CN116120766A - 一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法 - Google Patents
一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116120766A CN116120766A CN202111342417.2A CN202111342417A CN116120766A CN 116120766 A CN116120766 A CN 116120766A CN 202111342417 A CN202111342417 A CN 202111342417A CN 116120766 A CN116120766 A CN 116120766A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hot
- galvanizing
- boron nitride
- shielding paint
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 title claims abstract description 120
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 61
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 48
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 35
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 34
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229940009868 aluminum magnesium silicate Drugs 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 6
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 32
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 32
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 5
- 229910017625 MgSiO Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 4
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940001007 aluminium phosphate Drugs 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 238000007592 spray painting technique Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- FKHIFSZMMVMEQY-UHFFFAOYSA-N talc Chemical compound [Mg+2].[O-][Si]([O-])=O FKHIFSZMMVMEQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法，属于金属镀层技术领域，解决了钢结构热镀锌过程中装配和连接部位不需要热镀锌的技术问题。一种热镀锌遮蔽涂料，含氮化硼、磷酸铝、硅酸镁的悬浊液体；以质量比计，所述悬浊液体的组成为：氮化硼8‑25％，磷酸铝4‑12％，硅酸镁1‑3％，其余为水。本发明的涂料组成简单，制备方法和使用方法简单易行，适于大批量推广，使得热镀锌工艺设计更加灵活自如。
Description
技术领域
本发明属于金属镀层技术领域，具体涉及一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法。
背景技术
对钢结构进行热镀锌来防腐蚀是一种最为经济、有效的表面处理方法，被广泛应用于建筑、市政、交通、能源、农业水利等领域，目前全球金属锌消耗量的60％以上都用于钢铁的防护镀层。热镀锌钢结构具有寿命长、整体结构生命周期内少维护等特点，目前一些大型钢结构如大型钢桥、风电管塔、大型钢结构建筑钢梁等结构采用热镀锌越来越多。这些大型钢结构在配合装配和连接时，为了满足整体的结构强度需要，装配和连接面都不需要热镀锌。
为此，开发一种用于钢结构热镀锌过程中阻止钢结构某个部位热镀锌的遮蔽涂料是金属镀层技术领域的迫切需要。
发明内容
