專利名稱：一種熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面熱浸鍍技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高耐蝕性的ZnO顆粒和碳納米管復(fù)合強(qiáng)化的稀土熱浸鍍鋅層，目的在于提高鍍鋅層的常溫和高溫強(qiáng)度、耐磨性，并降低生產(chǎn)成本。
背景技術(shù)：
為了提高鋼材的使用壽命，防止在各種自然環(huán)境條件下遭受腐蝕，使用表面涂覆鎳或鋅鍍層的方法是非常有效的，可以采用的鍍層方法有機(jī)械鍍、化學(xué)鍍、電鍍和熱浸鍍， 其中稀土熱浸鍍鋅因成本低、工藝簡單、效率高的優(yōu)點(diǎn)廣受關(guān)注，使用范圍廣；眾所周知，鍍鋅層的使用壽命取決于鍍層的耐蝕能力，為達(dá)到提高耐蝕能力的目的，已在鍍鋅液的改良方面進(jìn)行了長期探索，主要研究結(jié)果有
第一種途徑是改變鍍鋅液中的合金組分，比如在鋅液中加入RE、Al、Ti、Ni、&等元素， 存在成本高、易偏析、分散度難控制、中間相形貌和尺寸控制難的問題；
第二種途徑是制備復(fù)合鍍層，即在鍍鋅液中加入強(qiáng)化相；強(qiáng)化相的引入方法有以下幾
類
a.直接在鋅液中加入顆粒；報道的顆粒有&02、Mg2Si,Al3Ti, Ce2O3等，存在顆粒尺寸大、界面反應(yīng)多的問題；
b.制備顆粒強(qiáng)化鋅基復(fù)合材料粉體，文獻(xiàn)報道用用高能球磨粉末冶金方法制備分散均勻的納米CeO2An復(fù)合材料，作成中間體將納米( 帶入熱鍍鋅鍍中，存在的不足之處是納米復(fù)合材料粉體在基體中容易團(tuán)聚，影響其效能發(fā)揮；
可以看出任何外加的增強(qiáng)相都會因界面反應(yīng)和分散問題影響到增強(qiáng)效果、鍍鋅表面質(zhì)量及其性能。再者，碳納米管是性能獨(dú)特的新型碳材料，是由石墨烯片層卷曲形成的無縫、中空管體，具有極高的強(qiáng)度、韌性和彈性模量，是一種理想的金屬基(比如鋁、鎂基等)復(fù)合材料的增強(qiáng)體；目前作為增強(qiáng)相存在的主要問題是傳統(tǒng)復(fù)合材料制備方法往往難以將碳納米管均勻分散到基體中，曾有文獻(xiàn)報道了采用硫酸鹽鍍鋅和氯化物體系作為基礎(chǔ)鍍液，再將碳管分散其中，即采用復(fù)合電沉積方法制備Zn/碳納米管薄膜。本發(fā)明提供一種制備熱浸鍍鋅用鋅基原位復(fù)合材料的原料配方和復(fù)合熔體的合成方法，特別注重顆粒相SiO與基體Si有晶格匹配關(guān)系，可以起到細(xì)晶目的；本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)碳納米管在強(qiáng)化基體的作用之外，還對“鹽-金屬”間的原位反應(yīng)過程中發(fā)揮催化效應(yīng)，可促進(jìn)原位反應(yīng)，提高原位反應(yīng)速率以及生成物產(chǎn)率，使得顆粒實(shí)際體積分?jǐn)?shù)更接近理論體積分?jǐn)?shù)，即提高強(qiáng)化相的收得率(實(shí)際體積分?jǐn)?shù)/理論體積分?jǐn)?shù))，本發(fā)明將碳納米管與原位反應(yīng)原料稀土碳酸鹽一起加入鋅液，在催化制備ZnO納米顆粒的同時，與顆粒一起作為強(qiáng)化相混雜增強(qiáng)鋅基復(fù)合材料通體；并可在熱浸鍍鋅過程中起到表面活性物質(zhì)，提高鍍鋅效率并改善鍍層光滑度的作用，“碳納米管的催化效應(yīng)”以及“納米顆粒與碳納米管混雜強(qiáng)化鋅基復(fù)合材料”的方法和材料在前期文獻(xiàn)中未見報道。
本專利中進(jìn)一步優(yōu)化了復(fù)合鍍液的設(shè)計和制備方法，為進(jìn)一步促進(jìn)原位反應(yīng)速率和產(chǎn)率，在合成過程中使用了 “底吹氣耦合超聲場”方法，即將底吹氣攪拌熔體與超聲場的功能相耦合，起到了改善合成動力學(xué)條件的目的，與鋅熔體中加入納米管，并選擇“底吹氣耦合超聲場”方法促其分散。關(guān)于將物理場應(yīng)用到新材料制備的研究，現(xiàn)有文獻(xiàn)報道的成果主要有以下幾方
