[發(fā)明專利]一種工件表面制備防腐涂層用共滲劑及共滲工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410085455.8
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103866227A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 史龍孝;黃留滬
• 申請（專利權）人: 江蘇鑫隆線路器材有限公司
• 主分類號: C23C10/56
• 分類號: C23C10/56
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華;任曉嵐

技術領域

本發(fā)明涉及金屬防腐領域，特別涉及一種用于電力金具表面的共滲劑，及通過該共滲劑，在電力金具表面制備防腐涂層的方法。

背景技術

目前現(xiàn)有的鋼鐵制造的電力金具，普遍采用傳統(tǒng)的熱鍍鋅工藝作為電力金具表面防腐處理，但是熱鍍鋅工藝具有污染環(huán)境，鋅原料消耗大，能耗高，性能差等缺點。由于電力金具構件常年暴露在室外大氣中，承受著各種條件下的酷暑嚴寒、風霜雨雪、砂塵酸霧，使用環(huán)境極為惡劣，常因大氣、雨水、砂塵的侵蝕和構件之間的磨損，而導致電力金具部件的機械性能和防腐性能大幅下降而失效，造成電力網線的安全隱患。因此需要對電力金具構件表面進行高質量表面處理，提高電力金具表面抗腐蝕，耐磨損性能，延長其使用壽命。

近期，已公開了多種工件表面防腐處理方法，如鋅鋁合金共滲、鋅鋁稀土共滲工藝是目前比較常用的鋼鐵工件防腐處理方法，但此類滲劑中普遍添加三氧化二鋁或石英砂，由于氧化鋁和石英砂硬度低，外表面呈現(xiàn)顆粒狀，但棱邊較多且不規(guī)則，共滲時的流動性差，且易破碎，使用周期短，增加生產成本。

經鋅鋁共滲、鋅鋁稀土共滲或鋅鋁鎳共滲的合金層，其耐中性鹽霧檢測在120～200小時之間，合金滲層的硬度HV200～300之間，其抗腐蝕耐磨損性能的不盡人意。見表1、表2。

因此，本申請通過在共滲劑體系中引入鉻粉，來提高共滲涂層的抗腐蝕耐磨損性能，但是這又帶來了另一個問題：在共滲涂層中，鉻元素會不可避免地被氧化成三價鉻，如果共滲涂層處于高溫、氧化環(huán)境下的話，三價鉻還會被氧化成六價鉻。鉻屬于重金屬離子，鉻的毒性與其存在的價態(tài)有關，六價鉻比三價鉻毒性高100倍，并易被人體吸收且在體內蓄積。三價鉻和六價鉻可以相互轉化，特別是在高溫條件、氧化環(huán)境下，三價鉻容易轉化成六價鉻，對環(huán)境和人體健康產生危害。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：在含鉻的防腐共滲涂層中，三價鉻和六價鉻可以相互轉化，特別是在高溫條件、氧化環(huán)境下，三價鉻容易轉化成六價鉻，對環(huán)境和人體健康產生危害。

為解決這一技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

本發(fā)明提供一種在工件表面，特別是在電力金具表面制備的防腐涂層所采用的環(huán)保型共滲劑，按重量百分比計算，該共滲劑的組分包括：

20wt%～40wt%的鋅粉，5wt%～10wt%的鋁粉，2wt%～5wt%的鉻粉，0.5wt%～2wt%的活化劑，余量為漂珠，

漂珠可以增加共滲劑的流動性，提高共滲合金屬的均勻性，延長共滲劑的循環(huán)周期，降低生產成本，更重要的是：漂珠壁薄中空，空腔內為半真空，質輕，保溫隔熱，本發(fā)明的共滲材料中含有大量的漂珠，其目的在于使漂珠與金屬粉末一起共滲到金具表面后，漂珠由于含量比較大，可以作為隔熱層，包圍在金屬元素周圍，隔絕熱量，特別是包圍在三價鉻周圍，避免三價鉻接觸到過熱的環(huán)境，再被氧化成六價鉻；

漂珠的粒徑為80目～200目，優(yōu)選為100目，

其中，活化劑選自氯化銨、氯化鑭中的一種或兩種的混合物，活化劑的含量優(yōu)選為1wt%～1.5wt%，活化劑的粒徑為100目～200目，優(yōu)選為100目，

氯化銨、氯化鑭中含有氯離子，Cl-具有還原性，容易被六價鉻氧化，所以一旦有六價鉻生成就被Cl-還原成三價，Cl-起到了抗氧化劑的作用；

其中，鋅粉粒徑為300目～500目，鋁粉粒徑為500目～1000目，鉻粉粒徑為400目～500目，

作為優(yōu)選：共滲劑粉末中，鋅粉的含量為25wt%～35wt%，粒徑優(yōu)選為325目，

作為優(yōu)選：共滲劑粉末中，鋁粉的含量為6wt%～8wt%，粒徑優(yōu)選為500目，

作為優(yōu)選：共滲劑粉末中，鉻粉的含量為3wt%～5wt%，粒徑優(yōu)選為500目。

本發(fā)明還提供了一種利用上述共滲劑，在工件表面，特別是在電力金具工件表面制備防腐涂層的工藝：

將經過前處理的工件，放入封閉的加熱式真空滲金屬爐（爐膽）中，抽真空至（1—3）×133Pa，加熱至400℃～500℃保溫3小時～6小時進行共滲處理，共滲處理后，將爐膽起吊至冷卻架上冷卻，同時開啟鼓風機強風空冷至100℃以下，即可將工件出爐，清洗干凈，經上述工藝處理后的金具表面合金共滲層深度（厚度）可達50～60um。

進行鈍化或封閉后處理，其中，封閉后處理為粉末涂裝封閉，即采用完全不揮發(fā)的無溶劑涂料密封，品種有聚乙稀、氟樹脂、環(huán)氧、聚脂等。粉末涂裝的特點是無溶劑有利于環(huán)境保護無煙火危險，涂膜性能好，生產效率高。粉末涂裝能有效提高電力金具的防腐性能和外觀色澤，