CN115747573B - 一种冷喷涂锌合金粉、涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及金属腐蚀防护技术领域，公开了一种冷喷涂锌合金粉、涂层及其制备方法，所述冷喷涂锌合金粉为ZnMg合金粉和铝粉的机械混合粉体；所述ZnMg合金粉采用气雾化制粉方法制得，Mg占所述ZnMg合金粉质量分数的0%～4%；所述铝粉采用气雾化制粉方法制得；所述铝粉占所述冷喷涂锌合金粉质量分数的0%～30%。在本申请方案中，通过添加Mg元素可降低涂层的自腐蚀电位，增强涂层的阴极保护作用；并利用Mg元素调控ZnMg金属间化合物的含量，利用铝粉调控涂层中物相分布，促进铝元素的反应，从而使涂层在腐蚀介质中可快速自发生成具有屏蔽作用的层状腐蚀产物层，延长涂层作为牺牲阳极层的寿命，增强涂层腐蚀防护性能。
Description
技术领域
本申请涉及金属腐蚀防护技术领域，主要涉及一种冷喷涂锌合金粉、涂层及其制备方法。
背景技术
随着海洋资源的开发规模不断扩大以及向远海、深海的快速发展，大量钢铁材料被投入到海洋工程建设中，然而海洋环境具有高温、高湿、高盐分、长日照等特点，在该环境中的钢铁腐蚀问题尤为严重，对海洋工程造成了重大的安全隐患和巨大的经济损失。在众多控制海洋金属构件腐蚀失效手段中，涂层防护是最直接有效的，尤其是锌涂层，因其相对钢基材有更低的腐蚀电位，涂覆于钢材表面可同时提供屏蔽作用和阴极保护作用，被广泛的用作海洋环境涂层防护材料。
目前制备锌涂层的主要方式有热浸镀、有机涂层、热喷涂、冷喷涂等。其中，冷喷涂作为一种新型表面涂层技术，具有温度低、结合强度高等优点，与热喷涂相比，涂层含氧量低、致密度高、对基材热影响小；与传统的富锌涂层相比，由于不含有机成分，涂层耐候性更佳，且其特殊的成型机理使得涂层/基材界面结合性能更好。而且，冷喷涂的施工不受限于工件的尺寸与形状，整个操作过程操作简便安全、环境友好，因此高耐腐蚀的冷喷涂锌涂层在海洋钢结构的腐蚀防护中将有广阔的应用前景。然而，由于纯锌通常具有较高的电化学活性，锌涂层往往在腐蚀反应发生的初期发生严重自腐蚀现象，且产物多为疏松多孔的ZnO及Zn(OH)2，导致锌涂层损耗快，锌涂层使用寿命大大缩短。
针对上述问题，目前多采用粉体预处理或涂层后处理的方法来提高涂层防护性能，如专利CN 113088956 A公布了一种基于低压冷喷涂制备Zn-G/Ni/Al2O3涂层，并进行钝化处理获得耐腐蚀涂层的制备方法，通过钝化处理过程在冷喷涂Zn-G/Ni/Al2O3复合涂层的表面获得Zn5(OH)8Cl2和Zn4CO3(OH)6等产物层，从而提高涂层自身的腐蚀防护性能；专利CN113106439 A公布了一种镁合金表面的抗腐蚀复合涂层制备方法，先通过预处理在镁合金基体表面原位生长一层LDH产物，再通过冷喷涂制备Zn-G/Ni/ Al2O3复合涂层，从而构建多层复合涂层提高镁合金的耐蚀性能；专利CN 114182249 A公布了一种冷喷涂双层涂层增加耐腐蚀性能的方法，主要是通过先在基体上冷喷Zn/Al2O3涂层，再冷喷Al/Al2O3涂层，并对该双层结构涂层进行退火处理，通过表层的Al及Al2O3具有高稳定性的特点及内部Zn涂层牺牲阳极的属性，提高涂层的腐蚀防护性能；专利CN110144579B公开了一种具有快速修复能力的锌基复合涂层及其制备方法，通过预处理过程使经还原氧化石墨烯包覆的Zn粉与Al粉的混合物作为原材料，再通过冷喷涂的方法制备锌基的复合涂层，通过石墨烯增强涂层的防护性能。采用上述粉体预处理或涂层后处理的方法，使得涂层制备步骤繁多复杂，在实际应用当中存在诸多不便，尤其是对于海洋钢结构等较大结构件的涂层防护而言，涂层后处理存在较大的困难。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种冷喷涂锌合金粉、涂层及其制备方法，采用本申请所提供的冷喷涂锌合金粉对基体进行冷喷涂施工，所制备得到的冷喷涂锌合金涂层具有优异的防护效果，无需额外的粉体或基体的预处理或涂层的后处理步骤，旨在解决现有涂层制备步骤繁琐的问题。
