[发明专利]用于金属表面机械镀锌的添加剂

说明书

本发明涉及金属材料的镀覆，尤其是涉及用于机械镀锌工艺中的添加剂。

目前，金属材料的镀覆有电镀、热浸镀和机械镀等方法，前两者的使用范围宽，但金属基体易产生“氢脆”现象，而后者的应用范围和条件苛刻，只能用于尺寸小、重量轻的弹簧件，且使用温度必须控制在24℃以上。

本发明的目的旨在设计一种应用范围广，无环境污染，耗电少的机械镀锌工艺中所用的添加剂，从而使得这种工艺的应用范围扩大。即不仅能应用于弹性件，而且还可以应用于尺寸较大的玛钢件的金属保护处理。

本发明的设计工艺方案是：采用表面处理、化学沉积处理、机械镀锌和干燥处理四个工艺过程。同时，为了提高制件的牢度和使用寿命，在机械镀锌过程之后又增加了一道抗氧化处理工艺过程。其中表面处理的工艺步骤是将金属件放入L-Q型清理剂中浸泡30-60分钟;用以除去金属表面的污物。化学沉积处理则是将经上道工序处理后的金属件放入L-C沉积液中浸泡3-5分钟，也可放在加有L-C沉积液的滚桶中旋转3-5分钟，在金属基体表面建立起一个过渡层，使镀锌金属层能够很好地与基体结合。机械镀锌工艺过程则是将经化学沉积处理并冲洗干净的金属件与碰撞介质、金属锌粉、促进剂L-X和促进剂L-Y，一同放入滚桶中，加入适量水，旋转15-30分钟;碰撞介质是：玻璃珠与聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种颗粒组成的混合物。抗氧化处理步骤是将经上道工序处理后的金属件放入抗氧封闭剂L-D溶液中浸泡1-3分钟，可以使镀锌层具有很好的抗氧化能力。最后将金属件进行加热、干燥处理，即可得到附着力良好的金属镀锌层。

在以上各个工艺步骤中加入的各种添加剂的成分和配比如下：

（A）L-Q型清理剂：用柠檬500克，0π-10溶液100毫升，水1000毫升配制的混合溶液。

（B）L-C沉积液：用铜盐或锡盐90克，丙烯基硫脲30克，10%的硫酸溶液2.4毫升，水1000毫升配制的混合溶液。

（C）L-X促进剂：用硫酸镍30克，氯化镍15克，元明粉60克，分子量为6000以上的聚乙二醇50克，水1000毫升配制的混合溶液。

（D）L-Y促进剂：在用柠檬酸1000克，硫酸亚锡200克，硬脂酸100克，酒石酸200克，柠檬酸氢二胺40克，拉开粉100克及氯化亚锡200克配制的混合物中加水研磨至糊状。

（E）L-D抗氧封闭剂：（以重量百分比计）用硅酸锂15%，重铬酸钾1%，非离子型表面活性剂3%和81%的水配制而成的混合液，采用这种封闭剂，可以提高制件的牢度和抗腐蚀性。

本发明在机械镀锌工艺过程中，加入滚桶中的介质是70%-80%的玻璃珠和20%-30%的聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种颗粒组成的混合物。由于后者的比重小，滚撞时浮在表面起一缓冲作用，解决了较大尺寸的金属件在滚桶中碰撞后，玻璃珠破碎而划伤镀锌表层和玻璃粉附在制件表面上使镀锌层厚度不均的难题，同时也相应降低了成本。

本发明放置滚桶中的促进剂L-X和促进剂L-Y的体积比为1∶1，采用这种促进剂可使整个机械镀锌工艺的使用温度范围扩大至0℃以上。

本发明相对现有技术的优点如下：

1.使机械镀锌工艺适用范围加宽，不但可用于尺寸、重量较小的弹性零件，而且还可适用于尺寸较大的玛钢水暖件，标准连接件及钉子，自攻螺钉等。

2.使用温度范围由24℃以上扩大至0℃以上。

3.耗电小、成本低，无环境污染。

4.提高金属制件的牢度和抗腐蚀性。

实施例：将玛钢水暖件200公斤（外径100mm）放入L-Q型清理剂槽中浸泡40分钟，取出后再放置具有L-C沉积液的滚桶中滚动4分钟，而后用水清洗干净，再次放置线速度达25-30米/分的滚桶中旋转，滚桶中予先加入由20%的聚四氟乙烯和80%的玻璃珠（重量百分比）组成的混合碰撞介质100公斤，锌粉2.4公斤，促进剂L-X400毫升，促进剂L-Y400毫升及适量水。而后将水暖件取出投入抗氧封闭剂L-D溶液中浸泡2分钟，再进行加热干燥处理。制成的玛钢水暖件的镀锌层均匀，附着力强，能承受5次以上的硫酸铜溶液浸泡，抗腐蚀性能良好。