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【发明授权】一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法_华北理工大学_201910566055.1 

申请/专利权人:华北理工大学

申请日:2019-06-27

公开(公告)日:2022-01-21

公开(公告)号:CN110146364B

主分类号:G01N1/28(20060101)

分类号:G01N1/28(20060101);G01N13/00(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.01.21#授权;2019.09.13#实质审查的生效;2019.08.20#公开

摘要:本发明涉及金属热浸镀技术领域,具体涉及一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法。本发明提供的方法通过测定助镀层厚度,分析助镀剂涂挂均匀性,同时通过进一步分析助镀层的剥离机制,以剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标,能够有效判断助镀剂与相应的金属热浸镀工艺是否匹配,为金属热浸镀工艺选择性能最优的助镀剂以及提高金属热浸镀产品质量提供了必要的技术支持。

主权项:1.一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法,其特征在于,包括以下步骤:1将待评价助镀剂涂挂到金属基体试样的表面,形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;2对所述涂挂助镀剂试样中助镀层的厚度进行检测;若助镀层厚度的误差值满足预定的均匀性误差,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析,记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标;所述剥离机制分析的加热温度范围为室温~T3,升温速率为5~10℃s,所述T3为助镀层完全剥离时的温度。

全文数据:一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法技术领域本发明涉及金属热浸镀技术领域,具体涉及一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法。背景技术金属材料在现代工业中的使用量占工程材料的97%以上,但随着科技的进步,金属材料的使用条件越来越苛刻,很多情况下既要满足工况所需的强度和韧性,同时还要兼顾轻量化、防腐耐蚀、导电导磁等多方面的要求。传统使用的钢、铝、铜等单一类型金属已经很难满足上述多方面的需求,但能满足使用要求的合金却又面临着生产工艺复杂、使用成本过高而无法大规模应用的问题。针对上述情况,学者们开始研究复合双金属以解决这些问题,其中,金属热浸镀成本较低且具有较大环保优势,是一种应用广泛的金属复合工艺。热浸镀简称热镀,是把金属基体镀件经过适当的预处理后浸入到熔融的金属液体中使其表面形成金属镀层的一种表面改性工艺。在进行热浸镀之前,通常需要在金属基体表面涂覆助镀剂,助镀剂除了能够对金属基体进行防氧化保护外,还能够提高金属基体表面活性,降低镀液的表面张力,有利于改善热浸镀效果。在实际生产工艺中,除了要求助镀剂能够在基体金属表面形成稳定的保护膜外,还要求其在热浸镀过程中发挥作用后迅速消失,以免影响热浸镀效果。因此,助镀剂的选择会对热浸镀工艺的制定包括热浸镀时间、镀液更新频率、外部气体处理装置配置等产生较大的影响,但目前尚无评价金属热浸镀用助镀剂的方法。发明内容本发明的目的在于提供一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法,本发明提供的方法能够有效判断助镀剂与相应的金属热浸镀工艺是否匹配,为金属热浸镀工艺选择性能最优的助镀剂以及提高金属热浸镀产品质量提供了必要的技术支持。为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:本发明提供了一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法,包括以下步骤:1将待评价助镀剂涂挂到金属基体试样的表面,形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;2对所述涂挂助镀剂试样中助镀层的厚度进行检测;若助镀层厚度的误差值满足预定的均匀性误差,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析,记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标。