一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺制造技术

本发明专利技术是一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，包括的步骤有：(1)配制渗锌剂；(2)渗锌处理；(3)金属制品冷却。本发明专利技术所述的一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，金属制品在高频震动、高速冲击、恶劣气候以及人为破坏等工况下也能保持优异的防腐性能。

【技术实现步骤摘要】
一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺
本专利技术涉及纳米复合粉末渗锌防腐领域，尤其涉及一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺。
技术介绍
目前对于金属制品表面的防腐处理，通常采用的方法为富锌涂层或热镀锌技术。富锌涂层技术比较典型的应用是有机富锌涂层和无机富锌涂层，利用涂层中的金属锌对金属制品的阴极保护作用可以有效延缓腐蚀；热镀锌技术也是基于同样的原理延缓腐蚀。然而金属制品的实际服役环境是非常严酷的，比如：经常会遭受列车通过时导致的高频震动、高速行驶的列车带动砂土对金属制品表面不断冲击、野外恶劣的气候环境以及人为破坏等，富锌涂层和热镀锌涂层在上述恶劣环境中极易损坏甚至脱落，从而失去保护作用。为此，设计一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术为克服以上不足，提供一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，包括的步骤有：(1)配制渗锌剂：将锌粉、稀土复合粉末、活化剂和填充剂按一定量混合后进行细化研磨处理，研磨后的复合粉末为微纳米级，所述锌粉中锌含量大于98％，粒度为200～300目，直接采用200-300目的锌粉相比采用粒度较大的锌粉，可减缓研磨过程中锌粉的氧化、提高锌粉粒径均匀性、提高各种粉末混合的均匀性；所述稀土复合粉末包括纳米氧化铈和纳米氧化镧，用量是锌粉重量的5％～8％；所述活化剂的用量为渗锌剂重量的0.15～0.25％；粒度直径范围为105nm～355nm；所述填充剂、复合锌粉及金属制品的体积之和等于渗锌罐体积的90％～95％；(2)渗锌处理：将金属制品构件和配制好的渗锌剂填装到渗锌罐中，然后将填装好的渗锌罐放置在渗锌炉中加热升温，渗锌罐翻转加热，使渗锌罐内的金属制品均匀受热，加热升温时间控制在2～2.5小时以内，当温度达到350～400℃时，保持温度恒定50～120分钟；在金属制品表层形成锌铁金属间化合物，这层化合物和基体金属制品是以冶金方式结合；(3)金属制品冷却：渗锌处理完成后，渗锌罐随渗锌炉冷却到90℃以下，将渗锌罐从渗锌炉中取出，继续冷却至温度低于480℃，将金属制品与渗锌剂分离。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，金属制品在高频震动、高速冲击、恶劣气候以及人为破坏等工况下也能保持优异的防腐性能；渗锌时间缩短、涂层致密性加强以及耐腐蚀性提高；加快锌原子的扩散进程从而节约热加工时间；提高了抗砂砾冲击能力；在实际环境服役2年后仍保持优异性能。具体实施方式以下将结合本专利技术的实施例进行详细叙述。