本申请的技术方案如下：
一种冷喷涂锌合金粉，其中，所述冷喷涂锌合金粉为ZnMg合金粉和铝粉的机械混合粉体；
所述ZnMg合金粉采用气雾化制粉方法制得，Mg占所述ZnMg合金粉质量分数的0%～4%，且所述Mg的质量分数不为0%；
所述铝粉采用气雾化制粉方法制得；
所述铝粉占所述冷喷涂锌合金粉质量分数的0%～30%，且所述铝粉的质量分数不为0%。
采用本申请所提供的冷喷涂锌合金粉，仅需要将特定量的粉体机械混合后即可用于冷喷涂，无需额外的粉体或基材的预处理或涂层的后处理步骤，相较现有技术，更加简便快捷，且防护效果优异。
所述的冷喷涂锌合金粉，其中，所述Mg占所述ZnMg合金粉质量分数的2%～4%。
Mg占所述ZnMg合金粉质量分数优选为2%～4%，这是由于Mg含量较高时产物多为水溶性的镁的腐蚀产物，附着于涂层表面的锌的腐蚀产物较少，会降低涂层的阻抗。
所述的冷喷涂锌合金粉，其中，所述铝粉占所述冷喷涂锌合金粉质量分数的5%~15%。
所述的冷喷涂锌合金粉，其中，所述ZnMg合金粉的平均粒径为20-50μm；所述铝粉的平均粒径为5-15μm。
一种如上所述的冷喷涂锌合金粉的制备方法，其中，包括以下步骤：
通过气雾化制粉方法分别制备ZnMg合金粉和铝粉；
将所述ZnMg合金粉与所述铝粉通过机械搅拌的方式进行混合，得到所述冷喷涂锌合金粉。
一种冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其中，采用如上所述的冷喷涂锌合金粉，以冷喷涂的方式在基材的表面制备得到冷喷涂锌合金涂层。
所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其中，所述冷喷涂的方式为低压冷喷涂的方式。
所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其中，在所述冷喷涂过程中，载气为压缩空气、氮气或氦气中的一种，气体压力为0.5-0.8MPa，载气温度为200-600℃，送粉速率为0.5-2g/s，喷枪与所述基材的距离为6-20mm，喷枪移动速率为200-600mm/min。
所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其中，在进行所述冷喷涂之前，还包括以下步骤：
对所述基材的表面进行除油除锈；
对所述基材的表面进行喷砂粗化预处理，使用丙酮或酒精进行清洗，冷风吹干。
一种冷喷涂锌合金涂层，其中，采用如上所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法制备得到。
有益效果：本申请的冷喷涂锌合金粉为ZnMg合金粉和铝粉的机械混合粉体，通过添加Mg元素可降低涂层的自腐蚀电位，增强涂层的阴极保护作用；并利用Mg元素调控ZnMg金属间化合物的含量，利用铝粉调控涂层中物相分布，促进铝元素的反应，从而使涂层在腐蚀介质中可快速自发生成具有屏蔽作用的层状腐蚀产物层，延长涂层作为牺牲阳极层的寿命，增强涂层腐蚀防护性能。
附图说明
图1为本申请实施例1-3和对比例制备得到的带有冷喷涂锌涂层的基材截面形貌SEM图。
图2为本申请实施例1-3和对比例制备得到的带有冷喷涂锌涂层的基材在腐蚀介质中浸泡0.5h后的极化曲线测试结果图。
图3为本申请实施例1-3和对比例制备得到的带有冷喷涂锌涂层的基材在腐蚀介质中浸泡24h后的Nyquist图。
图4为本申请实施例1-3和对比例制备得到的带有冷喷涂锌涂层的基材在腐蚀介质中浸泡24h后的相位角测试结果图。
图5为本申请实施例2制备得到的带有冷喷涂锌涂层的基材在腐蚀介质中浸泡24h后涂层表面的SEM图。
具体实施方式
