[發(fā)明專利]含有La,Ce,Pr和Nd的鱗片狀多元鋁鋅硅合金粉末及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103357868A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 馮立新;張敏燕;魏小昕;蔣穹;陳竺
• 申請（專利權）人: 江蘇麟龍新材料股份有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/04;C22C21/10;C22C18/04;C22C30/06
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技術領域

本發(fā)明涉及一種鱗片狀多元鋁鋅硅合金粉末及其制備方法。

背景技術

達克羅技術最早誕生于二十世紀五十年代末，是一種類似電鍍鋅的金屬涂層處理技術，美國的科學家邁克·馬丁研制了以金屬鋅片為主同時加入鋁片、鉻酸、去離子水做溶劑的高分散水溶性涂料，涂料沾在金屬基體上，經(jīng)過全閉路循環(huán)涂覆烘烤，形成薄薄的涂層。達克羅涂層成功地抵抗氯離子的侵蝕，防腐技術進入了新的臺階，革新了傳統(tǒng)工藝防腐壽命短的缺陷。達克羅涂層外觀為均勻的銀灰色，涂層中含有80％的薄鋅片和鋁片，其余為鉻酸鹽，具有優(yōu)良的性能，如極強的抗腐蝕性等；特別適用于高強度受力件，如用于地鐵工程的高強度螺栓；高耐熱性；耐熱溫度可達300℃。此外，還具有高滲透性、高附著性、高減摩性、高耐氣候性、高耐化學品穩(wěn)定性及無環(huán)境污染等優(yōu)點。在工業(yè)發(fā)達國家的汽車、土木建筑、電力、化工、海洋工程、家用電器、鐵路、公路、橋梁、隧道、軍事工業(yè)等眾多領域里，已經(jīng)得到極為廣泛的應用。目前達克羅涂液種類繁多，但普遍仍然存在缺陷需進一步完善，例如需要實現(xiàn)去鉻以及需要進一步提高其性能等，尤其是較為普通采用的鱗片狀合金粉的性能仍無法完全滿足工藝要求。

另外，目前國內現(xiàn)有的鱗片狀金屬粉末的制造方法主要有機械法、物理法和化學法等。其中機械法主要有球磨法和超聲粉碎法，其中球磨法在實際生產(chǎn)是較為普遍采用的。球磨法又分為干磨和濕磨兩種加工工藝，其中濕磨法主要包括在金屬粉研磨的過程中加入例如溶劑油等媒介進行研磨的工序，再通過分選，過濾，干燥，篩分，二次干燥，包裝等工序得以實現(xiàn)。上述濕磨法干燥工藝復雜，周期長，效率低，金屬粉易氧化，更嚴重的是經(jīng)干燥后的金屬粉會殘留一部分媒介，影響金屬粉的使用范圍和質量。而干磨工藝需長時間的攪拌分散，增加能耗，而且干磨工藝制造獲得的超微鋅粉、鋁粉，其形狀與性能均與達克羅工藝需要的粉體又有較大差距，從而限制了無鉻鋅鋁涂層技術產(chǎn)業(yè)化的進程。

因此，提供一種改進的鱗片狀合金粉及其制備方法就成為該領域急需解決的技術難題。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可以滿足特種涂裝涂料要求的優(yōu)質鱗片狀多元鋅鋁合金粉末，以及提供一種效率高、成本低并適用于實際生產(chǎn)的制備方法。

本發(fā)明所提供的鱗片狀多元鋅鋁合金粉末，其組分按重量百分比計為：Al：15％-69％；Si：0.2-3％；Mg：0.1-5％；至少兩種稀土元素的總量：0.02-0.9％，且其中所述至少兩種稀土元素主要包括La，Ce，Pr和Nd；總量不超過1％的雜質；余量為Zn，其中所述鱗片狀多元鋅鋁合金粉末的片厚為0.1～1μm，平均片徑為5～35μm，且其中粒度的具體組成為：片徑小于5μm占≤20％，片徑5～33μm占≥70％，片徑大于33μm≤10％，且所述鱗片狀多元鋅鋁合金粉末的平均片徑與片厚的徑厚比為35～200。

優(yōu)選的，其中所述鱗片狀多元鋅鋁合金粉末的平均片徑與片厚的徑厚比為50～150。

優(yōu)選的，其中所述鱗片狀多元鋅鋁合金粉末的松裝密度為1.0～3.0g·cm^-3。

優(yōu)選的，其中所述鱗片狀多元鋅鋁合金粉末的蓋水面積為0.4～2.0m²·g^-1。

優(yōu)選的，其中La，Ce，Pr和Nd的含量和占稀土元素總量的百分比≥85％。

另一方面，本發(fā)明還所提供了一種鱗片狀多元鋅鋁合金粉末的制造方法，按照所述鱗片狀多元鋅鋁合金粉末各組分的重量百分比備料，將各組分按配比在熔煉爐中制得鋅鋁合金，再通過深井鑄造方式澆注成鋅鋁合金棒，然后，將鋅鋁合金棒放入真空霧化制粉設備中霧化成200～500目的球狀鋅鋁合金粉，再將所述球狀鋅鋁合金粉加入到球磨機中，同時加入助磨劑和球磨介質進行球磨，并且先抽真空后再通入惰性氣體，球磨機夾層中通入冷卻液體以控制球磨過程中溫度為20-60℃，球磨時間為8～20小時，保持球磨機轉速為30～100轉/分，從而將所述球狀多元鋅鋁合金粉球磨成片狀合金粉，制備出所述鱗片狀多元鋅鋁合金粉末。

優(yōu)選的，其中助磨劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硫化鉬、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸鈉、甘油醇中的一種或幾種混合。

優(yōu)選的，其中助磨劑按照所述球狀多元鋅鋁粉末重量的1％～10％的比例添加。

優(yōu)選的，其中球磨介質為陶瓷球或鋼球，其粒徑為1-15毫米。

優(yōu)選的，其中球磨介質與所述球狀多元鋅鋁粉末按重量比為(6～20)∶1。