鉴于以上分析，针对现有技术中的不足，本发明为解决钢结构热镀锌过程中防止某一个特殊部位镀上锌，而提供了一种热镀锌的遮蔽涂料，以及涂料的制备和使用方法。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种热镀锌遮蔽涂料，为含氮化硼、磷酸铝、硅酸镁的悬浊液体；以质量比计，所述悬浊液体的组成为：
氮化硼：8-25％；
磷酸铝：4-12％；
硅酸镁：1-3％；
其余：水。
进一步的，所述的热镀锌遮蔽涂料，以质量比计，所述悬浊液体的组成为：
氮化硼：10-20％；
磷酸铝：5-10％；
硅酸镁：1-3％；
其余：水。
进一步的，所述的热镀锌遮蔽涂料，以质量比计，所述悬浊液体的组成为：氮化硼：磷酸铝：硅酸镁的比例为8：4-6：1-2，固体含量为13-40％，其余为水。
进一步的，所述氮化硼为六方氮化硼，所述磷酸铝为a型磷酸铝。
本发明还提供了该种热镀锌遮蔽涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将氮化硼、磷酸铝、硅酸镁按质量百分数配比混合；所述氮化硼、磷酸铝和硅酸镁的纯度均高于98％、平均颗粒粒径均为1～5微米；
步骤2：将步骤1中的混合物加入到水中进行搅拌，形成悬浊液体。
进一步的，所述搅拌采用机械搅拌、磁力搅拌、超声波震荡或高剪切分散的任意一种。
本发明还提供了该种热镀锌遮蔽涂料的使用方法，将配制好的悬浊液体均匀涂布在待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面，然后干燥；所述涂布采用浸涂、刷涂或喷涂的任意一种。
进一步的，所述干燥采用自然干燥，热风烘干或者在热处理炉保温干燥的任意一种。
进一步的，干燥后涂布层厚度为0.01mm～0.05mm。
本发明还提供了一种钢结构表面热镀锌方法，包括如下步骤：
步骤1、在待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面涂布热镀锌遮蔽涂料；
步骤2、将涂布遮蔽涂料的非热镀锌区域表面干燥处理；
步骤3、热镀锌区域表面依次进行脱脂、酸洗、水洗、熔剂助镀和烘干处理；
步骤4、将整个待热镀锌的工件放入镀锌锅进行热镀锌；
步骤5、热镀锌后冷却，然后进行表面处理；
步骤6、去除待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面的遮蔽涂料。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
1、本发明的涂料能够在钢的热镀锌过程中阻止涂布部位的热镀锌，使得热镀锌工艺设计更加灵活自如。
2、本发明涂料使用在结构钢热镀锌过程中，在不需要热镀锌的装配连接处涂覆，该涂覆处能阻止热镀锌，且热镀锌工艺后易于去除，去掉遮蔽涂料后露出钢铁的本体，使得装配和连接更加方便、快捷。
3、本发明的涂料组成简单，制备方法和使用方法简单易行，适于大批量推广。
4、采用成分为99wt.％的锌的镀液在钢结构表面(如螺钉)进行热镀锌时，热镀锌区域表面的锌平均镀覆量为325-505g/m2时，涂布遮蔽涂料的非热镀锌区域表面的锌平均镀覆量为0.4-1.5g/m2，是热镀锌区域表面的锌平均镀覆量的0.1％-0.46％。即采用该种钢结构表面热镀锌方法，涂料遮蔽处所黏附的镀层金属小于涂料未遮蔽处平均镀覆量的0.5％。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。
图1为实施例2热镀锌前遮蔽涂料干燥后的实物图；
图2为实施例2热镀锌后去除涂布层以后的实物图；
图中，1-热镀锌前涂遮蔽涂料的部位，2-热镀锌前未涂遮蔽涂料的部位，3-热镀锌后去除涂遮蔽涂料的部位，4-热镀锌后未涂遮蔽涂料的部位。
具体实施方式
以下结合具体实施例对一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及其使用方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
针对一些热镀锌大型钢结构的配合和连接，如果采用焊接的方式，镀锌层的存在会影响焊接的强度；而如果采用螺栓栓接，由于镀锌层较软无法保证栓接的张紧。以往多采用热镀锌后打磨的方式把镀锌层去掉，但这样还是会影响到连接强度和结构刚度，主要是由于热镀锌后在钢结构工件的内层存在锌铁合金层，如果把脆性锌铁合金层完全修磨掉，有可能会影响配合尺寸公差；如果脆性锌铁合金层不完全修磨掉，则有可能影响连接强度。而且，这种热镀锌后打磨的方式费时费力，效率低下。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种热镀锌遮蔽涂料，为含氮化硼(BN)、磷酸铝(AlPO4)、硅酸镁(MgSiO3)的悬浊液体；氮化硼占涂料质量百分数：8-25％；磷酸铝占涂料质量百分数：4-12％；硅酸镁占涂料质量百分数：1-3％；其余为水。
