[发明专利]一种具有高致密性的铝锌镁镀层及其制备方法

说明书

本发明涉及金属镀层领域，为解决现有的铝锌镀层所产生的阳极保护效果较差、使用或加工不便的问题，本发明提供了一种具有高致密性的铝锌镁镀层及其制备方法。所述镀层中含有以下重量百分比的组分：铝55wt％、锌42.5～43wt％、硅1.0～1.6wt％、镁0.8～1.2wt％、镍0.008～0.012wt％、锶0.006～0.01wt％和钛0.002～0.005wt％。其制备主要包括：1)原料预制；2)基板预处理；3)前驱体制备；4)镀层制备。本发明提高了铝锌镀层的阳极保护效果、力学性能和耐腐蚀性能，使其具有更长的使用寿命；由于所形成的晶粒更加细小和骨架结构的形成，其具有更优的耐温性能。

技术领域

本发明涉及金属镀层领域，尤其涉及一种具有高致密性的铝锌镁镀层及其制备方法。

背景技术

镀铝锌板是一种表面镀有铝锌为主成分的合金镀层的板材，现有的镀铝锌板表面的铝锌镀层中含有55wt%铝、43.4wt%锌和1.6wt%硅，其由热浸镀的方法在600℃条件下镀制而成，整体结构为由铝-铁-硅-锌形成的致密四元结晶体组成。其在建筑、汽车、家电、农用和热交换器等领域中均有所应用，具有良好的耐腐蚀性、耐热性、热反射性和经济性，彩涂产品具有更优的附着力和柔性。

但是，镀铝锌板仍存在着使用缺陷。现有的铝锌镀层是由55wt%的铝和43.4wt%的锌作为主要成分组成的，在微观下镀层表面为蜂窝结构，由铝构成的富铝相“蜂巢”内包容着富锌相，在这种情况下，铝锌镀层虽也起着阳极保护的作用，但一方面由于锌含量的减少、一方面由于锌材料由铝包覆不易电解，两方面引起了其阳极保护的作用大大下降，并且，一旦铝锌镀层发生破损或被切开，在破损部位或切断边缘会基本丧失保护，所以现有的镀有铝锌镀层的板材在使用时均必须得尽可能地避免破损和切割，并且在发生破损和切割后需要利用防锈漆或富锌漆对其进行保护，才能够延长板材的使用寿命。

发明内容

为解决现有的铝锌镀层所产生的阳极保护效果较差、使用或加工不便的问题，本发明提供了一种具有高致密性的铝锌镁镀层及其制备方法。其首先要实现增强镀层阳极保护效果的目的，并在此基础上提高其耐腐蚀性能和力学性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种具有高致密性的铝锌镁镀层，所述镀层中含有以下重量百分比的组分：铝55wt%、锌42.5～43wt%、硅1.0～1.6wt%、镁0.8～1.2wt%、镍0.008～0.012wt%、锶0.006～0.01wt%和钛0.002～0.005wt%。

铝、锌和硅均是铝锌镀层中的常见成分，本发明在锌含量和硅含量上作了一定的调整，添加了镁、镍、锶和钛四种微量元素。四种微量元素的添加能够为铝锌镀层在形成过程中提供较多的异质形核点，有助于减少锌花尺寸。其中钛对镀层组织结构和成形性无明显影响，并且存在与富铝相中，但可显著提高镀层的耐腐蚀性。锶同样存在于富铝相中，对组织结构产生一定的影响，能够使晶格膨胀，产生负电空位，以增强富铝相的电解能力，提高其阳极保护性能。镁和镍主要存在与富铝相中，与锶配合产生协同作用能够进一步增强富铝相的电解能力，提高阳极保护性能，并且能够一定程度上对镀层的力学性能进行改善。

一种具有高致密性的铝锌镁镀层的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：

1）原料预制：按照铝55wt%、锌42.5～43wt%、硅1.0～1.6wt%、镁0.8～1.2wt%、镍0.008～0.012wt%、锶0.006～0.01wt%和钛0.002～0.005wt%的比例进行配料，将铝和锌置于保护气氛中熔炼为均匀合金，随后与其余组分进行破碎、研磨、共混至均匀，制得预合金粉末；

2）基板预处理：对基板进行表面处理；

3）前驱体制备：将预合金粉末与细菌纤维素粉末按照质量比（5～6）：1的比例混合，并将混合后的粉末加入至过量无水乙醇中配制为悬浊液，对其进行超声震荡或搅拌混匀，混匀后过滤并干燥得到前驱体粉末；