本申请提供一种冷喷涂锌合金粉、涂层及其制备方法，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了提高冷喷涂锌涂层使用寿命，目前多采用粉体预处理或涂层后处理的方法，但是这些步骤繁多复杂，在实际应用当中存在诸多不便，尤其是对于海洋钢结构等较大结构件的涂层防护而言，涂层后处理存在较大的困难。针对这一问题，本申请从涂层的腐蚀机理与防护机制的角度出发，提出一种基于冷喷涂技术的新型冷喷涂锌合金粉。
具体地，本申请的冷喷涂锌合金粉为ZnMg合金粉和铝粉的机械混合粉体；
其中，ZnMg合金粉采用气雾化制粉方法制得， Mg占ZnMg合金粉质量分数的0%～4%，且Mg的质量分数不为0%，优选地，Mg占ZnMg合金粉质量分数的2%～4%；
铝粉采用气雾化制粉方法制得；
铝粉占冷喷涂锌合金粉质量分数的0%～30%，且铝粉的质量分数不为0%，优选地，铝粉占冷喷涂锌合金粉质量分数的5%～15%。
采用上述质量分数范围内的ZnMg合金粉和铝粉制备得到的冷喷涂锌合金粉，制备得到的涂层更容易自发生成LDH产物层。本申请中，ZnMg合金粉和铝粉均为气雾化制粉方法制得，因为气雾化制得粉末为球形粉末，有利于后续的机械化混合以及后续的冷喷涂。本申请中，还给出两种ZnMg合金粉和铝粉的优选平均粒径，ZnMg合金粉的平均粒径为20-50μm，铝粉的平均粒径为5-15μm，采用此粒径范围的粉体，便于ZnMg合金粉与铝粉均匀混合，保证制得涂层成分均匀。
申请人通过长期研究发现，LDH（层状双金属氢氧化物，Layered DoubleHydroxide）的生长与合金涂层中的ZnMg金属间化合物Zn2Mg及Zn11Mg2的含量与分布有较大的关系。本申请技术方案中，从均匀分布ZnMg金属间化合物的角度出发，利用熔炼-气雾化制粉获得ZnMg合金粉和铝粉，通过Mg含量的变化调控粉体中的ZnMg合金中的Zn2Mg、Zn11Mg2金属间化合物的含量，及初生富Zn相η与Zn/(Zn2Mg/Zn11Mg2)二元共晶组织，并通过铝粉的添加，优化涂层中物相分布，从而调控腐蚀防护过程中腐蚀产物生成的类型及相对含量，使得LDH及片状腐蚀产物Zn5Cl2(OH)8·H2O能优先快速在涂层表面生成，降低涂层的消耗速率，延长涂层的阴极保护作用时间，并提高冷喷涂锌涂层的腐蚀防护性能。而且，采用本申请所提供的冷喷涂锌合金粉，仅需要将特定量的粉体机械混合后即可用于冷喷涂，无需额外的粉体或基材的预处理或涂层的后处理步骤，相较现有技术，更加简便快捷，且防护效果优异。
具体地，本申请的冷喷涂锌合金粉的制备方法，包括以下步骤：
通过气雾化制粉方法分别制备ZnMg合金粉和铝粉；
将ZnMg合金粉与铝粉通过机械搅拌的方式进行混合，得到混合粉，即本申请的冷喷涂锌合金粉。
在本申请中，通过机械混合的方式添加细小的铝粉，使铝粉均匀分布在ZnMg合金粉周围，可以优化涂层中物相分布。
进一步地，本申请中还提供冷喷涂锌合金涂层的制备方法，采用上述锌合金粉以冷喷涂的方式，利用冷喷涂过程不改变粉体成分与结构的特性，在基材表面制备得到冷喷涂锌合金涂层。
进一步地，冷喷涂采用低压冷喷涂的方式，载气可以为压缩空气、氮气或氦气中的一种，气体压力为0.5-0.8MPa，载气温度为200-600℃，送粉速率为0.5-2g/s，喷枪与基材的距离为6-20mm，喷枪移动速率为200-600mm/min。本申请中，ZnMg合金粉及Al粉均属于质地较软的金属，采用此冷喷涂参数可以在保证涂层具有良好的结合力前提下，最大限度的提高粉体利用率。
进一步地，在进行冷喷涂前，优选为对基材的表面进行简单的预处理，具体包括以下步骤：
对基材的表面进行除油除锈；
对基材的表面进行喷砂粗化预处理，使用丙酮或酒精进行清洗，冷风吹干。
对基材的表面进行除油除锈为常规操作，在此不赘述。
对的表面进行喷砂粗化预处理，可以增加基材表面的粗糙度以提高涂层的结合力。喷砂粗化预处理时可以采用棕刚玉或白刚玉。
