[其他]對用于強化彈性材料的金屬絲的改進

無效

• 申請號: 88101089
• 申請日: 1988-03-02
• 公開（公告）號: CN88101089A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發明（設計）人: 威·丁·范奧勒
• 申請（專利權）人: 彼哈爾工業公司
• 主分類號: C25D7/06
• 分類號: C25D7/06;C25D5/10;C25D3/56
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 楊曉光

本發明涉及帶有防腐蝕鍍層的金屬絲，該鍍層能保證金屬絲與彈性材料很好地粘結。本鍍層能保證金屬絲與彈性材料很好地粘結。本發明特別涉及用以制造熟知的芯線的細鋼絲，這種芯線則用來增強彈性材料制品（例如充氣輪胎、到送帶、傳動帶等）。已經知道，這些金屬絲必須同時具備良好的防腐蝕性和跟彈性材料粘結牢固的特點，而這些特點是裸鋼絲完全不具備的。因此，金屬絲必須復以合適的鍍層。

前些時候，科學家在檢驗了用單一金屬鍍層能得到的結果之后，為上述金屬絲采用了黃銅鍍層，即一種含70%銅與30%鋅的銅鋅（Cu/Zn）合金。過去，它的粘結性能一般尚好，但防腐蝕性較差。事實上，在硫化過程中，合金中的銅與膠料中存在的硫反應，生成一薄層硫化銅，它構成了膠料和金屬絲之間的界面，並為膠料與金屬絲周圍的黃銅鍍層之間提供了良好的初始粘結力。橡膠/金屬間的結合力在硫化過程后的即刻達到最強，但隨著老化而顯著減弱;實際上，不僅硫化銅層、而且底下的黃銅層的特性也因為連續的腐蝕作用而惡化。已采用黃銅之外的其它合金、例如三元合金或用其它金屬代替銅或鋅等方法，來努力改進這一狀況。

所有已試驗的合金中，鋅與鎳或鋅與鈷組合的合金已被證明是特別有意義的。實際上，用鎳或鈷取代銅減緩了老化過程中粘結力的下降;但是，增加最大粘結力和防腐蝕性的問題仍未解決。

從合金的組成來說，這兩個特性實際上是相互矛盾的：增加一種金屬（例如Ni）的百分數會改進一種特性（在這種情形下是指跟彈性材料的粘結），但卻使另一特性變差，因此，研究只能導致在兩種不同要求間的較好的折衷。

本申請人現已設計了一種新型鍍層，它解決了上述困難，同時改進了所要求的兩種特性。因此，本發明的主題是一種用于增強彈性材料制品的金屬絲，它具有一個防腐蝕鍍層並有助于上述金屬絲與彈性材料的粘結。該鍍層基本上由鋅和鎳的合金組成，其特點是包括兩個徑向疊合的同心層，每一層均為Zn/Ni合金，徑向內層的Zn百分含量最高。

徑向內層含鋅60%至90%、兩個疊合層中Ni濃度差至少為20%較為合適;顯然，兩層中這一數值與100的差值應由合金中的另一種金屬提供。

以下將對本發明作詳細敘述：敘述的目的旨在于說明，而決不是包羅無遺的，特別是就用鈷替代鎳而言。

構成本發明主題的金屬絲是橡膠工藝、特別是輪胎工藝中熟知的常用金屬絲。金屬絲拉制成直徑在0.12至0.50微米之間，尤其是以絞合的形式用來構成用作增強成分用的心線，特別是用在橡膠布中。

上述的金屬絲，在其直徑還大于其最后使用的直徑時，就鍍上由鎳鋅合金組成的第一保護層，其中含鋅60%至90%，剩余部分為鎳;該層顯然會含有其它金屬，但只是以雜質形式存在，即其濃度百分比很小，其量無妨大局。

上述合金的沉積作用是在電鍍槽中用科學家所熟知的標準方法完成的，它可用兩種不同的方式進行。第一種方法里，鋅和鎳先后分別沉積在金屬絲上;接著作適當的熱處理、即對金屬絲加熱，使兩種金屬相互擴散，生成Zn/Ni合金。

第一層的作用是保護金屬絲免遭腐蝕，其中的兩種金屬的百分比最好是70%的Zn與30%的Ni。

另一種方法是，使用一個單一的電鍍槽，將兩種金屬按所要求的百分比同時沉積，這樣得到的金屬絲已鍍有所需的合金。

一種可能的操作方法是使用如下成分的電鍍槽，電鍍槽的工作條件如下：

溫度范圍????10℃至30℃

PH值????4至8

電流密度 5至30安/分米²

槽液成分：（克/升）

NiSO₄（六水合硫酸鎳） 170克/升

ZnSO₄（硫酸鋅） 10克/升

H₃BO₃（硼砂） 10克/升

NH₄Cl（氯化銨） 14克/升

NaC₁₂H₂₅SO₄（十二烷基硫酸鈉） 1克/升

不管采用何種方式，所得的第一層的厚度最好在0.25和2微米之間。如此處理的金屬絲再鍍第二層，也是用Zn/Ni合金，但兩種金屬的百分比大體上與第一層相反，更準確地說，鎳含量在60%至80%之間，剩余百分比由鋅補足，不考慮已提到的雜質的存在。總之，徑向疊合的兩層中鎳含量（按百分比計）的差最好不小于20%。