第一，選擇不同類型的單一或復(fù)合電磁場，如電磁攪拌、脈沖磁場、高頻磁場等；或選擇不同功率的電場和超聲場，應(yīng)用到新型金屬材料合成和凝固過程中；
第二，根據(jù)物理場之間的相互關(guān)聯(lián)來設(shè)計耦合場，如專利ZL200810234978. 9提供一種電磁場和超聲耦合場制備鋁基復(fù)合材料的方法；專利ZL200810234979. 3提供一種組合電磁場下原位合成金屬基復(fù)合材料的方法；專利201110037708. 0提供一種電流與磁場復(fù)合作用下合成顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的方法；專利201110037689. 1提供一種電場和超聲耦合場制備金屬基復(fù)合材料，等等，但是未見文獻(xiàn)關(guān)于物理場和機(jī)械方法相耦合進(jìn)而改善材料制備條件的報道，本發(fā)明根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將超聲場作用和底吹氣作用共同作用于材料合成過程，起到改善合成條件的目的。綜合認(rèn)為，本發(fā)明致力于改善現(xiàn)有鋼絲熱浸稀土鍍鋅層的組織和性能，綜合利用 “原位反應(yīng)”、“混雜強(qiáng)化”、“底吹氣耦合物理場”等新技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化過程參數(shù)，起到同步改善鍍層耐蝕性、表面光滑度、鍍層晶粒度、硬度、耐磨性以及使用壽命的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層，使之在大幅提高耐蝕性的同時， 同步改善鍍層其他性能，包括表面光滑度、晶粒度、強(qiáng)度、耐磨性等使用功能，解決目前熱浸鍍鋅層功能單一、使用壽命不足的問題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明預(yù)期的設(shè)想方案是在鍍層組織中除鋅-稀土基體外，還有納米顆粒和碳納米管作為混雜強(qiáng)化相，而且碳納米管和納米顆粒要分散并要有適當(dāng)?shù)捏w積分?jǐn)?shù)，納米相的分散通過“底吹氣耦合超聲場”方法實(shí)現(xiàn)，以“稀土在鋅液中的限量”和“組織優(yōu)化” 為原則，控制反應(yīng)物加入量?；谏鲜鲈O(shè)想，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的詳細(xì)技術(shù)方案是 1、配制混合型粉體原料
原料選擇稀土碳酸鹽和商用碳納米管，配料制度為 (1)稀土碳酸鹽種類和加入量
以能與鋅發(fā)生原位反應(yīng)的稀土碳酸鹽作為原料，如碳酸鈰、碳酸釔或碳酸鐿，按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果和文獻(xiàn)報道稀土在鍍鋅液中的質(zhì)量含量范圍為0. 2^0. 5wt. %，以此為設(shè)計依據(jù)，再根據(jù)RECO3-Siq)之間的原位反應(yīng)方程式(公式1)間的定量關(guān)系來確定稀土碳酸鹽的加入量； RE2 (CO3) 2+2 [Zn] =2Zn0+2C03+2 [RE] (1) 此時，ZnO在鋅液中的的顆粒理論體積分?jǐn)?shù)為1. 5^3. 6vol. %。(2)碳納米管的加入量