进一步地，基材可以为钢材。钢材为海洋工程建设的主要原料之一，由于海洋环境具有高温、高湿、高盐分、长日照等特点，在该环境中的钢铁腐蚀问题尤为严重，对海洋工程造成了重大的安全隐患和巨大的经济损失。在钢材表面形成本申请冷喷涂锌合金涂层，在腐蚀过程中，由于金属间化合物较低的自腐蚀电位会优先发生反应，从而形成碱性环境，促进该区域的Al发生腐蚀溶解，使得涂层表面原位生长LDH及Zn5Cl2(OH)8·H2O等片状腐蚀产物，提高涂层对腐蚀介质的屏蔽作用，提高涂层的防护性能。
本申请提供一种冷喷涂锌合金涂层，该冷喷涂锌合金涂层为采用上述冷喷涂锌合金粉以冷喷涂的方式形成。冷喷涂锌合金涂层的厚度一般可以为100-400μm。
与现有技术对比，本申请具有以下优点及有益效果：
本申请制得的冷喷涂锌合金涂层，本质上是一种牺牲阳极涂层，通过特殊的成分设计，一方面通过Mg元素的添加，降低了涂层的自腐蚀电位，提高了涂层的阴极保护作用；同时通过Al元素的添加，可在涂层腐蚀反应的初期迅速生成均匀覆盖的LDH产物层，并促进片状腐蚀产物Zn5Cl2(OH)8·H2O的生成，提高涂层屏蔽作用。此外，通过物理混合制备冷喷涂锌合金粉、冷喷涂的方法制备涂层，使涂层的成分及组织分布均匀，在腐蚀介质中均匀腐蚀，不会出现严重的局部腐蚀现象，提高了涂层使用寿命。
本申请主要利用ZnMg金属间化合物低的腐蚀电位，在腐蚀初期可以快速溶解，迅速升高局部pH值并促进Al溶解，从而生成LDH等保护性腐蚀产物。与ZnAlMg三元合金相比，ZnMg合金中的Zn/ZnMg二元共晶组织的电位比Zn/Al/ZnMg三元共晶组织更低，更有利于促进Al的溶解并迅速生成LDH等保护性腐蚀产物，可以大幅减少腐蚀保护期间Zn的消耗，提升涂层作为牺牲阳极涂层的使用寿命。另外需要说明的是，通过气雾化法制备的ZnAlMg三元合金粉通常属于骤冷的过程，合金成分中金属间化合物的物相种类相对复杂，除Zn2Mg以外还可能存在Mg4Zn7、Al12Mg17等多种物相，由于不同物相之间的电位较接近，其他物相会降低Zn2Mg作为阳极的反应速率，不利于初期局部pH值的快速升高和Al的溶解过程。而本申请方案中，ZnMg合金粉的二元共晶组织中不同物相相对较少，物相组成较为简单，且由于二元成分限制，不存在三元的金属间化合物，这样可以有利于涂层在腐蚀防护初期Zn2Mg相的快速反应及Al相溶解并形成LDH等特定腐蚀产物。
本申请冷喷涂锌合金涂层本身为单层结构，依靠涂层自身的腐蚀防护性能及腐蚀过程中原位生成产物进一步提高防护性能，制备过程简单有效，无需在制备过程中额外增加功能层。
本申请冷喷涂锌合金涂层可有效降低锌元素的消耗量，有助于提高冷喷涂锌涂层的经济效益；优异的防护性能可广泛应用于钢结构的涂层防护与修复工程中，能够有效、便捷地解决输变电设施、高铁设施、公路设施等的腐蚀防护问题。
以下通过具体实施例对本申请作进一步说明。
实施例1：Zn2Mg5Al（普通三元合金粉）
本实施例中，在Q235基材表面制备冷喷涂Zn2Mg5Al涂层，具体步骤如下：
（1）经除油除锈处理后，采用80目白刚玉砂子对基材进行表面粗化处理，随后使用酒精对基材表面进行冲洗，用冷风吹干；
（2）采用气雾化法制备Zn、Mg、Al的质量分数分别为93%、2%和5%的Zn2Mg5Al合金粉，经多级分筛后，选择D50=20μm的球形合金粉为原料；
（3）采用氮气作为载气，调整载气压力为0.6MPa，载气温度为400℃，喷涂距离为8mm，喷枪移动速率为240mm/min，送粉速率为1g/s，喷枪垂直于基材表面进行喷涂，控制涂层厚度为100μm。
实施例2：Zn2Mg-5Al
本实施例中，在Q235基材表面制备冷喷涂Zn2Mg-5Al涂层，具体步骤如下：
（1）经除油除锈处理后，采用80目白刚玉砂子对基材进行表面粗化处理，随后使用酒精对基材表面进行冲洗，用冷风吹干；
