[发明专利]低熔点、少浮渣的热浸镀助镀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种助镀剂，尤其是一种用于热浸镀的低熔点、少浮渣、无氨盐的助镀剂及其使用方法，属于金属材料表面镀覆技术领域。

背景技术

传统的批量热浸镀工艺中的助镀方法是将酸洗后的被镀件浸入一定成分的氯化锌-铵助镀液中，镀完后取出干燥或烘干，即在镀件表面形成一层氯化锌-铵盐薄膜。助镀剂的作用机理为：清洁被镀金属件表面的污物，去除酸洗后残留在被镀金属件表面的铁盐或氧化物，防止被镀金属件在空气中被二次氧化，使被镀金属件在进入锌浴时具有更大的表面活性。氯化铵熔点较低，当温度高于200℃以上时，助镀剂盐膜中的氯化铵会分解成氨气和氯化氢气体，使被镀金属件基体表面保持活化状态。常用的助镀剂采用氯化锌和氯化铵混合溶液作为助镀液。助镀液的质量浓度通常控制在200～400g/L，助镀液中氯化铵、氯化锌的铵锌比常选用0.8～1.6。

美国专利（US 3816188）提出了一种低烟助镀剂的成分：80～100wt%氯化锌或溴化锌，3～15wt%磷酸锌或亚磷酸锌，0～0.5wt%的发泡剂（如季戊四醇）、0～5wt%的铵的卤化物以及少量的氯化钠/溴化钠、氯化钾/溴化钾、氯化锂/溴化锂、氯化镁/溴化镁或氯化钙/溴化钙；中国专利（）也采用锆氟酸钾、氟化铝、氟化钾、氟化铵及氯化钾、氯化铵的水溶液组成钢材热浸镀锌铝系合金用水溶性助镀剂。研究表明：氟化钠、氟化铝、氯化锌、氯化铵、锆氟酸钾、氟化钾和氯化钠等复盐组成的助镀剂可以改善热浸镀锌、热浸镀锌-铝合金时的助镀效果。

中国专利（CN200910094495.8，CN200910094497.7）在不使用氨盐的条件下以氯化锌为主原料，引入有机表面活性剂作为助镀剂的辅助原料。选择由非离子性碳－氢链表面活性剂与非离子性或阳离子性氟－碳链表面活性剂复配形成的复合表面活性剂，与氯化锌等无氨氯盐为主的水溶液混合配制为含碳－氢和氟－碳表面活性剂的热浸镀助镀剂。该类助镀剂因其主要以氯盐为主盐，复盐熔点达到240℃以上，较传统的氯化锌－铵助镀剂熔点升高约10℃～60℃，从而导致浸镀时固/液界面反应滞后，熔渣上浮时间后延，易造成镀件漏镀及其表面缺陷。

为此，研究一种新型的多功能助镀剂，改善助镀效果，提高镀层质量，改善工作环境，是本领域技术人员长期面临的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低熔点、少浮渣、无铵盐的热浸镀助镀剂。

本发明通过调控复盐的原料及配比并与氟碳、碳氢表面活性剂共同作用，在保证助镀效果的前提下降低助镀剂的熔点，缩短融渣浮出的时间，以提高助镀效果，降低漏镀率，提高镀件质量。

本发明提供的是这样一种低熔点、少浮渣的热浸镀助镀剂，其特征在于每升助镀剂中含有下列组分：

氯化锌                    80～140 g/L

氯化钠                    10～30  g/L

氟化钠                     5～15  g/L

磷酸二氢盐                20～80  g/L

表面活性剂                0.2～3  g/L

余量为水。

所述磷酸二氢盐为磷酸二氢锌、磷酸二氢钠中的一种或者二种。

所述氯化钠、氟化钠和磷酸二氢钠的加入量为：钠离子在助镀剂中的离子浓度为10～32 g/L；钠离子浓度低于10 g/L，则助镀剂活性差；钠离子浓度高于32 g/L，则助镀剂易出现漏镀。

所述表面活性剂为全氟辛基磺酰季碘化物、N-乙基，N-羟乙基全氟辛基磺酰胺、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或几种。

所述助镀剂使用方法为：将经过常规除油、除锈处理的被镀金属件浸入温度为40℃～60℃的助镀剂中处理1～2分钟，之后取出，按常规在40℃～120℃温度下干燥或烘干，使其表面附着一层均匀的助镀剂膜，之后再按常规浸入熔融锌或锌铝合金液中进行热浸镀。

本发明提供的热浸镀助镀剂的使用温度控制在40℃～60℃范围内，温度低于40℃会影响助镀剂液态条件下化学反应过程的正常进行和助镀效果的发挥，进而直接影响镀锌质量；温度高于60℃后助镀剂中的水分蒸发速度加快，不利于其中复盐浓度的相对稳定，同样影响助镀效果并增加助镀剂维护工作量。