[发明专利]一种在金属制品表面制备复合镀层的方法

说明书

本发明公开了一种在金属制品表面制备复合镀层的方法，其是将金属制品表面进行预处理，然后进行预热；复合镀层组合物熔融后，将预热的金属制品置于复合镀层组合物中进行热浸镀；将浸镀后的金属在还原气氛下冷却至室温，最后进行高温煅烧后，在金属制品表面获得镀层均匀且与金属制品结合能力强的复合镀层。本发明使得复合镀层具有较高的抗蚀能力，同时镀层与金属基材之间的结合能力强，进而提高了复合镀层的耐冲刷能力。

技术领域

本发明涉及金属镀层加工技术领域，特别是涉及一种在金属制品表面制备复合镀层的方法。

背景技术

金属镀层技术是使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)、提高耐磨性、导电性、反光性、抗蚀性及增进美观等作用。

随着科技的不断进步，对防护性镀层的要求也越来越高，传统锌镀层已然不能满足高耐腐蚀、抗氧化的要求。研究发现，采用锌与少量其他金属作为合金镀层，能够进一步提高镀层的耐蚀、耐高温等性能。目前这类合金镀层主要有Zn-Ni、Zn-Co、Zn-Fe、Zn-Ti、Zn-Sn、Zn-Al等，其中Zn-Al复合镀层相较于其他合金镀层的耐腐蚀性能更优异，但是采用复合电沉积或复合机械镀的方法虽然能够使其在金属工件表面形成复合镀层，但是镀层的厚度以及均匀性等方面存在一定的缺陷，使得Zn-Al合金镀层在金属工件表面的附着力较差，极易脱落，抗冲刷能力差，进而降低其使用寿命。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的是提供了一种在金属制品表面制备复合镀层的方法，其采用复合镀层组合物利用热浸镀技术，使得金属制品表面能够形成一层结构致密且与金属基材紧密结合的复合镀层，从而提高了Zn-Al复合镀层的抗蚀能力以及抗冲刷能力。

本申请在金属制品表面制备复合镀层的方法，包括以下步骤：

S₁、对金属制品表面进行预处理；

S₂、配制复合镀层组合物，所述镀层组合物包括以下重量份的原料：

纳米铝粉30-52份、氧化铝微粉20-35份、纳米锌微粉100-135份、硫化锌微粉10-18份、纳米铁粉1-3份；

S₃、将复合镀层组合物加热至熔融，同时将预处理后的金属制品预热至200-300℃，然后将预热后的金属制品浸入到复合镀层组合物熔融液中10-30s，取出；

S₄、将浸镀取出后的金属制品在还原性气氛下冷却至室温；

S₅、将冷却后的金属制品在还原性气氛下进行煅烧，煅烧温度为400-600℃煅烧时间为5-10h。

具体而言，在一些实施例中，本发明步骤S₁中的预处理是将金属制品先置于水中浸泡处理10-20min，然后进行超声处理5-10min，取出后用表面活性剂进行清洗，再用水冲洗干净，最后在真空下干燥。优选地，所述超声频率为50Hz-200Hz。

具体而言，在一些实施例中，本发明所述纳米铝粉和纳米铁粉的粒径为10-50nm，所述氧化铝微粉、纳米锌微粉和硫化锌微粉的粒径为3-40μm。

具体而言，在一些实施例中，本发明步骤S₃将复合镀层组合物在惰性气氛保护下进行加热至熔融，所述惰性气氛为氮气。

具体而言，在一些实施例中，本发明步骤S₃和步骤S₄所述的还原气氛为氮气和氢气体积为1:3-4的混合气氛。