优选地,所述助镀层的厚度≤3mm,所述均匀性误差≤助镀层厚度的10%。优选地,对所述助镀层的厚度进行检测时,将涂挂助镀剂试样原位旋转,通过测定所述涂挂助镀剂试样不同区域助镀层的厚度,判断助镀层厚度的误差值是否满足预定的均匀性误差;其中,所述原位旋转的次数为4~18次,共旋转180°。优选地,所述剥离机制分析的加热温度范围为室温~T3,升温速率为5~10℃s,所述T3为助镀层完全剥离时的温度。优选地,当所述金属热浸镀的方法中包括对金属基体进行预热的步骤时,在进行所述剥离机制分析前还包括热稳定性分析,所述热稳定性分析包括以下步骤:将助镀层厚度的误差值满足均匀性误差要求的涂挂助镀剂试样进行第一阶段加热处理,得到第一加热试样;其中,所述第一阶段加热处理的温度范围为室温~T1,升温速率为7~10℃s,所述T1为金属热浸镀方法中金属基体预热温度的下限温度;若所述第一加热试样中助镀层的外形无变化,将所述第一加热试样进行第二阶段加热处理,得到第二加热试样;其中,所述第二阶段加热处理的温度范围为T1~T2;升温速率为2~4℃s,所述T2为金属热浸镀方法中金属基体预热温度的上限温度。优选地,所述剥离机制分析的加热温度范围为T2~T3,升温速率为5~10℃s,所述T3为助镀层完全剥离时的温度。优选地,所述金属基体试样包括钢基试样。优选地,所述金属基体试样为圆柱形,直径为4~6mm,高为8~12mm。优选地,所述步骤2中采用的检测装置包括控制电脑和依次设置的射灯光源、试样支架、加热电炉、双放大镜和高速摄像机,其中,所述试样支架横向延伸至所述加热电炉的内部,所述高速摄像机和加热电炉与所述控制电脑通信连接。优选地,所述高速摄像机的帧频为1000帧秒,所述加热电炉包括刚玉管和缠绕在所述刚玉管表面的铂铑丝。本发明提供了一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法,包括以下步骤:1将待评价助镀剂涂挂到金属基体试样的表面,形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;2对所述涂挂助镀剂试样中助镀层的厚度进行检测;若助镀层厚度的误差值满足预定的均匀性误差,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析,记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标。本发明提供的方法通过测定助镀层厚度,分析助镀剂涂挂均匀性,同时通过进一步分析助镀层的剥离机制,以剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标,能够有效判断助镀剂与相应的金属热浸镀工艺是否匹配,为金属热浸镀工艺选择性能最优的助镀剂以及提高金属热浸镀产品质量提供了必要的技术支持。附图说明图1为本发明中热成像检测装置的结构示意图,图中,1-射灯光源,2-试样支架,3-加热电炉,4-双放大镜,5-高速摄像机,6-控制电脑;图2为本发明中热成像检测装置的加热电炉的恒温区位置示意图;图3为本发明中试样在检测过程中的形貌变化图。具体实施方式本发明提供了一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法,包括以下步骤:1将待评价助镀剂涂挂到金属基体试样的表面,形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;2对所述涂挂助镀剂试样中助镀层的厚度进行检测;若助镀层厚度的误差值满足预定的均匀性误差,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析,记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标。本发明将待评价助镀剂涂挂到金属基体试样的表面,形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样。在本发明中,所述金属基体试样优选包括钢基试样;本发明对于所述钢基试样的具体种类没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的材质即可;在本发明的实施例中,具体是以Q195钢、10钢和08Al钢作为钢基试样。在本发明中,所述金属基体试样优选为圆柱形,直径优选为4~6mm,高优选为8~12mm;所述金属基体试样优选由线切割机按照预定的尺寸制备得到。在本发明中,所述待评价助镀剂具体是指任意需要评价的助镀剂。在本发明的实施例中,针对Q195钢基热浸镀锌助镀剂进行评价时,待评价助镀剂具体是NH4Cl和ZnCl2的水溶液,其中,NH4Cl的浓度为140gL,ZnCl2的浓度为120gL;针对10钢基热浸镀铝助镀剂进行评价时,待评价助镀剂具体是NaCl、KCl和KF的水溶液,其中,溶质的总质量浓度为6%,NaCl、KCl和KF的质量比为47.25:47.25:5.5;针对08Al钢基热浸镀铜助镀剂进行评价时,待评价助镀剂具体是硼砂、硼酸和KF的水溶液,其中,溶质的总质量浓度为5%,硼砂、硼酸和KF的质量比为50:35:15。本发明对于所述待评价助镀剂的配制方法没有特殊的限定,将各组分充分混合均匀即可。在本发明中,所述涂挂助镀剂试样的制备方法,优选包括以下步骤:将金属基体试样浸泡在碱洗溶液中进行碱洗,之后依次利用热水进行漂洗、浸泡在酸洗溶液中进行酸洗、利用冷水进行冲洗,然后迅速浸泡在待评价助镀剂中进行涂挂;涂挂完成后,将所得试样取出后干燥,至表面无水渍,形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样。在本发明中,所述碱洗溶液优选为NaOH和Na2CO3的水溶液,其中,NaOH的浓度优选为35~45gL,更优选为40gL;Na2CO3的浓度优选为15~25gL,更优选为20gL。在本发明中,所述碱洗时碱洗溶液的温度优选为45~55℃,更优选为50℃;浸泡时间优选为4~6min,更优选为5min。本发明通过碱洗对金属基体试样进行除油。在本发明中,所述热水的温度优选为65~75℃,更优选为60℃;本发明对于所述漂洗的具体操作方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方式、能够去除试样表面的碱洗溶液即可。在本发明中,所述酸洗溶液优选为盐酸,所述盐酸的质量浓度优选为10~20%,更优选为15%。在本发明中,所述酸洗时酸洗溶液的温度优选为常温,即不需要额外的加热或冷却;浸泡时间优选为1~3min,更优选为2min。本发明通过酸洗去除试样表面的氧化物。在本发明中,所述冷水的温度优选为常温,即不需要额外的加热或冷却;在本发明中,冷水进行冲洗的次数优选为两次;本发明对于所述冲洗的具体操作方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方式、能够充分去除试样表面的酸洗溶液等杂质即可。在本发明中,所述涂挂时待评价助镀剂的温度优选为55~65℃,更优选为60℃;浸泡时间优选为4~6min,更优选为5min。在本发明中,所述干燥的温度优选为100~200℃,更优选为130~170℃;本发明对所述干燥的时间没有特殊的限定,保证试验表面无水渍即可,此时试样表面形成一层结晶的盐,即助镀层。本发明优选在电阻炉中对试样进行干燥。在本发明中,助镀剂涂挂厚度取决于助镀剂的浓度以及金属基体试样的材质、尺寸等,本发明优选通过控制助镀剂涂挂厚度,保证所得助镀层的厚度满足后续检测要求。得到涂挂助镀剂试样后,本发明对所述涂挂助镀剂试样中助镀层的厚度进行检测;若助镀层厚度的误差值满足预定的均匀性误差,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析,记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标。得到涂挂助镀剂试样后,本发明首先对所述涂挂助镀剂试样中助镀层的厚度进行检测。在本发明中,对所述助镀层的厚度进行检测时,优选将涂挂助镀剂试样原位旋转,通过测定所述涂挂助镀剂试样不同区域助镀层的厚度,判断助镀层厚度的误差值是否满足预定的均匀性误差;其中,所述原位旋转的次数优选为4~18次,进一步优选为10~18次,共旋转180°。在本发明中,所述助镀层的厚度优选≤3mm,更优选为0.01~0.5mm,进一步优选为0.02~0.2mm;所述均匀性误差优选≤助镀层厚度的10%;本发明中所述助镀层的厚度或者助镀层厚度,具体是指助镀层的平均厚度。在本发明中,具体是将助镀层实测厚度最大值和最小值分别减去助镀层厚度平均值,所得差值除以助镀层厚度平均值,要求所得结果≤10%;若所得结果10%,则助镀层厚度的误差值不满足预定的均匀性误差,说明所述助镀剂不适用于相应的金属热浸镀方法,不需要再进行后续测试。在本发明中,若助镀层厚度的误差值满足预定的均匀性误差,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析,记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标。在本发明中,所述剥离机制分析的加热温度范围优选为室温~T3,升温速率优选为5~10℃s,更优选为6~8℃s;所述T3为助镀层完全剥离时的温度。本发明以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标,具体是根据金属热浸镀方法中相关操作参数与所述剥离温度区间和剥离持续时间比对,要求剥离温度区间低于镀液温度,剥离持续时间不超过浸镀时间,这样则说明所述助镀剂适用于相应的金属热浸镀方法。在本发明中,当所述金属热浸镀的方法中包括对金属基体进行预热的步骤时,在进行所述剥离机制分析前优选还包括热稳定性分析,所述热稳定性分析优选包括以下步骤:将助镀层厚度的误差值满足均匀性误差要求的涂挂助镀剂试样进行第一阶段加热处理,得到第一加热试样;其中,所述第一阶段加热处理的温度范围为室温~T1,升温速率为7~10℃s,所述T1为金属热浸镀方法中金属基体预热温度的下限温度;若所述第一加热试样中助镀层的外形无变化,将所述第一加热试样进行第二阶段加热处理,得到第二加热试样;其中,所述第二阶段加热处理的温度范围为T1~T2;升温速率为2~4℃s,所述T2为金属热浸镀方法中金属基体预热温度的上限温度。在本发明中,若所述第一加热试样中助镀层的外形有变化,如出现软化、流淌或剥离等,则说明所述助镀剂不适用于相应的金属热浸镀方法,不需要再进行后续测试。在本发明中,若所述第二加热试样中助镀层出现剥离现象,则说明所述助镀剂不适用于相应的金属热浸镀方法,不需要再进行后续测试;若所述第二加热试样中助镀层的外形无变化或者是有轻微变化,如体积膨胀,但未出现剥离现象,将所述第二加热试样进行后续剥离机制分析。在本发明中,当所述金属热浸镀方法中包括对金属基体进行预热的步骤时,所述剥离机制分析的加热温度范围优选为T2~T3,升温速率优选为5~10℃s,所述T3为助镀层完全剥离时的温度。在本发明中,当所述金属热浸镀的方法中包括对金属基体进行预热的步骤时,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标,具体是根据金属热浸镀方法中相关操作参数与所述剥离温度区间和剥离持续时间比对,要求剥离温度区间在金属基体预热温度和镀液温度之间,剥离持续时间不超过浸镀时间,这样则说明所述助镀剂适用于相应的金属热浸镀方法。本发明提供的金属热浸镀用助镀剂的评价方法中,除制备涂挂助镀剂试样的步骤外,其余步骤中所用检测装置为热成像检测装置,如图1所示,包括控制电脑和依次设置的射灯光源、试样支架、加热电炉、双放大镜和高速摄像机,其中,所述试样支架横向延伸至所述加热电炉的内部,所述高速摄像机和加热电炉与所述控制电脑通信连接。作为本发明的一个实施例,所述高速摄像机的帧频为1000帧秒;本发明通过高速摄像机检测助镀层的厚度检测误差为±0.002mm,并观察助镀层的状态变化。作为本发明的一个实施例,所述加热电炉包括刚玉管和缠绕在所述刚玉管表面的铂铑丝,所述铂铑丝材质具体为铂铑30;所述刚玉管表面带有螺纹,铂铑丝缠绕在螺纹上,通过铂铑丝实现对刚玉管加热;在实际使用过程中,具体是将试样置于所述刚玉管内的恒温区,通过控制电脑控制加热电炉进行加热,所述恒温区的位置具体如图2所示。在本发明中,采用所述热成像检测装置进行相关测试分析时,具体是将涂挂助镀剂试样置于刚玉托盘上,将盛放有涂挂助镀剂试样的刚玉托盘置于试样支架上,使涂挂助镀剂试样处于加热电炉的恒温区,开启检测装置此时不开启加热电炉,即加热电炉不加热,将涂挂助镀剂试样原位旋转4~18次,共旋转180°,利用高速摄像机检测涂挂助镀剂试样不同区域助镀层的厚度,对比分析助镀层厚度的均匀性;助镀层厚度的均匀性满足要求后,开启加热电炉,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析所述剥离机制分析的加热温度范围为室温~T3,升温速率为5~10℃s,所述T3为助镀层完全剥离时的温度,升温过程中,利用高速摄像机记录涂挂助镀剂试样的状态变化,实时传送至控制电脑,并利用图像分析软件分析助镀层的剥离机制或者是分析助镀层的热稳定性和剥离机制,通过记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间。采用本发明上述技术方案进行检测分析时试样形貌的变化情况如图3所示图3中所述高温检测对应剥离机制分析过程,或者是对应热稳定性分析和剥离机制分析过程,由图3可以看出,金属基体试样涂挂助镀剂并烘干后,形成助镀层,之后在高温检测过程中,助镀层剥离,试样恢复初始形貌。下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1针对Q195钢基热浸镀锌工艺参数见表1助镀剂进行评价,包括以下步骤:1将NH4Cl、ZnCl2溶于水中,配制得到助镀剂,其中,NH4Cl的浓度为140gL,ZnCl2的浓度为120gL;2制备Q195钢的钢基试样,形状为直径5mm、高9mm的圆柱;3将助镀剂挂涂到钢基试样的表面,之后置于烘干箱中烘干,烘干箱温度为100℃,在钢基试样的表面形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;4将涂挂助镀剂试样放置于刚玉托盘上,并将托盘放置于加热电炉的恒温区;开启检测装置此时不开启加热电炉,即加热电炉不加热,将涂挂助镀剂试样分10次均匀原位旋转,每次旋转的角度相同,10次旋转的总旋转角度为180°;检测发现,助镀层的厚度为0.150mm,均匀性误差为0.010mm,涂挂较为均匀,初步判断满足Q195钢基热浸镀锌的工艺要求;5由于Q195钢基热浸镀锌的工艺不要求对钢基体进行预热,故不进行助镀剂的热稳定性分析;6Q195钢基热浸镀锌的工艺要求镀液温度在430~480℃,开启加热电炉将加热速度控制在8℃s进行升温,利用高速摄像机观察发现,当温度达到380℃时,助镀层开始出现变形,部分助镀剂开始气化,部分开始剥落,当温度达到400℃时,助镀层完全剥离;7检测结果显示,助镀层剥离温度区间为380~400℃,剥离持续时间为2.5s,平均剥离速率为0.600×10-4ms,满足Q195钢基热浸镀锌的工艺要求。表1Q195钢基热浸镀锌的工艺参数基体材料Q195尺寸40×40×4mm浸镀材料纯锌基体预热温度不预热镀液温度430~480℃浸镀时间5~300s实施例2针对10钢基热浸镀铝工艺参数见表2助镀剂进行评价,包括以下步骤:1将NaCl、KCl和KF溶于水中,配制得到助镀剂,其中,助镀剂中溶质的总质量浓度为6%,NaCl、KCl和KF的质量比为47.25:47.25:5.5;2制备10钢的钢基试样,形状为直径6mm、高10mm的圆柱;3将助镀剂挂涂到钢基试样的表面,之后置于烘干箱中烘干,烘干箱温度为120℃,在钢基试样的表面形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;4将涂挂助镀剂试样放置于刚玉托盘上,并将托盘放置于加热电炉的恒温区;开启检测装置此时不开启加热电炉,即加热电炉不加热,将涂挂助镀剂试样分16次均匀原位旋转,每次原位旋转的角度相同,16次旋转的总旋转角度为180°;检测发现,助镀层的厚度为0.125mm,均匀性误差为0.009mm,涂挂较为均匀,初步判断满足10钢基热浸镀铝的工艺要求;5基于10钢基热浸镀铝对钢基体的预热温度要求,设定助镀剂热稳定性分析温度为200~280℃,具体是将涂挂助镀剂试样分两阶段进行加热,第一个阶段的加热温度区间为室温~200℃,加热速率为8℃s;第二个阶段的加热温度区间为200℃~280℃,加热速率为4℃s;通过高速摄像机监测涂挂助镀剂试样的外形变化,检测发现,助镀层未发生任何明显形变,则判断助镀剂的热稳定性满足10钢基热浸镀铝的工艺要求;610钢基热浸镀铝工艺要求镀液温度为680~710℃,利用加热电炉将加热速度控制在9℃s进行升温,利用高速摄像机观察发现,当温度达到640℃时,助镀层开始出现变形,部分助镀剂开始软化并流淌,当温度达到665℃时,助镀层完全剥离;7检测结果显示,助镀层剥离温度区间为640~665℃,剥离持续时间为2.8s,平均剥离速率为0.450×10-4ms,满足10钢基热浸镀铝的工艺要求。表210钢基热浸镀铝的工艺参数基体材料10钢钢丝线径1mm浸镀材料贵阳Al99.80基体预热温度200~280℃镀液的温度680~710℃浸镀时间4.8~6.4s实施例3针对08Al钢基热浸镀铜工艺参数见表3助镀剂进行评价,包括以下步骤:1将硼砂、硼酸和KF溶于水中,配制得到助镀剂,其中,助镀剂中溶质的总质量浓度为5%,硼砂、硼酸和KF的质量比为50:35:15;2制备08Al钢的钢基试样,形状为直径6mm、高10mm的圆柱;3将助镀剂挂涂到钢基试样的表面,之后置于烘干箱中烘干,烘干箱温度为200℃,在钢基试样的表面形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;4将涂挂助镀剂试样放置于刚玉托盘上,并将托盘放置于加热电炉的恒温区;开启检测装置此时不开启加热电炉,即加热电炉不加热,将涂挂助镀剂试样分18次均匀原位旋转,每次原位旋转的角度相同,18次旋转的总旋转角度为180°;检测发现,助镀层的厚度为0.190mm,均匀性误差为0.015mm,涂挂较为均匀,初步判断满足08Al钢基热浸镀铜的工艺要求;5基于08Al钢基热浸镀铜对钢基体的预热温度要求,设定助镀剂热稳定性分析温度为400~800℃,具体是将涂挂助镀剂试样分两阶段进行加热,第一个阶段的加热温度区间为室温~400℃,加热速率为10℃s;第二个阶段的加热温度区间为400℃~800℃,加热速率为5℃s;通过高速摄像机监测涂挂助镀剂试样的外形变化,检测发现,当温度达到650℃时,助镀层开始出现变形但未出现软化剥落,继续升温至800℃,助镀层体积发生膨胀,但未剥离钢基试样,则判断助镀剂的热稳定性基本满足08Al钢基热浸镀铜的工艺要求;608Al钢基热浸镀铜工艺要求镀液温度为1090~1150℃,利用加热电炉将加热速度控制在7℃s进行升温,利用高速摄像机观察发现,当温度达到845℃时,助镀层开始软化并流淌,当温度达到850℃时,助镀层完全剥离。7检测结果显示,助镀层剥离温度区间为845~850℃、剥离持续时间为0.71s,平均剥离速率为0.266×10-3ms,基本满足08Al钢热浸镀铜的工艺要求。表308Al钢基热浸镀铜的工艺参数基体材料08Al钢板尺寸120×120×1.5mm浸镀材料1号电解铜含铜量99%基体预热温度400~800℃镀液的温度1090~1150℃浸镀时间0.2~4s由以上实施例可知,本发明提供的方法通过测定助镀层厚度,分析助镀剂涂挂均匀性,同时通过进一步分析助镀层的剥离机制或者是分析助镀层的热稳定性以及剥离机制,以剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标,能够有效判断助镀剂与相应的金属热浸镀工艺是否匹配,如,实施例1~3中助镀剂分别适用于与其相应的热浸镀工艺,而实施例1和实施例2中助镀剂则不适用于实施例3的热浸镀工艺中。因此,本发明提供的方法为金属热浸镀工艺选择性能最优的助镀剂以及提高金属热浸镀产品质量提供了必要的技术支持。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求:1.一种金属热浸镀用助镀剂的评价方法,其特征在于,包括以下步骤:1将待评价助镀剂涂挂到金属基体试样的表面,形成助镀层,得到涂挂助镀剂试样;2对所述涂挂助镀剂试样中助镀层的厚度进行检测;若助镀层厚度的误差值满足预定的均匀性误差,对所述涂挂助镀剂试样加热进行剥离机制分析,记录助镀层开始出现形变至完全剥离的时间和温度,得到助镀层的剥离温度区间和剥离持续时间,以所述剥离温度区间和剥离持续时间作为金属热浸镀用助镀剂的评价指标。2.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述助镀层的厚度≤3mm,所述均匀性误差≤助镀层厚度的10%。3.根据权利要求1或2所述的评价方法,其特征在于,对所述助镀层的厚度进行检测时,将涂挂助镀剂试样原位旋转,通过测定所述涂挂助镀剂试样不同区域助镀层的厚度,判断助镀层厚度的误差值是否满足预定的均匀性误差;其中,所述原位旋转的次数为4~18次,共旋转180°。4.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述剥离机制分析的加热温度范围为室温~T3,升温速率为5~10℃s,所述T3为助镀层完全剥离时的温度。5.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,当所述金属热浸镀的方法中包括对金属基体进行预热的步骤时,在进行所述剥离机制分析前还包括热稳定性分析,所述热稳定性分析包括以下步骤:将助镀层厚度的误差值满足均匀性误差要求的涂挂助镀剂试样进行第一阶段加热处理,得到第一加热试样;其中,所述第一阶段加热处理的温度范围为室温~T1,升温速率为7~10℃s,所述T1为金属热浸镀方法中金属基体预热温度的下限温度;若所述第一加热试样中助镀层的外形无变化,将所述第一加热试样进行第二阶段加热处理,得到第二加热试样;其中,所述第二阶段加热处理的温度范围为T1~T2;升温速率为2~4℃s,所述T2为金属热浸镀方法中金属基体预热温度的上限温度。6.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,所述剥离机制分析的加热温度范围为T2~T3,升温速率为5~10℃s,所述T3为助镀层完全剥离时的温度。7.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述金属基体试样包括钢基试样。8.根据权利要求1或7所述的评价方法,其特征在于,所述金属基体试样为圆柱形,直径为4~6mm,高为8~12mm。9.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述步骤2中采用的检测装置包括控制电脑和依次设置的射灯光源、试样支架、加热电炉、双放大镜和高速摄像机,其中,所述试样支架横向延伸至所述加热电炉的内部,所述高速摄像机和加热电炉与所述控制电脑通信连接。10.根据权利要求9所述的评价方法,其特征在于,所述高速摄像机的帧频为1000帧秒,所述加热电炉包括刚玉管和缠绕在所述刚玉管表面的铂铑丝。

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