-2倍的2mol/L氢氧化钠溶液浸泡3-6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；接着将处理后的树脂装入交换柱中，将含硒量为阴离子交换树脂重量1.0％的硒盐，配置成1mol/L的硒盐水溶液，以10mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后，再加入摩尔比值为硒盐2-10倍的1mol/L的还原剂，室温反应3-10小时，水洗2-5次；最后所得负载单质硒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到活性单质硒。

根据上述技术方案，钴酸锂的制备方法为首先称取一定量的锂盐，以锂盐总摩尔量为基准，按水溶性有机物总摩尔量为锂盐总摩尔量70％的比例计量水溶性有机物；接着将水溶性有机物与锂盐混合后，加入为水溶性有机物总质量20％的水，以100-300rpm的转速球磨2-5h，得预反应浆料；再在预反应浆料中加入含钴材料及为水溶性有机物总质量50％的水，其中，Li：Co的摩尔比为1.2：1，以50-80rpm的转速球磨6-12h后得反应浆料；接着在将反应浆料烘干；最后将烘干后的反应浆料在空气氛围下焙烧，得钴酸锂。

根据上述技术方案，氟化镍的制备方法为首先采用纯净水对碳酸镍进行浆化；接着将碳酸镍浆化后的溶液升温至75-90℃后加入氟化铵，在75-90℃之间反应2-3小时；在合成反应结束后，加入辅助材料可溶性碳酸盐后在75-90℃反应1-2小时；最后对净化除杂结束后对所形成的氟化镍沉淀进行过滤，滤液返回下一次碳酸镍的浆化，滤饼进行2-3次洗涤后过滤烘干，得到氟化镍产品。

一种合金锌带的制作方法，包括如下步骤：

1)备料：按原料配方比称取各原料组份，备用；

2)熔炉预热：先将熔炉预热升温至900-1000℃，备用；

3)熔炼：将预热至900-1000℃的熔炉中依次加入钴酸锂和氟化镍，搅拌均匀后，将熔炉升温至1500-1800℃，在依次加入锌、铝、铜、纯镁、低砷纯锑和单质硒，搅拌至完全融化后，静置20-30min，制成锌合金；

4)浇注：将制成锌合金注入成型模具中，冷却后得到锌合金块；

5)成型：对成型后的锌合金块进行机加工，使其形成合金锌带；

6)入库存储：将形成合金锌带入库存储。

基于上述，本发明的优点在于，本发明在锌中加入了一定量的铝、铜、纯镁、低砷纯锑、单质硒、钴酸锂和氟化镍，可以有效提升金属锌的抗疲劳型，便于材料的加工，有效提升使用的方便性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种合金锌带，其特征在于：包括以下重量份的原料：锌80.0-84.0份、铝10.3-12.5份、铜3.6-4.7份、纯镁1.3-2.4份、低砷纯锑0.05-0.09份、单质硒0.02-0.05份、钴酸锂0.13-0.24份和氟化镍0.12-0.34份。

2.根据权利要求1的一种合金锌带，其特征在于：所述纯镁的制备方法为首先将放在石墨坩锅里的φ300×130mm镁锭分三层每层5块放在真空蒸馏器中，每层镁锭上面放置一块铝板；然后将真空蒸馏器放入真空蒸馏炉中；接着将真空蒸馏器与冷凝器之间和真空蒸馏器与真空蒸馏炉之间抽真空；再对真空蒸馏炉加热2小时，上段的加热温度为650℃，下段的加热温度为660℃；接着在冷凝器的环形水套和真空蒸馏器的密封橡胶圈上方的环状水套中通入冷却水循环，使镁蒸汽在冷凝器上冷凝3小时；最后停止抽真空，并向真空蒸馏器内充入氩气，解除真空冷却后，打开真空蒸馏器取出冷凝的纯镁。

3.根据权利要求1的一种合金锌带，其特征在于：所述低砷纯锑的制备方法为将原料锑放入石墨坩埚中，加入占原料重15-20％的碳酸钠，电炉加热，温度控制在900-950℃，充分搅拌后，将温度降至750-800℃，静置，将碱渣扒出，铸锭，然后在由钢管炉、石墨坩埚、加热电炉及钼片套筒构成的真空蒸馏设备中进行真空蒸馏，即将锑锭放入石墨坩埚中，在石墨坩埚上放一筛盘，该筛盘上放相当锑锭料重千分之三到千分之七的紫铜丝，使锑中砷在蒸馏挥发时与筛盘上的铜反应，产生砷化铜，从而将锑中砷分离出去，蒸馏出来的锑冷凝在钼片套筒上，并从其上取下，即制成低砷纯锑。

4.根据权利要求1的一种合金锌带，其特征在于：所述单质硒的制备方法为将阴离子交换树脂置于树脂体积1-2倍的0.5-2mol/L盐酸溶液浸泡2-5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1-2倍的0.5-2mol/L氢氧化钠溶液浸泡3-6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；接着将处理后的树脂装入交换柱中，将含硒量为阴离子交换树脂重量0.1-1.0％的硒盐，配置成0.1-1mol/L的硒盐水溶液，以1-10mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后，再加入摩尔比值为硒盐2-10倍的0.1-1mol/L的还原剂，室温反应3-10小时，水洗2-5次；最后所得负载单质硒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到活性单质硒。

5.根据权利要求1的一种合金锌带，其特征在于：所述钴酸锂的制备方法为首先称取一定量的锂盐，以锂盐总摩尔量为基准，按水溶性有机物总摩尔量为锂盐总摩尔量50-70％的比例计量水溶性有机物；接着将水溶性有机物与锂盐混合后，加入为水溶性有机物总质量10-20％的水，以100-300rpm的转速球磨2-5h，得预反应浆料；再在预反应浆料中加入含钴材料及为水溶性有机物总质量30-50％的水，其中，Li：Co的摩尔比为0.95-1.2：1，以50-80rpm的转速球磨6-12h后得反应浆料；接着在将反应浆料烘干；最后将烘干后的反应浆料在空气氛围下焙烧，得钴酸锂。

6.根据权利要求1的一种合金锌带，其特征在于：所述氟化镍的制备方法为首先采用纯净水对碳酸镍进行浆化；接着将碳酸镍浆化后的溶液升温至75-90℃后加入氟化铵，在75-90℃之间反应2-3小时；在合成反应结束后，加入辅助材料可溶性碳酸盐后在75-90℃反应1-2小时；最后对净化除杂结束后对所形成的氟化镍沉淀进行过滤，滤液返回下一次碳酸镍的浆化，滤饼进行2-3次洗涤后过滤烘干，得到氟化镍产品。

7.一种合金锌带的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)备料：按原料配方比称取各原料组份，备用；

2)熔炉预热：先将熔炉预热升温至900-1000℃，备用；

3)熔炼：将预热至900-1000℃的熔炉中依次加入钴酸锂和氟化镍，搅拌均匀后，将熔炉升温至1500-1800℃，在依次加入锌、铝、铜、纯镁、低砷纯锑和单质硒，搅拌至完全融化后，静置20-30min，制成锌合金；

4)浇注：将制成锌合金注入成型模具中，冷却后得到锌合金块；

5)成型：对成型后的锌合金块进行机加工，使其形成合金锌带；

6)入库存储：将形成合金锌带入库存储。