加入碳納米管的目的有三①作為催化劑，起到提高REC03-ai(1)之間的原位反應(yīng)效率和產(chǎn)率的作用；②作為表面活性物質(zhì)，起到降低鍍液表面張力并提高熱浸鍍效率的作用；③作為強(qiáng)化相，起到改善鍍層強(qiáng)度和致密度的作用，根據(jù)組織和性能優(yōu)化原則，設(shè)定碳納米管的適宜添加比例是鋅液質(zhì)量的0. 5^1. 0%，對應(yīng)理論體積分?jǐn)?shù)為1. 7^3. 3vol. %，在該范圍內(nèi)，隨添加量增加，所起作用增加，超過添加量上限后，有益作用變得不明顯，同時也增加了生產(chǎn)成本，也加劇了納米相的團(tuán)簇幾率。(3)配料方法
在高能球磨條件，將稀土碳酸鹽混合碳納米管制備混合型粉體原料，預(yù)熱到200°C，待用。2、反應(yīng)過程控制
(1)加料方式啟動底吹氣噴粉裝置，在高壓氣體裹挾下，采用噴粉方式將混合型粉體原料從底部噴入鋅液中，在底吹氣設(shè)備允許條件下，盡快將粉體吹入鋅液，控制在Hmin 內(nèi)完成噴粉，因?yàn)榛旌戏垠w原料密度小，在上浮過程中和鋅液充分接觸，完成RECO3-Zn(I) 之間的原位反應(yīng)，進(jìn)而生成納米SiO內(nèi)生顆粒增強(qiáng)鋅基復(fù)合材料熔體，反應(yīng)方程式見公式 1，同時粉體原料中的碳納米管隨碳酸鹽粉體分散到熔體內(nèi)部，過程起到催化效應(yīng)。(2)混合型粉體原料加入后，繼續(xù)使用底吹氣，根據(jù)熔體總量和熔池深度控制吹氣流量，；同時啟動超聲場發(fā)生裝置，控制超聲場頻率和功率，采用“底部吹氣耦合超聲分散” 方法，目的在于促進(jìn)ZnO顆粒生成量，并促進(jìn)顆粒和納米管在鋅液中彌散分布，其中，超聲場參數(shù)控制超聲頻率2kHz，功率控制在10(T500W，在5 15kg鋅液量范圍內(nèi)，隨鋅液量增加而增加功率，如果熔池更大，可考慮多點(diǎn)施加超聲。從底部吹氣孔設(shè)置和氣流量控制來看，在熔池底部設(shè)有透氣磚，透氣孔數(shù)以能擾動整個熔池為依據(jù)，在熔池深度0. 5^2m范圍內(nèi)，優(yōu)化的單孔氣流量為l(Tl5m7h，隨深度增加而增加，流量太低起不到耦合超聲場促進(jìn)聲空化效應(yīng)的目的，太高增加生產(chǎn)成本，同時熔池擾動劇烈，對顆粒分散無益。(3)合成溫度將純鋅或鋅合金加熱到650°C，允許溫度有士 10°C的波動，溫度低， 原位反應(yīng)熱量不足；溫度高，鋅液損耗大，也會增加生產(chǎn)成本，同時增加了強(qiáng)化相團(tuán)簇幾率。(4)合成時間優(yōu)化后的RECO3-Zn(I)原位反應(yīng)時間15min，允許有士^iin的波動，原位反應(yīng)時間包括將粉體吹入鋅液的時間，時間太短，反應(yīng)不夠充分，反應(yīng)物損耗大，生成物產(chǎn)率不足；時間太長，鋅液高溫滯留時間長，損耗大，顆粒和納米管團(tuán)簇幾率大。從“底吹氣耦合超聲場”方法依據(jù)看，因?yàn)閆nO顆粒和碳納米管尺寸都處于納米級，在高溫熔體中容易團(tuán)簇，則起不到應(yīng)有的強(qiáng)化效果，所以設(shè)計在合成過程中采用“底部吹氣耦合超聲分散”的方法，改善分散情況，超聲的主要作用機(jī)制是聲空化效應(yīng)和聲流效應(yīng)，從聲空化效應(yīng)看，當(dāng)超聲波在熔體傳播中時，熔體分子受到周期性的交變聲壓作用，當(dāng)聲壓超過一定值時，首先負(fù)聲壓作用于熔體分子，使其超過臨界分子距離，導(dǎo)致液體被拉裂形成空化泡或空穴，在隨后的正聲壓相內(nèi)，這些空化泡或空穴以極高的速度閉合，從而在熔體內(nèi)產(chǎn)生瞬時的局部高溫高壓，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，破碎初生產(chǎn)物和長大中的晶體，增加了形核率，有利于提高產(chǎn)物生成量，即提高原位反應(yīng)效率和產(chǎn)率，實(shí)驗(yàn)研究表明在超聲作用同時施以底部吹氣時，會加劇聲空化效應(yīng)，即更有益于原位反應(yīng)的快速、高效進(jìn)行，從聲流效應(yīng)看，超聲作用于熔體時，因聲波與熔體中粘性力的交互作用，有限振幅衰減使熔體內(nèi)從聲源處開始形成一定的聲壓梯度，導(dǎo)致液體宏觀上的對流，當(dāng)施加聲壓超過一定值時，熔體的對流在整個熔體中形成一個環(huán)流，稱為聲流效應(yīng)，超聲波在熔體中引發(fā)的聲流速度可達(dá)到熔體熱對流速度的10 IO3倍，強(qiáng)烈的聲流能促進(jìn)熔體中顆粒和碳納米管彌散分布。3.準(zhǔn)備熱浸鍍鋅
