[发明专利]含有La和Pr的鳞片状多元铝锌硅合金粉末及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种鳞片状多元铝锌硅合金粉末及其制备方法。

背景技术

达克罗技术最早诞生于二十世纪五十年代末，是一种类似电镀锌的金属涂层处理技术，美国的科学家迈克·马丁研制了以金属锌片为主同时加入铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料，涂料沾在金属基体上，经过全闭路循环涂覆烘烤，形成薄薄的涂层。达克罗涂层成功地抵抗氯离子的侵蚀，防腐技术进入了新的台阶，革新了传统工艺防腐寿命短的缺陷。达克罗涂层外观为均匀的银灰色，涂层中含有80％的薄锌片和铝片，其余为铬酸盐，具有优良的性能，如极强的抗腐蚀性等；特别适用于高强度受力件，如用于地铁工程的高强度螺栓；高耐热性；耐热温度可达300℃。此外，还具有高渗透性、高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等优点。在工业发达国家的汽车、土木建筑、电力、化工、海洋工程、家用电器、铁路、公路、桥梁、隧道、军事工业等众多领域里，已经得到极为广泛的应用。目前达克罗涂液种类繁多，但普遍仍然存在缺陷需进一步完善，例如需要实现去铬以及需要进一步提高其性能等，尤其是较为普通采用的鳞片状合金粉的性能仍无法完全满足工艺要求。

另外，目前国内现有的鳞片状金属粉末的制造方法主要有机械法、物理法和化学法等。其中机械法主要有球磨法和超声粉碎法，其中球磨法在实际生产是较为普遍采用的。球磨法又分为干磨和湿磨两种加工工艺，其中湿磨法主要包括在金属粉研磨的过程中加入例如溶剂油等媒介进行研磨的工序，再通过分选，过滤，干燥，筛分，二次干燥，包装等工序得以实现。上述湿磨法干燥工艺复杂，周期长，效率低，金属粉易氧化，更严重的是经干燥后的金属粉会残留一部分媒介，影响金属粉的使用范围和质量。而干磨工艺需长时间的搅拌分散，增加能耗，而且干磨工艺制造获得的超微锌粉、铝粉，其形状与性能均与达克罗工艺需要的粉体又有较大差距，从而限制了无铬锌铝涂层技术产业化的进程。

因此，提供一种改进的鳞片状合金粉及其制备方法就成为该领域急需解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以满足特种涂装涂料要求的优质鳞片状多元锌铝合金粉末，以及提供一种效率高、成本低并适用于实际生产的制备方法。

本发明所提供的鳞片状多元锌铝合金粉末，其组分按重量百分比计为：Al：15％-69％；Si：0.2-3％；Mg：0.1-5％；至少两种稀土元素的总量：0.02-0.9％，且其中所述至少两种稀土元素主要包括La和Pr；总量不超过1％的杂质；余量为Zn，其中所述鳞片状多元锌铝合金粉末的片厚为0.1～1μm，平均片径为5～35μm，且其中粒度的具体组成为：片径小于5μm占≤20％，片径5～33μm占≥70％，片径大于33μm≤10％，且所述鳞片状多元锌铝合金粉末的平均片径与片厚的径厚比为35～200。

优选的，其中所述鳞片状多元锌铝合金粉末的平均片径与片厚的径厚比为50～150。

优选的，其中所述鳞片状多元锌铝合金粉末的松装密度为1.0～3.0g·cm^-3。

优选的，其中所述鳞片状多元锌铝合金粉末的盖水面积为0.4～2.0m²·g^-1。

优选的，其中La和Pr的含量和占稀土元素总量的百分比≥85％。

另一方面，本发明还所提供了一种鳞片状多元锌铝合金粉末的制造方法，按照所述鳞片状多元锌铝合金粉末各组分的重量百分比备料，将各组分按配比在熔炼炉中制得锌铝合金，再通过深井铸造方式浇注成锌铝合金棒，然后，将锌铝合金棒放入真空雾化制粉设备中雾化成200～500目的球状锌铝合金粉，再将所述球状锌铝合金粉加入到球磨机中，同时加入助磨剂和球磨介质进行球磨，并且先抽真空后再通入惰性气体，球磨机夹层中通入冷却液体以控制球磨过程中温度为20-60℃，球磨时间为8～20小时，保持球磨机转速为30～100转/分，从而将所述球状多元锌铝合金粉球磨成片状合金粉，制备出所述鳞片状多元锌铝合金粉末。

优选的，其中助磨剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硫化钼、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、甘油醇中的一种或几种混合。

优选的，其中助磨剂按照所述球状多元锌铝粉末重量的1％～10％的比例添加。

优选的，其中球磨介质为陶瓷球或钢球，其粒径为1-15毫米。

优选的，其中球磨介质与所述球状多元锌铝粉末按重量比为(6～20)∶1。