（2）采用气雾化法制备Zn、Mg质量分数分别为98%、2%的Zn2Mg合金粉，采用气雾化法制备Al粉，经多级分筛后，选择D50=20μm的Zn2Mg球形合金粉及D50=5μm纯Al粉为原料，按质量分数取95%的Zn2Mg合金粉及5%Al粉置于机械混料机中混合均匀后，作为冷喷涂锌合金粉Zn2Mg-5Al；
（3）采用氮气作为载气，调整载气压力为0.6MPa，载气温度为400℃，送粉速率为1g/s，喷枪距基材为8mm，喷枪移动速率为240mm/min，喷枪垂直于基材表面进行喷涂，控制涂层厚度为100μm。
实施例3：Zn4Mg-5Al
本实施例中，在Q235基材表面制备冷喷涂Zn4Mg-5Al涂层，具体步骤如下：
（1）经除油除锈处理后，采用80目白刚玉砂子对基材进行表面粗化处理，随后使用酒精对基材表面进行冲洗，用冷风吹干；
（2）采用气雾化法制备Zn、Mg的质量分数分别为96%、4%的Zn4Mg合金粉，采用气雾化法制备Al粉，经多级分筛后，选择D50=20μm的Zn4Mg球形合金粉及D50=5μm纯Al粉为原料，按质量分数取95%的Zn4Mg合金粉及5%Al粉置于机械混料机中混合均匀后，作为冷喷涂锌合金粉Zn4Mg-5Al；
（3）采用氮气作为载气，调整载气压力为0.6MPa，载气温度为400℃，送粉速率为1g/s，喷枪距基材为8mm，喷枪移动速率为240mm/min，喷枪垂直于基材表面进行喷涂，控制涂层厚度为100μm。
对比例：Zn
本实施例中，在Q235基材表面制备冷喷涂纯Zn涂层，具体步骤如下：
（1）经除油除锈处理后，采用80目白刚玉砂子对基材进行表面粗化处理，随后使用酒精对基材表面进行冲洗，用冷风吹干；
（2）采用气雾化法制粉，经多级分筛后，选择D50=20μm的纯Zn球形粉作为冷喷涂原料；
（3）采用氮气作为载气，调整载气压力为0.6MPa，载气温度为400℃，喷涂距离为8mm，喷枪移动速率为240mm/min，送粉速率为1g/s，喷枪垂直于基材表面进行喷涂，控制涂层厚度为100μm。
对实施例1-3和对比例制备得到的带有冷喷涂锌涂层的基材进行截断处理，观察其截面形貌，如图1所示，涂层均匀致密，与基材界面处结合良好，无缺陷裂纹。
对实施例1-3和对比例制备得到的冷喷涂锌涂层进行性能测试，采用普林斯顿P4000A型电化学工作站，对浸泡过程中的涂层进行EIS阻抗谱的测量，通过阻抗图谱及极化曲线结果判断涂层的腐蚀防护作用效果：
EIS阻抗谱：腐蚀介质采用3.5wt% NaCl溶液，扫描频率范围为10mHz-100kHz，电解池采用三电极体系，其中铂电极作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极，带有冷喷涂锌涂层的基材试样作为工作电极；
极化曲线：同样采用上述三电极体系进行极化曲线测量，其中扫描范围为-0.5V/OCP~-0.8V/SCE，扫描速度为2mV/s。
对在3.5wt% NaCl溶液中浸泡0.5h后的带有冷喷涂锌涂层的基材试样进行测试，结果如表1和图2所示，从实施例1-3和对比例的极化曲线测试结果中可以看到，适量的Mg/Al元素添加后的合金化涂层，实施例1-3相对于对比例，自腐蚀电位均明显降低，实施例2-3的自腐蚀电位则比实施例1明显降低。从热力学的角度出发，自腐蚀电位降低，说明涂层失去电子，为基材提供阴极保护作用的能力得到增强；而在动力学上，合金化的涂层腐蚀电流密度大小也相较纯Zn涂层有所减小，说明在整个腐蚀防护过程中，合金化涂层的消耗速率要低于纯Zn涂层，合金化涂层具有更长的使用寿命。
表1 极化曲线测试结果
| 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 腐蚀电流密度（A/cm2） | 1.04×10-4 | 8.21×10-5 | 4.76×10-5 | 3.89×10-5 |
| 腐蚀电位（V/SCE） | -1.08 | -1.34 | -1.37 | -1.41 |