當(dāng)原位反應(yīng)結(jié)束后，扒除反應(yīng)后的浮渣，繼續(xù)“底吹氣耦合超聲場”方法，調(diào)控熔體溫度至熱浸鍍鋅溫度，進(jìn)入自然降溫階段，并用熱電偶實(shí)時監(jiān)控熔體溫度，此時熔體的組織特征是強(qiáng)化相是納米級ZnO和碳納米管，稀土原子溶解于鋅液，成為(ZnO+CNTs VZn-RE復(fù)合熔體。4.實(shí)施熱浸鍍鋅
按照常規(guī)方法實(shí)施熱浸鍍鋅工藝。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征在于
(1)通過反應(yīng)鹽配料調(diào)控鍍鋅液中稀土量，在傳統(tǒng)稀土熱浸鍍鋅工藝中，稀土是以合金形式加入，比如稀土鋅合金、稀土鋁合金或稀土鋅鋁合金，成本較高，同時存在分散不均勻、 易偏析的問題；本發(fā)明中是以稀土碳酸鹽為原料，與鋅液之間發(fā)生原位反應(yīng)，生成物中有稀土元素原子，首先可通過調(diào)控碳酸鹽配料來控制鍍鋅液中稀土量，其次具有成本低，不偏析、分散度好的優(yōu)點(diǎn)；
(2)制備納米顆粒和碳納米管混雜增強(qiáng)鋅基復(fù)合材料鍍鋅液，通過稀土碳酸鹽和鋅液間的原位反應(yīng)生成納米ZnO顆粒，內(nèi)生顆粒尺寸細(xì)小，與鋅基體沒有界面反應(yīng)，強(qiáng)化效果顯著，而且與鋅基體有共格對應(yīng)關(guān)系，鍍層細(xì)晶效果顯著；碳納米管與反應(yīng)鹽同時加入，在反應(yīng)過程中，起到促進(jìn)原位反應(yīng)效率和產(chǎn)率的作用，并對鋅基體起到強(qiáng)化作用和鍍鋅時改善鍍層表面質(zhì)量的作用；
(3)采用“底部吹氣耦合超聲分散”方法，適當(dāng)流量的底吹氣流和氣泡耦合超聲的聲空化效應(yīng)，改善合成動力學(xué)條件，可起到提高原位反應(yīng)速率和產(chǎn)率的目的；并促進(jìn)顆粒和碳納米管在鋅基體中的分散。


圖1是稀土熱浸鍍鋅復(fù)合熔體的制備方法示意圖，按照順時針順序，1是超聲變幅桿(省略超聲發(fā)生裝置)；2表面渣層；3鍍鋅液；4混合型粉體原料(從底部透氣孔吹入熔體中)；5底部透氣孔和噴氣噴粉裝置；6熱電偶；7加熱電阻絲，注熱浸鍍?nèi)鄢亻L度6m。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述，實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不是以任何方式來限制本發(fā)明，方案實(shí)施中，主要考察的參數(shù)設(shè)計范圍說明如下
(1)使得稀土鍍鋅液中稀土的適宜質(zhì)量百分比為0.2^0. 5%，分為三個水平，分別為 0. 2%、0· 35%、0. 5% ；
(2)鋅熔體總量設(shè)計為5kg、10kg、15kg；
(3)熔池深度是決定底吹氣時單孔吹氣流量的重要參數(shù)，在實(shí)施例中，設(shè)定熔池截面積固定，當(dāng)熔體總量為^g、10kg、Mkg時，對應(yīng)熔池深度分別為0. 25m、0. 5m、0. 75m ；
(4)稀土碳酸鹽種類原則是能與鋅發(fā)生原位反應(yīng)的稀土碳酸鹽即可，實(shí)施例中選擇碳酸鈰、碳酸釔、碳酸鐿三種；
(5)稀土碳酸鹽加入量按照公式(1)的反應(yīng)方程式，依據(jù)稀土鍍鋅液中稀土含量，計算稀土碳酸鹽配加量，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，稀土碳酸鹽參與原位反應(yīng)的損耗量按照20%計算；