需要说明的是，本发明将氮化硼(BN)作为隔离融熔锌液涂层的主要成分。氮化硼(BN)具有耐高温、耐化学腐蚀、润滑作用特性，但与低熔点的金属锌、铝等不浸润，因此氮化硼不具备粘性，与金属基体的附着性不强，为了提高增强涂层与热浸镀钢铁工件的结合性能，本发明采用磷酸铝(AlPO4)作为氮化硼的主粘合剂，硅酸镁(MgSiO3)作为氮化硼的次粘合剂，一方面，起到将弥散的氮化硼粘合在一起的作用，用于增强涂层与热浸镀钢铁工件的附着性。另一方面，磷酸铝也是一种耐高温物质，不溶于锌液，磷酸铝也起一定的隔离锌液作用；硅酸镁具有优良的隔热、防火、抗压性能，通常作为涂料的添加剂。
水作为涂料的一种载体，形成一种悬浊液，具有环保的特性。当涂料干燥后水分几乎完全挥发。
本发明利用上述三种物质为原料，通过分散在水溶液中，形成一种热镀锌遮蔽涂料。为了进一步提高上述热镀锌遮蔽涂料的性能，可以对上述热镀锌遮蔽涂料的组成做进一步调整。如热镀锌遮蔽涂料悬浊液体以质量比计的组成为：氮化硼：10-20％；磷酸铝：5-10％；硅酸镁：1-3％；其余：水。
另外，也可以按照氮化硼、磷酸铝、硅酸镁和水之间的比例配比来设计热镀锌遮蔽涂料。示例性地，其组成按质量比例计，悬浊液体的组成为：氮化硼：磷酸铝：硅酸镁的比例为8：4-6：1-2，固体含量为13-40％，其余为水。
具体的，氮化硼可以采用六方氮化硼(HBN)，磷酸铝可以采用a型磷酸铝。
本发明还提供了一种热镀锌遮蔽涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：；采用氮化硼、磷酸铝、硅酸镁，纯度均为高于98％的粉体，颗粒粒径平均为1～5微米，按质量比例配比氮化硼、磷酸铝、硅酸镁；
步骤2：将步骤1中的混合物加入定量的水中进行搅拌，形成悬浊液体即可。
具体的，搅拌可采用机械搅拌、磁力搅拌、超声波震荡或高剪切分散的任意一种或几种的组合。示例性地，采用机械搅拌时，搅拌转速60-100r/min，时长10-20min。
本发明还提供了一种热镀锌遮蔽涂料的使用方法，具体为：
将配制好的悬浊液体(如果涂料有沉淀分层，使用前用机械搅拌方式分散均匀)均匀涂布在待镀的工件表面，涂布的方式可以根据热镀锌工件的大小和遮盖面的位置以及当地工厂的施工条件，选用浸涂、喷涂或刷涂方式均可。
涂料中各成份的比例和干膜的厚度根据热镀锌工件大小和具体的热镀锌工艺进行调节。比如热镀锌工件小且薄壁，热镀锌温度440℃、热镀锌时间2min，可以选择氮化硼8％、磷酸铝4％、硅酸镁1％的涂料比例，干膜厚度选择0.01mm的厚度；而热镀锌工件较大，需要460℃、热镀锌时间10min的工件，可以选用氮化硼24％、磷酸铝12％、硅酸镁3％的涂料比例，干膜厚度选择0.05mm的厚度。遮蔽涂料涂到工件后，根据实际情况可以选择自然干燥，热风烘干或者在热处理炉保温干燥。一般温度控制在20℃～60℃，时长5-30min。
需要说明的是，热镀锌温度为440-460℃,热镀锌时间为2-10min,在此条件下，氮化硼的含量必须高于8％形成的干膜才能起到阻隔作用；另一方面考虑到氮化硼不溶于水，只能配成悬浊液，浓度过高不易分散，采用浸涂方式发生流挂，采用喷涂或刷涂方式粘度太大，施工操作困难。
磷酸铝作为氮化硼的主粘合剂，硅酸镁作为氮化硼的次粘合剂，它们和氮化硼成比例加入。当氮化硼的比例低时，磷酸铝、硅酸镁的比例也低，当氮化硼的比例高时，磷酸铝、硅酸镁的比例也高，其中磷酸铝和氮化硼比例大致为1：2的关系。
另外，由于遮蔽涂料的成分属于热镀锌的杂质，而熔融锌液中的杂质含量要求小于总质量的1.5％，所以上述涂料的组成配方以及涂层厚度也是本发明设计需要考虑的影响要素。
综合以上的考虑，氮化硼含量控制为8％-25％，磷酸铝的含量控制为4％-12％，相应的硅酸镁含量控制为1％-3％；干燥后遮蔽涂层厚度为0.01mm～0.05mm。
本发明还提供了一种钢结构表面热镀锌方法，生产工艺流程包括如下步骤：
步骤1、在待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面涂布热镀锌遮蔽涂料；
步骤2、将涂布遮蔽涂料的非热镀锌区域表面干燥处理；
步骤3、热镀锌区域表面依次进行脱脂、酸洗、水洗、熔剂助镀和烘干处理；
步骤4、将整个待热镀锌的工件放入镀锌锅进行热镀锌；
步骤5、热镀锌后冷却，然后进行表面处理；
步骤6、去除待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面的遮蔽涂料。需要说明的是，在步骤4中，根据钢材种类、工件大小以及热镀锌的标准来确定镀层厚度，根据度层厚度选择最优化的热镀锌工艺，即镀锌温度和时间。