对在3.5wt% NaCl溶液中浸泡24h后的带有冷喷涂锌涂层的基材试样进行测试，从图3中可以明显看到，浸泡24h后的实施例2的基材试样具有更高的阻抗值，说明混合Zn2Mg合金粉与Al粉制备的冷喷涂锌涂层具有更好的耐蚀性能；而相同成分下的实施例1中由Zn2Mg5Al合金粉制备的涂层的阻抗值相对较低，可能是由于纯合金粉中形成的Zn/Al/Zn2Mg三元共晶组织的反应活性相较于实施例2中的Zn/Zn2Mg二元共晶组织更低，反应产物形成较少，因而阻抗相对较低；此外实施例3的阻抗值则小于实施例2，其可能的原因是Mg含量较高时产物多为水溶性的镁的腐蚀产物，附着于涂层表面的锌的腐蚀产物较少，因而涂层阻抗较低。另外，三种涂层均较纯锌涂层有更高的阻抗，说明三种涂层的腐蚀产物具有更好的防护作用。从图4可以看出，相位角显示纯Zn涂层仅有一个时间常数，而合金涂层具有两个时间常数，说明纯锌涂层在24h的浸泡过程中腐蚀产物未能形成有效的屏蔽层，而实施例中涂层表面腐蚀产物快速形成屏蔽作用层，对涂层的防护作用有提升作用。
在3.5wt% NaCl溶液中浸泡24h后，在实施例2的基材试样的涂层表面观察到紧密排列的片层状腐蚀产物，如图5所示，该腐蚀产物具有良好的物理屏蔽作用效果。
应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种冷喷涂锌合金粉，其特征在于，所述冷喷涂锌合金粉为ZnMg合金粉和铝粉的机械混合粉体；
所述ZnMg合金粉采用气雾化制粉方法制得，Mg占所述ZnMg合金粉质量分数的0%～4%，且所述Mg的质量分数不为0%；
所述铝粉采用气雾化制粉方法制得；
所述铝粉占所述冷喷涂锌合金粉质量分数的0%～30%，且所述铝粉的质量分数不为0%。
2.根据权利要求1所述的冷喷涂锌合金粉，其特征在于，所述Mg占所述ZnMg合金粉质量分数的2%～4%。
3.根据权利要求1所述的冷喷涂锌合金粉，其特征在于，所述铝粉占所述冷喷涂锌合金粉质量分数的5%~15%。
4.根据权利要求1所述的冷喷涂锌合金粉，其特征在于，所述ZnMg合金粉的平均粒径为20-50μm；所述铝粉的平均粒径为5-15μm。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的冷喷涂锌合金粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过气雾化制粉方法分别制备ZnMg合金粉和铝粉；
将所述ZnMg合金粉与所述铝粉通过机械搅拌的方式进行混合，得到所述冷喷涂锌合金粉。
6.一种冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1~4任一项所述的冷喷涂锌合金粉，以冷喷涂的方式在基材的表面制备得到冷喷涂锌合金涂层。
7.根据权利要求6所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其特征在于，所述冷喷涂的方式为低压冷喷涂的方式。
8.根据权利要求7所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其特征在于，在所述冷喷涂过程中，载气为压缩空气、氮气或氦气中的一种，气体压力为0.5-0.8MPa，载气温度为200-600℃，送粉速率为0.5-2g/s，喷枪与所述基材的距离为6-20mm，喷枪移动速率为200-600mm/min。
9.根据权利要求6所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法，其特征在于，在进行所述冷喷涂之前，还包括以下步骤：
对所述基材的表面进行除油除锈；
对所述基材的表面进行喷砂粗化预处理，使用丙酮或酒精进行清洗，冷风吹干。
10.一种冷喷涂锌合金涂层，其特征在于，采用如权利要求6~9任一项所述的冷喷涂锌合金涂层的制备方法制备得到。
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