(6)單孔吹氣流量是與熔池深度有關(guān)系的，當(dāng)熔池深度為0.25m、0. 5m、0. 75m時，對應(yīng)單孔吹氣流量分別為10m3/h、12. 5m3/h、15m7h ；
(7)超聲場發(fā)生裝置根據(jù)現(xiàn)有市場設(shè)備情況，設(shè)定超聲頻率固定在2kHz，超聲功率在 10(T500W，根據(jù)熔體總量調(diào)控；
(8)ZnO強(qiáng)化相體積分?jǐn)?shù)分為理論體積分?jǐn)?shù)和實(shí)際體積分?jǐn)?shù)，理論體積分?jǐn)?shù)根據(jù)稀土鍍鋅液中稀土含量計算ZnO生成量，根據(jù)鍍鋅液總質(zhì)量、鋅密度(7. 16g/cm3)和ZnO密度 (5. 6g/cm3)進(jìn)行計算；實(shí)際體積分?jǐn)?shù)是提取一定量的合成鍍鋅液水淬樣塊體，經(jīng)過堿腐蝕后，通過稱量收得ZnO粉體與水淬樣塊體質(zhì)量，結(jié)合密度計算得到體積分?jǐn)?shù)；
(9)碳納米管相的體積分?jǐn)?shù)分為理論體積分?jǐn)?shù)和實(shí)際體積分?jǐn)?shù)，配料時，按照鋅液總量的0. 5 1. Owt. %范圍配入碳納米管，在不損耗條件下，根據(jù)鋅液總量、鋅密度(7. 16g/cm3) 和碳納米管密度(2. lg/cm3)計算理論體積分?jǐn)?shù)，而實(shí)際體積分?jǐn)?shù)是提取一定量合成后鍍鋅液水淬樣塊體，經(jīng)過腐蝕去雜后，通過稱量收得石墨粉體與水淬樣塊體質(zhì)量，結(jié)合密度計算得到體積分?jǐn)?shù)。具體實(shí)施方案見表1-為不同條件下熱浸鍍鋅稀土復(fù)合熔體的制備方法，表2是不同復(fù)合鍍鋅液實(shí)施熱浸鍍的方案和性能。方案0是無稀土、無任何強(qiáng)化相的普通鍍鋅液的制備和性能；
方案1-3是無“底吹氣耦合超聲場”，無碳納米管時，不同稀土量對應(yīng)不同ZnO生成量時鍍鋅液制備和性能，主要關(guān)注不同數(shù)量ZnO顆粒對鍍層性能的影響；
方案4-6是無“底吹氣耦合超聲場”，同一稀土量時，不同碳納米管加入量時鍍鋅液制備和性能，主要關(guān)注不同數(shù)量碳納米管強(qiáng)化相對鍍層性能的影響；
方案7-9是單獨(dú)施加超聲時，同一稀土量，同一納米管加入量時鍍鋅液的制備和性能， 主要與熔體總量有關(guān)，每一個總量都對應(yīng)一個最佳超聲功率，主要關(guān)注強(qiáng)化相數(shù)量、種類確定時，超聲場對強(qiáng)化相乃至對鍍層性能的影響；
方案10-12是施加“底吹氣耦合超聲場”方法時，同一稀土量，同一納米管加入量時鍍鋅液的制備和性能，該方法的參數(shù)主要由熔體總量、熔體深度有關(guān)，主要關(guān)注強(qiáng)化相數(shù)量、 種類確定時，底吹氣耦合超聲場后對強(qiáng)化相乃至對鍍層性能的影響；
方案13-15是施加“底吹氣耦合超聲場”方法時(熔體總量和熔池深度固定)，不同稀土種類(不是關(guān)鍵因素)、不同合成溫度和時間時，鍍鋅液的制備和性能，主要關(guān)注稀土碳酸鹽種類及合成參數(shù)波動對鍍層性能的影響。具體操作方法是按照方案配加一定種類、一定量的稀土碳酸鹽和碳納米管配成混合型粉體原料，烘干后備用，控制鋅液溫度，將粉體原料從底部吹氣孔噴入，盡設(shè)備所能盡快噴入；噴粉結(jié)束后調(diào)控吹氣流量繼續(xù)吹氣，同時開啟超聲發(fā)生裝置，根據(jù)熔體總量和熔池深度控制單孔吹氣流量和超聲功率(頻率固定在2kHz)，反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉吹氣裝置和超聲發(fā)生裝置，調(diào)控加熱裝置到熱浸鍍鋅溫度，降溫過程中扒渣，熱浸鍍溫度到達(dá)后，按照常規(guī)方法實(shí)施熱浸鍍。表1不同條件下熱浸鍍鋅稀土復(fù)合熔體的制備方法
權(quán)利要求