由于涂层遮蔽处在热镀锌过程中可以隔离镀液与基体金属接触，从而阻止了钢结构与锌液起冶金物化反应，即无法与基体金属形成合金层，而且这种涂层本身也与锌不发生化学反应和物理粘附。所以采用该种钢结构表面热镀锌方法，涂料遮蔽处所黏附的镀层金属小于涂料未遮蔽处平均镀覆量的0.5％。
需要说明的是，在步骤5中，根据镀件的特点，对热镀锌后的镀件采取空冷或水冷的方式进行冷却。冷却后进行表面处理，如添加保护层，喷漆修补，去除锌钉、锌豆等。
需要说明的是，在步骤6中，采用简单的机械方式，如手工撕扯或钢刷刮蹭等方式去除遮蔽涂层，露出钢铁本体，以便装配和连接。
实施例1
按质量百分比取下列纯度和粒度的六方氮化硼、a型磷酸铝和硅酸镁，采用机械分散的方式到定量的水中，形成悬浊液体。
六方氮化硼(HBN)：12％，纯度为98％，固体颗粒平均为1微米；
a型磷酸铝(AlPO4)：6％，纯度为99％，固体颗粒平均为1微米；
硅酸镁(MgSiO3)：2％，纯度为99％，固体颗粒平均为1微米；
其余：水。
机械搅拌转速60r/min，时长20min。
待镀的工件为3mm厚的的Q235角钢。
然后按照如下步骤进行操作：
步骤1、在不需要热镀锌的部位刷涂上述搅拌好的悬浊液体；
步骤2、自然干燥30min后，测定涂层厚度为0.01mm；
步骤3、对需要热镀锌的部位依次进行脱脂、酸洗、水洗、熔剂助镀和烘干处理；
步骤4、将整个工件放入镀锌锅进行热镀锌，镀液成分为99％的锌，热镀锌温度450-455℃，热镀锌时间2-3min。
步骤5、热镀锌后空冷至室温，然后去除锌钉、锌豆等；
步骤6、用钢刷轻刮去掉遮蔽涂层。
经过检测，未遮蔽涂层的镀锌平均厚度约为70微米，平均镀覆量为505g/m2；遮蔽涂层处黏附的锌平均为1.2g/m2，是平均镀覆量的0.24％。
实施例2
按质量百分比取下列纯度和粒度的六方氮化硼、a型磷酸铝和硅酸镁，采用机械分散的方式到定量的水中，形成悬浊液体。
六方氮化硼(HBN)：25％，纯度为98％，固体颗粒平均为3微米；
a型磷酸铝(AlPO4)：12％，纯度为99％，固体颗粒平均为3微米；
硅酸镁(MgSiO3)：3％，纯度为99％，固体颗粒平均为3微米；
其余：水。
机械搅拌转速100r/min，时长10min。
待镀的工件为2个材质为Q355钢的M18螺栓。
然后按照如下步骤进行操作：
步骤1、在不需要热镀锌的螺纹部分采用浸涂的方式涂布上述搅拌好的悬浊液体；
步骤2、热处理炉60℃保温干燥5min，涂层厚度不均，螺纹凹槽处为0.05mm，螺纹凸起处遮蔽涂层较薄，为0.01mm，也有间或低于0.01mm的；
步骤3、对需要热镀锌的螺帽一端依次进行脱脂、酸洗、水洗、熔剂助镀和烘干处理；
步骤4、将整个工件放入镀锌锅进行热镀锌，镀液成分为99％的锌+0.03％Ni，热镀锌温度460-465℃，热镀锌时间3-4min；
步骤5、热镀锌后水冷至室温，然后去除锌钉、锌豆等；
步骤6、用钢刷刮蹭去掉遮蔽涂层。
经过检测，未涂遮蔽涂料的螺帽一端部分的平均镀锌厚度约为45微米，平均镀覆量为325g/m2；涂遮蔽涂料部分螺纹处黏附的锌镍平均为1.5g/m2，是平均镀覆量的0.46％。
图1为本实施例步骤2后的实物图；图2为本实施例步骤6后的实物图。从图2中可以明显看出，由于遮蔽涂层厚度不均而导致热镀锌后粘附的锌含量的差异，螺纹凸起处的粘锌量较高，为白亮色。
实施例3
按质量百分比取下列纯度和粒度的六方氮化硼、a型磷酸铝和硅酸镁，采用机械分散的方式到定量的水中，形成悬浊液体。
六方氮化硼(HBN)：8％，纯度为98％，固体颗粒平均为5微米；
a型磷酸铝(AlPO4)：4％，纯度为98％，固体颗粒平均为5微米；
硅酸镁(MgSiO3)：1％，纯度为98％，固体颗粒平均为5微米；
其余：水。
机械搅拌转速80r/min，时长15min。
待镀的工件为3米(宽)×4米(长)、厚度为2.0mm的Q235冷轧钢板。
然后按照如下步骤进行操作：
步骤1、将上述搅拌好的悬浊液体采用高压气枪(压力0.2MPa)喷涂在钢板不需要热镀锌的一侧表面；
步骤2、用40℃热风吹烘15min，干燥后涂层厚度为0.03mm；
步骤3、对需要热镀锌的钢板一侧表面依次进行脱脂、酸洗、水洗、熔剂助镀和烘干处理；
步骤4、将整个工件放入镀锌锅进行热镀锌，镀液成分为99％的锌+0.005％Al，热镀锌温度440-445℃，热镀锌时间2-3min；
步骤5、热镀锌后空冷至室温，然后去除锌钉、锌豆等，对未镀到的表面进行喷锌修补；
步骤6、用手撕扯去掉遮蔽涂层。
经过检测，未涂遮蔽涂料的一侧表面镀锌层平均厚度约为55微米，平均镀覆量为395g/m2；涂布遮蔽涂层一侧表面平均为0.4g/m2，是平均镀覆量的0.1％。
应用本发明的涂料，通过上述的工艺操作，可以轻松实现对装配、连接的部位保持钢铁本体，避免镀锌。
Claims (10)
1.一种热镀锌遮蔽涂料，其特征在于，所述热镀锌遮蔽涂料为含氮化硼、磷酸铝、硅酸镁的悬浊液体；以质量比计，所述悬浊液体的组成为：
氮化硼：8-25％；
磷酸铝：4-12％；
硅酸镁：1-3％；