一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，包括的步骤有：(1)配制渗锌剂：将锌粉、稀土复合粉末、活化剂和填充剂按一定量混合后进行细化研磨处理，研磨后的复合粉末为微纳米级，所述锌粉中锌含量大于98％，粒度为200～300目，直接采用200-300目的锌粉相比采用粒度较大的锌粉，可减缓研磨过程中锌粉的氧化、提高锌粉粒径均匀性、提高各种粉末混合的均匀性；所述稀土复合粉末包括纳米氧化铈和纳米氧化镧，用量是锌粉重量的5％～8％；所述活化剂的用量为渗锌剂重量的0.15～0.25％；粒度直径范围为105nm～355nm；所述填充剂、复合锌粉及金属制品的体积之和等于渗锌罐体积的90％～95％；(2)渗锌处理：将金属制品构件和配制好的渗锌剂填装到渗锌罐中，然后将填装好的渗锌罐放置在渗锌炉中加热升温，渗锌罐翻转加热，使渗锌罐内的金属制品均匀受热，加热升温时间控制在2～2.5小时以内，当温度达到350～400℃时，保持温度恒定50～120分钟；在金属制品表层形成锌铁金属间化合物，这层化合物和基体金属制品是以冶金方式结合；(3)金属制品冷却：渗锌处理完成后，渗锌罐随渗锌炉冷却到90℃以下，将渗锌罐从渗锌炉中取出，继续冷却至温度低于480℃，将金属制品与渗锌剂分离。原理：1、本专利技术的金属制品表层是一层锌铁金属间化合物层，这层化合物和基体金属制品是以冶金方式结合(两件金属的界面间原子相互扩散而形成的结合，这种结合是连接状态、在温度或压力的作用下、温度和压力共同作用下形成的。)，因而具有超强的附着力，即使在高频震动、高速冲击、恶劣气候以及人为破坏等工况下也能保持优异的防腐性能。2、本专利技术采用的渗剂中添加了稀土复合粉末，添加稀土复合粉末后的渗锌工艺与传统工艺相比，渗锌时间缩短、涂层致密性加强以及耐腐蚀性提高。现有研究认为氧化铈的作用是活化金属制品表面，加快锌原子的扩散进程从而节约热加工时间；氧化镧的作用则是影响锌铁金属间化合物的结构，研究发现添加氧化镧后的锌铁金属间化合物结构更加致密，进而提高耐腐蚀性能和锌铁合金层的冲击韧性(提高抗砂砾冲击能力)。3、经实验证明，本专利技术的一种微纳米复合粉末渗锌加工处理的金属制品，在实际环境服役2年后仍保持优异性能，相比现有技术大大增加了耐腐蚀性。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，其特征在于，包括的步骤有：(1)配制渗锌剂：将锌粉、稀土复合粉末、活化剂和填充剂按一定量混合后进行细化研磨处理，研磨后的复合粉末为微纳米级，所述锌粉中锌含量大于98％，粒度为200～300目，直接采用200‑300目的锌粉相比采用粒度较大的锌粉，可减缓研磨过程中锌粉的氧化、提高锌粉粒径均匀性、提高各种粉末混合的均匀性；所述稀土复合粉末包括纳米氧化铈和纳米氧化镧，用量是锌粉重量的5％～8％；所述活化剂的用量为渗锌剂重量的0.15～0.25％；粒度直径范围为105nm～355nm；所述填充剂、复合锌粉及金属制品的体积之和等于渗锌罐体积的90％～95％；(2)渗锌处理：将金属制品构件和配制好的渗锌剂填装到渗锌罐中，然后将填装好的渗锌罐放置在渗锌炉中加热升温，渗锌罐翻转加热，使渗锌罐内的金属制品均匀受热，加热升温时间控制在2～2.5小时以内，当温度达到350～400℃时，保持温度恒定50～120分钟；在金属制品表层形成锌铁金属间化合物，这层化合物和基体金属制品是以冶金方式结合；(3)金属制品冷却：渗锌处理完成后，渗锌罐随渗锌炉冷却到90℃以下，将渗锌罐从渗锌炉中取出，继续冷却至温度低于480℃，将金属制品与渗锌剂分离。...

【技术特征摘要】
1.一种金属制品纳米复合粉末渗锌防腐涂层工艺，其特征在于，包括的步骤有：(1)配制渗锌剂：将锌粉、稀土复合粉末、活化剂和填充剂按一定量混合后进行细化研磨处理，研磨后的复合粉末为微纳米级，所述锌粉中锌含量大于98％，粒度为200～300目，直接采用200-300目的锌粉相比采用粒度较大的锌粉，可减缓研磨过程中锌粉的氧化、提高锌粉粒径均匀性、提高各种粉末混合的均匀性；所述稀土复合粉末包括纳米氧化铈和纳米氧化镧，用量是锌粉重量的5％～8％；所述活化剂的用量为渗锌剂重量的0.15～0.25％；粒度直径范围为105nm～355nm；所述填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，
申请(专利权)人：天津市澳博美特新材料科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12