1.一種熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層，所述復(fù)合層由稀土、鍍鋅液和強(qiáng)化相組成，稀土在鍍鋅液中的質(zhì)量含量范圍為0. 2^0. 5wt. %，其特征在于所述強(qiáng)化相為ZnO顆粒和碳納米管，ZnO 顆粒在鋅液中的的顆粒理論體積分?jǐn)?shù)為1. 5^3. 6vol. %，碳納米管的添加比例是鋅液質(zhì)量的 0. 5 1. 0%，對應(yīng)理論體積分?jǐn)?shù)為1. 7 3. 3vol. %，所述ZnO顆粒和稀土是由稀土碳酸鹽與鍍鋅液反應(yīng)生成的。
2.如權(quán)利要求1所述的一種熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層的制備方法，其特征在于以噴粉方式從熱浸鍍?nèi)鄢氐撞客笟獯u向鍍鋅液中加入粉體原料進(jìn)行原位反應(yīng)，所述粉體原料由稀土碳酸鹽和碳納米管混合而成，粉體原料加入后，繼續(xù)從熱浸鍍?nèi)鄢氐撞客笟獯u向鍍鋅液中吹氣，氣流量以能以能擾動整個熔池為準(zhǔn)，同時啟動超聲場發(fā)生裝置，控制超聲場頻率和功率，超聲頻率2kHz，功率控制在10(T500W ；原位反應(yīng)時間15min，允許有士 ^iin的波動，原位反應(yīng)時間包括將粉體原料吹入鍍鋅液的時間，粉體原料吹入鋅液應(yīng)控制在Hmin內(nèi)完成，原位反應(yīng)溫度為650士 10°C ；當(dāng)原位反應(yīng)結(jié)束后，扒除反應(yīng)后的浮渣，繼續(xù)“底部吹氣耦合超聲場”方法，調(diào)控熔體溫度至熱浸鍍鋅溫度，進(jìn)入自然降溫階段，此時熔體的組織特征是強(qiáng)化相是納米級ZnO和碳納米管，稀土原子溶解于鋅液，成為(ZnO+CNTs VZn-RE復(fù)合熔體，即發(fā)明的熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層。
3.如權(quán)利要求2所述的一種熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層的制備方法，其特征在于所述氣體為氬氣。
4.如權(quán)利要求2所述的一種熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層的制備方法，其特征在于所述熱浸鍍?nèi)鄢厣疃仍?. 范圍內(nèi)，所述透氣磚的單孔氣流量為l(Tl5m7h，隨熱浸鍍?nèi)鄢氐纳疃仍黾佣黾印?br> 全文摘要
一種熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層及制備方法，涉及金屬表面熱浸鍍技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明以稀土碳酸鹽和碳納米管作為粉體原料，底部吹氣噴粉方式加入鍍鋅液發(fā)生原位反應(yīng)，生成ZnO顆粒以及溶解在鋅液中的稀土原子；碳納米管作為原位反應(yīng)過程催化劑、熔體強(qiáng)化相以及熱浸鍍時的表面活性物質(zhì)，噴粉結(jié)束后開啟超聲場與底吹氣流相耦合，起到改善反應(yīng)條件、促進(jìn)產(chǎn)物生成量和物相分散的目的，反應(yīng)結(jié)束后扒渣并繼續(xù)底吹氣和超聲作用防止強(qiáng)化相團(tuán)簇，并調(diào)控加熱裝置到鍍鋅溫度，得到本發(fā)明的熱浸鍍鋅稀土復(fù)合層，采用常規(guī)方法實(shí)施熱浸鍍鋅，所獲得的鍍鋅層具有更高的耐蝕性，并同時具有鍍層光滑、鍍層晶粒細(xì)小、硬度高、耐磨好的綜合特征。
文檔編號C23C2/06GK102330044SQ20111022112
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者劉凌云, 趙穎坤 申請人:馬鞍山鼎泰稀土新材料股份有限公司