其余：水。
2.根据权利要求1所述的热镀锌遮蔽涂料，其特征在于，以质量比计，所述悬浊液体的组成为：
氮化硼：10-20％；
磷酸铝：5-10％；
硅酸镁：1-3％。
其余：水。
3.根据权利要求1所述的热镀锌遮蔽涂料，其特征在于，以质量比计，所述悬浊液体的组成为：氮化硼：磷酸铝：硅酸镁的比例为8：4-6：1-2，固体含量为13-40％，其余为水。
4.根据权利要求1所述的热镀锌遮蔽涂料，其特征在于，所述氮化硼为六方氮化硼，所述磷酸铝为a型磷酸铝。
5.根据权利要求1-4任一项所述的热镀锌遮蔽涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将氮化硼、磷酸铝、硅酸镁按质量比混合；所述氮化硼、磷酸铝和硅酸镁的纯度均高于98％、平均颗粒粒径均为1～5微米；
步骤2：将步骤1中的混合物加入到水中进行搅拌，形成悬浊液体。
6.根据权利要求5所述的热镀锌遮蔽涂料的制备方法，其特征在于，所述搅拌采用机械搅拌、磁力搅拌、超声波震荡或高剪切分散的任意一种。
7.根据权利要求1-4任一项所述的热镀锌遮蔽涂料的使用方法，其特征在于，将配制好的悬浊液体均匀涂布在待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面，然后干燥；所述涂布采用浸涂、刷涂或喷涂的任意一种。
8.根据权利要求7所述的热镀锌遮蔽涂料的使用方法，其特征在于，所述干燥采用自然干燥，热风烘干或者在热处理炉保温干燥的任意一种。
9.根据权利要求7所述的热镀锌遮蔽涂料的使用方法，其特征在于，干燥后涂布层厚度为0.01mm～0.05mm。
10.一种钢结构表面热镀锌方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面涂布权利要求1-4任一项所述的热镀锌遮蔽涂料；
步骤2、将涂布遮蔽涂料的非热镀锌区域表面干燥处理；
步骤3、热镀锌区域表面依次进行脱脂、酸洗、水洗、熔剂助镀和烘干处理；
步骤4、将整个待热镀锌的工件放入镀锌锅进行热镀锌；
步骤5、热镀锌后冷却，然后进行表面处理；
步骤6、去除待热镀锌的工件的非热镀锌区域表面的遮蔽涂料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111342417.2A CN116120766B (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111342417.2A CN116120766B (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116120766A true CN116120766A (zh) | 2023-05-16 |
| CN116120766B CN116120766B (zh) | 2024-06-14 |
Family
ID=86308623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111342417.2A Active CN116120766B (zh) | 2021-11-12 | 2021-11-12 | 一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116120766B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN88105720A (zh) * | 1988-06-01 | 1988-11-09 | 湖南省机械研究所 | 热镀锌锅防腐涂料 |
| CN1449876A (zh) * | 2003-05-08 | 2003-10-22 | 上海交通大学 | 耐锌液腐蚀的涂层及其使用方法 |
| CN1923910A (zh) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 耐高温水性自粘接涂料 |
| CN111987278A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-24 | 中国科学院化学研究所 | 一种锂金属二次电池用复合隔膜及其制备方法和应用 |
| US20210087405A1 (en) * | 2018-02-23 | 2021-03-25 | Pyrotek High Temperature Industrial Products Inc. | Protective coating composition for substrates in contact with molten metal |
-
2021
