本發(fā)明公開了一種鋁或鋁合金表面直接電鍍金屬鋅的方法,其工藝流程如下:(1)前處理:脫脂→熱水清洗→兩道流動冷水逆流漂洗或噴淋→堿腐蝕→兩道流動冷水逆流清洗或噴淋→酸洗→兩道流動冷水逆流漂洗或噴淋→活化→兩道流動冷水逆流漂洗或噴淋;(2)電鍍鋅:對鋁合金進行電鍍→兩道流動冷水逆流漂洗或噴淋→退鋅→流動冷水逆流清洗;(3)電鍍堿銅或者電鍍鎳:鍍暗鎳、半光亮鎳或堿性鍍銅→兩道流動冷水逆流漂洗或噴淋→進行后續(xù)電鍍直至最后的水洗烘干,本發(fā)明提供一種它無需浸鋅工藝,把浸鋅工藝改為電鍍鋅工藝,電鍍鋅溶液壽命大大長于浸鋅溶液的壽命,降低了成本,并且鍍層結(jié)合力良好的鋁或鋁合金表面直接電鍍金屬鋅的方法。
申請日 |
2019.12.06 |
申請人 |
華冠新型材料股份有限公司 |
地址 |
529100廣東省江門市新會區(qū)會城銀海大道南1號(18/6/1) |
發(fā)明人 |
陳軍 |
Int. Cl. |
C25D5/44(2006.01)I;?C25D3/22(2006.01)I |
專利代理機構(gòu) |
廣州新諾專利商標事務所有限公司44100 |
代理人 |
汪庭飛 |
建筑鋁材表面還有很多處理方式,我所了解的按檔次依次是 陽極氧化(大多還是鋁本色)、靜電粉末噴涂(顏色豐富,物美價廉,用的最多)、電泳(主要就是亮閃閃的K金、K銀、香檳色)、氟碳噴涂(顏色豐富,耐候性強...
熱鍍鋅產(chǎn)品主要利用鋅在腐蝕性環(huán)境中在表面能夠形成耐腐蝕性良好的薄膜的特性,來保護鋅層本身和基板,從而大大延長鋼材的使用壽命。其他金屬很難形成致密氧化層。
鋁合金金屬表面經(jīng)過氧化處理后就可以噴漆了,易拉罐上面都是如此處理的。 采用化學氧化處理:無水碳酸鈉3%,無水鈉1.5%。工作溫度90~100℃,處理時間3~5分鐘。適用于純鋁及含Mg、Mn和Si的合金...
格式:pdf
大?。?span id="lkdf6hn" class="single-tag-height">38KB
頁數(shù): 1頁
評分: 4.5
本發(fā)明公開了一種鋁合金表面直接鍍覆方法。不同于其他鋁合金表面鍍覆方法,采用該方法鍍前無需對鋁合金表面進行較為繁瑣的預處理,僅需向鍍液中加入特殊的處理液,按照常規(guī)的電鍍流程設置相關(guān)工藝參數(shù),可在鋁合金表面直接鍍覆。
格式:pdf
大小:38KB
頁數(shù): 1頁
評分: 4.6
本發(fā)明公開了一種鋁合金表面直接鍍覆方法。不同于其他鋁合金表面鍍覆方法,采用該方法鍍前無需對鋁合金表面進行較為繁瑣的預處理,僅需向鍍液中加入特殊的處理液,按照常規(guī)的電鍍流程設置相關(guān)工藝參數(shù),可在鋁合金表面直接鍍覆。
鋁合金電鍍知識詳解鋁合金前處理
2.1 鋁合金基材
鋁合金成型方法很多,目前大多是壓鑄和擠壓成型;壓鑄的鋁合金,多數(shù)為鋁硅合金,由于鋁跟硅的熔點、比重以及凝固點的不一致(鋁的原子量26.98,硅的原子量28.09),在鋁硅合金壓鑄過程當中容易造成偏折現(xiàn)象,產(chǎn)生富鋁富硅態(tài),這在大的平面壓鑄件表現(xiàn)更為突出,造成電鍍處理的更加困難;金屬鋁的化學性質(zhì)比較活潑,與氧的親合力較強,在大氣中極易在其表面生成一層氧化膜,甚至此氧化膜剛除去又會迅速重新生成新的氧化膜,嚴重影響鍍層與基體鋁的結(jié)合力;鋁的電極電位較負, 約(-1.67v),很易失去電子, 在電解液中能與多種金屬離子立即發(fā)生置換反應, 形成接觸層,此種鍍層疏松粗糙, 嚴重影響鍍層結(jié)合力;鋁的膨脹系統(tǒng)比許多金屬鍍層大,當溫度差別變化大時,由于基體與鍍層的膨脹系數(shù)不一致,易產(chǎn)生內(nèi)應力而破壞鍍層;鑄鋁件有砂眼、鑄孔、氣泡等,電鍍中易殘留槽液和氫氣,引起化學和電化學腐蝕,產(chǎn)生鍍層起泡和脫落。
目前各廠家用于壓鑄的鋁合金牌號雜亂,其它金屬雜質(zhì)和硅含量都不一樣,造成后道電鍍處理的難上加難。
鋁合金電鍍術(shù)語:
內(nèi)容:1 電鍍常識
表面處理的基本過程大致分為三個階段:前處理,中間處理和后處理。
1.1前處理
零件在處理之前,程度不同地存在著毛刺和油污,有的嚴重腐蝕,給中間處理帶來很大困難,給化學或電化學過程增加額外阻力,有時甚至使零件局部或整個表面不能獲得鍍層或膜層,還會污染電解液,影響表面處理層的質(zhì)量。包括除油、浸蝕,磨光、拋光、滾光、吹砂、局部保護、裝掛、加輔助電極等。
1.2 中間處理
是賦予零件各種預期性能的主要階段,是表面處理的核心,表面處理質(zhì)量的好壞主要取決于這一階段的處理。
1.3 后處理
是對膜層和鍍層的輔助處理。
2 電鍍過程中的基本術(shù)語
2.1 分散能力
在特定條件下,一定溶液使電極(通常是陰極)鍍層分布比初次電流分布所獲得的結(jié)果更為均勻的能力。亦稱均鍍能力。
2.2 覆蓋能力
鍍液在特定條件下凹槽或深孔處沉積金屬的能力。亦稱深鍍能力。
2.3 陽 極
能夠接受反應物所給出電子的電極,即發(fā)生氧化反應的電極。
2.4 不溶性陽極
在電流通過時,不發(fā)生陽極溶解反應的電極。
2.5 陰 極
反應于其上獲得電子的電極,即發(fā)生還原反應的電極。
2.6 電流密度
單位面積電極上通過的電流強度,通常以 A/dm2 表示。
2.7 電流密度范圍
能獲得合格鍍層的電流密度區(qū)間。
2.8 電流效率
電極上通過單位電量時,其一反應形成之產(chǎn)物的實際重量與其電化當量之比,通常以百分數(shù)表示。
2.9 陰極性鍍層
電極電位的代數(shù)值比基體金屬大的金屬鍍層。
2.10 陽極性鍍層
電極電位的代數(shù)值比基體金屬小的金屬鍍層。
2.11 陽極泥
在電流作用下陽極溶解后的殘留物。
2.12 沉積速度
單位時間內(nèi)零件表面沉積出金屬的厚度。
2.13 初次電流分布
在電極極化不存在時,電流在電極表面上的分布。
2.14 活 化
使金屬表面鈍化狀態(tài)消失的作用。
2.15 鈍 化
在一定環(huán)境下使金屬表面正常溶解反應受到嚴重阻礙,并在比較寬的電極電位范圍內(nèi)使金屬溶解反應速度降到很低的作用。
2.16 氫 脆
由于浸蝕,除油或電鍍等過程中金屬或合金吸收氫原子而引起的脆性。
2.17 PH 值
氫離子活度 aH+ 的常用對數(shù)的負值。
2.18 基體材料
能在其上沉積金屬或形成膜層的材料。
2.19 輔助陰極
為了消除被鍍制件上某些部位由于電力線過于集中而出現(xiàn)的毛刺和燒焦等毛病,在該部位附近另加某種形狀的陰極,用以消耗部分電流,這種附加的陰極就是輔助陰極。
2.20 輔助陽極
除了在電鍍中正常需用的陽極以外,為了改善被鍍制件表面上的電流分布而使用的輔加陽極。
2.21 電 解
使電流通過電解質(zhì)溶液而在陽極,陰極引起氧化還原反應的過程。
2.22 極 化
當電流通過電極時,電極電位發(fā)生偏離平衡電位的現(xiàn)象。
2.23 皂化反應
油脂在堿性條件下的水解反應。
2.24 陰極極化
直流電通過電極時,陰極電位偏離平衡電位向負的方向移動的現(xiàn)象。
2.25 槽電壓
電解時,電解槽兩極之間的總電位差。
榮譽表彰
2020年7月14日,《一種熱擠聚乙烯鋅鋁合金鍍層鋼絲拉索的制作方法》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。 2100433B
《一種由廢雜鋁再生目標成分鋁合金的方法》的目的是針對廢雜鋁來源廣泛、成分復雜、富含水分、油脂、有機物涂層等,再生鋁合金成分調(diào)配難度大等難點,發(fā)明一種由廢雜鋁經(jīng)磁選除鐵、預處理、熔煉、熔液在線成分檢測、計算、配料、成分調(diào)整,最終得到目標成分鋁合金的方法。
《一種由廢雜鋁再生目標成分鋁合金的方法》主要包含以下內(nèi)容:
(1)磁選除鐵:廢雜鋁中的鐵磁性物料經(jīng)磁選去除,避免鐵磁性廢料進入再生鋁合金;
(2)預處理:根據(jù)廢雜鋁原料特點,采用低溫蒸餾除水除油或低氧熱脫漆或低溫蒸餾除水除油并低氧熱脫漆去除其中的水和有機物,得到不含水和有機物的廢雜鋁。采用低溫蒸餾工藝去除并回收水分和油脂;如果廢雜鋁表面有油漆等有機物,采用低氧熱脫漆工藝來去除表面有機物,其原理是應用有機物與一定量的氧氣在一定溫度、一段時間下進行炭化,依靠過程中物料的震動,有機物脫落,最后還要經(jīng)過專門的震動設備,使炭粒全部脫落。為防止廢雜鋁氧化燒損和過熱熔化,需嚴格控制窯內(nèi)溫度和氧含量。低溫蒸餾第一階段水分烘干溫度60℃-120℃,時間0.5小時-3.0小時;低溫蒸餾第二階段去除油脂溫度為120℃-240℃,時間0.5小時-3.0小時;油漆采用氧分壓低于10%的氣氛加熱400℃-600℃,時間為15分鐘-60分鐘;
(3)熔煉:采取漩渦吸入式或壓入式液下熔煉技術(shù),減輕燒損,提高回收率;熔煉溫度在700℃-850℃。液下熔煉的原理是在熔煉爐內(nèi)存在鋁液的前提下,以產(chǎn)生漩渦的方式將廢雜鋁吸入到鋁液中或用壓入的方式把廢雜鋁壓入鋁液中,這樣避免了廢鋁與火焰的直接接觸,減少了燒損率,提高了回收率;
(4)在線成分檢測:取少量經(jīng)充分攪拌后的鋁液,采用直讀光譜儀進行成分檢測,作為合金合格或成分調(diào)整的判據(jù);
(5)計算、配料:將熔液的成分檢測數(shù)據(jù)與所要求的目標鋁合金的成分進行對比,確定添加或去除雜質(zhì)元素種類和數(shù)量。若需要,則找出應該添加的中間合金、純金屬或一些除鐵劑、除鈣劑和精煉劑的種類等,結(jié)合成分,計算出應該添加的量,然后進行配料,制定出詳細的配料表。結(jié)合合金元素的熔點及在鋁液中的溶解度等等,總結(jié)出合金元素一般以純金屬或中間合金方式加入。表1是《一種由廢雜鋁再生目標成分鋁合金的方法》元素的添加方式;
表1:中間合金添加方式表
元素 |
添加方式 |
元素 |
添加方式 |
---|---|---|---|
Si |
Al-Si中間合金 |
Ni |
Al-Ni中間合金 |
Cu |
純Cu或Al-Cu中間合金 |
Fe |
Al-Fe中間合金 |
Mg |
純Mg |
v |
Al-V、Al-Ti-V中間合金 |
Zn |
純Zn |
Zr |
Al-Zr中間合金 |
Mn |
Al-Mn中間合金 |
Ti |
AI-Ti、Al-Ti-V中間合金 |
Cr |
Al-Cr中間合金 |
稀土 |
AI-RE(如Al-Ce)中間合金 |
配料——沖淡或補料:
c)補料
③補料原則:快速分析結(jié)果低于合金要求的化學成分時需要補料,先計算雜質(zhì),后計算合金元素;先計算量少者,后計算量多者;先計算低成分的中間合金,后計算高成分的中間合金;最后計算新金屬。根據(jù)合金成分調(diào)整規(guī)律,按照所述的順序進行補料。
④補料公式:一般可按下式近似地計算出所需補加的料量,然后進行核算,算式如下:
X=[(a-b)Q (c1 c2 …)a]/(d-a)
式中X—補料量,千克;
a—某元素的要求含量(質(zhì)量分數(shù)),%;
b—該元素的爐前分析值(質(zhì)量分數(shù)),%;
Q—熔體總量,千克;
c1,c2…—新補充爐料的加入量,千克;
d—補料中間合金或新金屬中該元素含量(質(zhì)量分數(shù)),%。
d)沖淡
生產(chǎn)中,通常按下式計算沖淡量:
X=(b-a)Q/a
式中X—沖淡量,千克;
b—某元素的爐前分析值(質(zhì)量分數(shù)),%;
a—該元素的要求含量(質(zhì)量分數(shù)),%;
Q—熔體總量,千克。
(6)成分調(diào)整:按照配料表,將添加的中間合金和(或)金屬加入鋁液中進行液下熔煉并攪拌均勻后,再次檢測熔液成分。如滿足目標鋁合金成分要求,即可澆鑄得到目標鋁合金;反之,繼續(xù)調(diào)整成分直至達到目標鋁合金成分要求。
《一種由廢雜鋁再生目標成分鋁合金的方法》將廢雜鋁預處理后可獲得無水、無油脂和無有機物的原料,杜絕了熔煉過程中因有機物燃燒產(chǎn)生的環(huán)境污染,提高了回收率;實現(xiàn)了以廢雜鋁為原料的再生鋁合金熔液在線成分檢測和調(diào)控,可生產(chǎn)任何目標成分的鋁合金。具有回收率高、無污染的特點,易于工業(yè)化生產(chǎn),有顯著的經(jīng)濟和環(huán)保效益。