[发明专利]一种无镉无铅超细锌合金粉末及其制备方法

权利要求书

1.一种无镉无铅超细锌合金粉末，所述的超细锌合金粉末的粒径范围为1～100nm；其特征在于，所述的锌合金的质量组成如下：

镍：0.05wt％～0.15wt％；0.25wt％～0.35wt％；钐：0.15wt％～0.25wt％；钪：0.05wt％～0.15wt％；铟：100～300ppm；铋：100～300ppm；铝：100～150ppm；钙：100～200ppm；余量为锌。

2.根据权利要求1所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末，其特征在于，所述的锌合金的质量组成如下：

镍：0.05wt％；钕：0.25wt％；钐：0.25wt％；钪：0.15wt％；铟：100ppm；铋：100ppm；铝：150ppm；钙：200ppm；余量为锌。

3.根据权利要求1所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末，其特征在于，所述的锌合金的质量组成如下：

镍：0.15wt％；钕：0.35wt％；钐：0.15wt％；钪：0.05wt％；铟：300ppm；铋：300ppm；铝：100ppm；钙：100ppm；余量为锌。

4.根据权利要求1所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末，其特征在于，所述的锌合金的质量组成如下：

镍：0.10wt％；钕：0.30wt％；钐：0.20wt％；钪：0.10wt％；铟：200ppm；铋：200ppm；铝：125ppm；钙：150ppm；余量为锌。

5.根据权利要求1～4任一项权利要求所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末，其特征在于，所述的超细锌合金粉末的粒径范围如下：1nm＜粒径≤20nm的锌合金粉末占总的锌合金粉末的20wt％～30wt％，80nm≥粒径＞20nm的锌合金粉末占总的锌合金粉末的40wt％～60wt％，余下为100nm≥粒径＞80nm的锌合金粉末。

6.权利要求1～4任一项权利要求所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1、制备纳米锌粉：首先将纳米氧化锌粉末置于还原炉中，密封后以80～100ml/min通入由甲醇催化裂解产生的CO和H₂，然后升温至410℃～450℃反应50～60min，冷却后得到高纯纳米锌粉；

步骤2、熔融：按照所述的锌合金的质量组成将步骤1制备的高纯纳米锌粉以及其它分析纯的金属原料置于坩埚式熔化炉内，在660℃～680℃的温度下熔化并去除表面氧化渣；

步骤3、熔析：然后将锌合金液体通过电热保温流管加入多级熔析炉，保持多级熔析炉内温度为480℃～520℃，锌合金液体从流入口流入多级熔析炉内，经过多个熔析池，得到较纯净的锌合金液体，所得锌合金液体通过流出口进入除镉熔炼炉；

步骤4、除镉：将步骤3得到的较纯净的锌合金液体通入除镉熔炼炉中，去除镉杂质；

步骤5、除铅：将步骤4得到的较纯净的锌合金液体通入去铅熔炼炉中，去除铅杂质；

步骤6、蒸发：将去除镉和铅杂质的锌合金液体通入蒸发炉中，制得锌蒸汽；

步骤7、冷凝：将步骤6得到的锌蒸汽通入高效冷凝器中冷凝，制得超细锌合金粉末；

步骤8、表面处理：对步骤7制得的超细锌合金粉末进行抗氧化表面处理和分散增强性表面处理，将得到的超细锌合金粉末先浸入抗氧化剂中进行抗氧化表面处理，浸泡60～120分钟后取出烘干，烘干温度50～60℃，将得到的超细锌合金粉末放入分散增强剂内进行二次表面处理，浸泡6～8小时后取出烘干，得到成品超细锌合金粉末。

7.根据权利要求6所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末的制备方法，其特征在于，所述的超细锌合金粉末的粒径范围如下：1nm＜粒径≤20nm的锌合金粉末占总的锌合金粉末的20wt％～30wt％，80nm≥粒径＞20nm的锌合金粉末占总的锌合金粉末的40wt％～60wt％，余下为100nm≥粒径＞80nm的锌合金粉末。

8.根据权利要求6或7所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末的制备方法，其特征在于：抗氧化表面处理使用的抗氧化剂为对苯二酚、丁基羟基茴香醚或其混合物，分散增强性表面处理所使用的分散增强剂为乙酸乙酯、聚乙二醇或聚乙烯醇的一种或其混合物。

9.权利要求1～4任一项权利要求所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末用于作为涂料的添加剂。

10.权利要求5所述的一种无镉无铅超细锌合金粉末用于作为涂料的添加剂。