[发明专利]金属粉块及其制备方法与热镀锌合金浴的制备方法

说明书

本发明提供了一种金属粉块，该金属粉块包括粘结剂块，以及分布在粘结剂块中的金属粉颗粒；金属粉颗粒包括金属粉以及包裹在金属粉表面的反应剂层；其中，金属粉块中，金属粉的总重量与反应剂层的总重量的比为1:(0.03～5)；反应剂含有Cl^‑、F^‑与[AlF₆]^3‑中的至少一种。该金属粉块可以直接添加到热镀锌浴中，使合金元素能够快速地在热镀锌浴中熔解，且操作简便、成本较低。

技术领域

本发明涉及热浸锌合金技术领域，特别是涉及一种金属粉块及其制备方法与热镀锌合金浴的制备方法。

背景技术

热浸镀锌技术是将经前处理的钢铁件浸入熔融热镀锌浴后在其表面形成热镀锌层的方法，该技术工艺简单，并可有效提高钢铁类材料抗大气腐蚀性能，可广泛应用于电力、交通、通讯、家电、建筑等领域。近年来，市场和环境对镀层性能的要求越来越高，有方法会在传统的热镀锌层的基础上加入少量的其它合金元素，使镀层的适用性更强、性能更优。特别是近四十多年来，热浸镀锌技术取得突破性的进展，代表性产品有：Polygalva镀层(Zn-Al-Mg)、Galfan镀层(Zn-5％wt Al-La-Ce)、Microzinq镀层(Zn-5％wt Al)、Technigalva镀层(Zn-Ni)、Ecozinc镀层(Zn-Ni-V)、GalvaFlow镀层(Zn-Bi)、Bright Plus镀层(Zn-Bi-Sn-Al)、Galveco镀层(Zn-Ni-Sn-Bi)、Decraloy镀层(Zn-V-Ti)等。热镀锌浴中所添加的合金元素大致可分为三类：第一类为高熔点金属，如Ni(熔点：1455℃)，V(熔点：1910℃)，Ti(熔点：1668℃)，Mn(熔点：1246℃)；第二类为熔点较高且易氧化金属，如Al(熔点：660℃)，Mg(熔点：650℃)，La(熔点：920℃)，Ce(熔点：798℃)；第三类为低熔点金属，如Sn(熔点：232℃)，Bi(熔点：272℃)。

在工业生产中，为了保证上述合金元素能够按一定配比均匀快速地熔解到热镀锌浴中，往往需要预先将这些合金元素与锌锭一起熔炼成中间合金，以中间合金的方式加入到热镀锌浴中，常见的中间合金有：Zn-Ni，Zn-Al，Zn-Mg，Zn-Mn，Zn-Ni-Bi，Zn-Al-Bi，Zn-Al-Mg，Zn-Al-La-Ce，Zn-Al-Sn-Bi等，然而中间合金法涉及到金属的二次熔炼，成本较高。

20世纪90年代加拿大Cominco公司研发了直接向热镀锌浴中注入镍粉的技术。相较于中间合金法，直接添加镍粉的技术成本较低，但是该技术需采用专用设备，利用惰性气体将镍粉压入熔融锌中融化，操作较复杂且耗时，难以推广。

发明内容

基于此，本发明提供了一种新型的金属粉块，该金属粉块可以直接添加到热镀锌浴中，使合金元素能够均匀、快速地在热镀锌浴中熔解，且所述金属粉块所需成本较低、操作简便。

本发明通过如下技术方案实现。

一种金属粉块，所述金属粉块包括粘结剂块，以及分布在所述粘结剂块中的金属粉颗粒；所述金属粉颗粒包括金属粉以及包裹在所述金属粉表面的反应剂层；

其中，所述金属粉块中，所述金属粉的总重量与所述反应剂层的总重量的比为1:(0.03～5)；反应剂含有Cl^-、F^-与[AlF₆]^3-中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述金属粉块中，所述金属粉的总重量与所述粘结剂的总重量的比为1:(0.02～14)。

在其中一个实施例中，所述反应剂选自氯化锌、氯化镁、氯化镍、氯化亚锡、氯化铵、稀土氯化物、氟化物和六氟铝酸钠中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述粘结剂选自动物蜡、鲸蜡、植物蜡、矿物蜡、石油蜡、合成蜡与化学改性蜡中的至少一种。