- 2021-11-12 CN CN202111342417.2A patent/CN116120766B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN88105720A (zh) * | 1988-06-01 | 1988-11-09 | 湖南省机械研究所 | 热镀锌锅防腐涂料 |
| CN1449876A (zh) * | 2003-05-08 | 2003-10-22 | 上海交通大学 | 耐锌液腐蚀的涂层及其使用方法 |
| CN1923910A (zh) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 耐高温水性自粘接涂料 |
| US20210087405A1 (en) * | 2018-02-23 | 2021-03-25 | Pyrotek High Temperature Industrial Products Inc. | Protective coating composition for substrates in contact with molten metal |
| CN111987278A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-24 | 中国科学院化学研究所 | 一种锂金属二次电池用复合隔膜及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张庆麟: "珠宝玉石识别辞典 第2版", 上海科学技术出版社, pages: 342 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116120766B (zh) | 2024-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101116855B (zh) | 一种钢质金属件防腐复合涂层制备方法 | |
| RU2198244C2 (ru) | Стальной лист с фарфорово-эмалевым покрытием и фритты для эмалирования | |
| CN108047908B (zh) | 一种钢结构防腐工艺 | |
| CN101353797B (zh) | 大功率电弧喷涂锌铝伪合金防护膜的喷涂方法 | |
| CN1259553A (zh) | 防护涂料 | |
| CN100532476C (zh) | 电缆桥架的表面防腐处理剂 | |
| CN102989649B (zh) | 一种镀锌钢铁材质紧固件有机涂层顶涂双层防护方法 | |
| EP0119608B1 (en) | Coating composite for extended corrosion resistance | |
| CN116120766B (zh) | 一种热镀锌遮蔽涂料、制备方法及使用方法 | |
| CN1232060A (zh) | 无机磷酸盐涂料 | |
| CN101186998A (zh) | 一种输电线路杆塔长效防腐合金镀层及其制备工艺 | |
| CN1904125A (zh) | 大功率电弧锌铝伪合金热喷涂方法 | |
| CN114713481A (zh) | 耐蚀的带有多级防护涂层的镁合金及其制备方法 | |
| US4497876A (en) | Corrosion resistant metal composite with zinc and chromium coating | |
| CN114481012B (zh) | 一种钢铁构件用多元素合金共渗剂及其防腐工艺 | |
| CN110628247A (zh) | 水性自干锌铝涂液及其制备和使用方法 | |
| CN1114665C (zh) | 金属表面锌基水溶性防腐涂料 | |
| JPWO2005056883A1 (ja) | 耐食性に優れた亜鉛系合金電気めっき皮膜およびこれを用いためっき金属材 | |
| CN113416436B (zh) | 一种轨道防腐涂层及其涂覆工艺 | |
| CN209430574U (zh) | 一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件 | |
| CN209340634U (zh) | 一种具有热浸锌镀层的铁塔螺栓防护罩 | |
| CN211463768U (zh) | 高耐盐雾pcm复合板 | |
| CN110004388A (zh) | 碳纳米管改性稀土修饰热镀锌合金防腐镀层及制备方法 | |
| CN115555232B (zh) | 一种无漏点高电阻防腐涂层制备方法 | |
| JPH10113613A (ja) | 防食塗膜の塗装方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |