一种钢板的复合热镀层制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种钢板的复合热镀层制备工艺，包括以下步骤：（1）首先获得基于ZnO和NiO的纳米复合结构材料；（2）采用水热法制备出网状的Na2Ti3O7前驱体，将其置于马弗炉中煅烧，得到Na2Ti3O7制品；（3）获得的ZnO和NiO的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品与锌锭分次均匀投料，升温加热进行纳米复合热镀。过ZnO和NiO的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的加入，使其均匀分布于镀层中，从而大大提高了镀层耐腐蚀与耐磨的增强效应。
【专利说明】一种钢板的复合热镀层制备工艺
[0001](一)
【技术领域】
本发明涉及一种热镀技术，具体涉及一种钢板的复合热镀层制备工艺。
[0002](二)
【背景技术】
1937年美国建立了第一条连续热镀锌带钢生产线，1942年在美国建成了第一条连续电镀锌带钢生产线，从进入工业性生产至今已有60多年的生产历史。
[0003]热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等，几乎涉及到衣食住行各个领域。近年来，世界镀锌钢板需求量不断增加，产量增长也很快，在美、日等钢材生产大国，热镀锌钢板在钢材中所占比例已高达13%-15%。
[0004]近来，汽车行业越来越重视材料的使用寿命，用涂漆冷轧钢板已不能满足耐腐蚀方面的要求。在这种情况下，耐腐蚀性优良且成本低廉的热镀锌板开始普遍受到了汽车厂家的青睐。
[0005]涂镀层钢板的最大优点是优良的耐蚀性、涂漆性、装饰性以及良好的成形性。近年来涂镀层钢板在汽车上的用量一直呈上升趋势，并成为汽车用薄板的主体。世界各国均在研究如何扩大涂镀层板的品种、规格，改进镀层工艺进而提高镀层质量，即耐蚀性、抗粉化剥落、涂敷性、焊接性、耐高温性。镀层板的成形性始终是其应用的重要方面，这主要取决于基板性能、镀层工艺及性能和成形工艺条件，通过综合的先进技术相配合才能达到良好的应用效果。
[0006]纳米科学与技术的发展为新材料的开发开辟了一条全新的途径，也为传统材料的改性提供了新思路。将纳米粉末与表面涂层技术相结合，可形成表面纳米复合涂层。纳米复合涂层根据基体不同可分为金属基纳米复合涂层、无机非金属基纳米复合涂层以及树脂基纳米复合涂层。
[0007]2012.07.11公布了一种钢板纳米复合热镀锌层的制备方法，将0602以单分散纳米粒子的状态均匀分布于锌层中，其耐腐耐磨性能纳是传统涂层无法比拟的。
[0008]但是随着环境中酸雨和风沙侵蚀的日益加重及镀层技术不断发展，研究和开发新型高耐蚀、高耐磨、耐高温镀层仍是人们永恒的研究课题。
[0009](三)
【发明内容】
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种钢板的复合热镀层制备工艺，通过2=0和~10的纳米复合结构材料、似211307制品的加入，使其均匀分布于镀层中，从而大大提高了镀层耐腐蚀与耐磨、耐高温的增强效应。
[0010]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种钢板的复合热镀层制备工艺，其特殊之处在于:包括以下步骤:
(1)首先采用静电纺丝法制备附0纳米线，再通过水热合成法在附0纳米线上制备2110纳米棒从而获得基于2110和附0的纳米复合结构材料；
(2)以？25纳米1102为基体材料，以版10?为反应溶剂，采用水热法制备出网状的似211307前驱体，将其置于马弗炉中煅烧，得到似211307制品，其中，版10?的浓度为5-15001/1，水热反应温度为160-2201，反应时间为24-7211，似211307前驱体在马弗炉中煅烧温度为550-650°C，时间为0.5-4h ；
(3)获得的ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品与锌锭分次均匀投料，升温加热进行纳米复合热镀。
[0011]本发明的钢板的复合热镀层制备工艺，所述步骤(3)中ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投料方式为:首先在锌锅中投入占锌总量1/4的锌锭，升温熔化后，在锌锅四角分别投入等量ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌使其均匀；再次投入占锌总1/4的锌锭，升温融化后，在锌锅四角又分别投入等量Na2Ti3O7制品，搅拌使其，其投入总量与第一次相同；如此循环投料，共四次，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量与锌锭重量比为1:1000?1250，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量等量。
[0012]本发明的钢板的复合热镀层制备工艺，所述步骤(3)中ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投料方式为:首先在铝锅中投入占铝总量1/4的铝锭，升温熔化后，在铝锅四角分别投入等量ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌使其均匀；再次投入占铝总1/4的铝锭，升温融化后，在铝锅四角又分别投入等量Na2Ti3O7制品，搅拌使其，其投入总量与第一次相同；如此循环投料，共四次，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量与铝锭重量比为1:500?620，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量等量。
[0013]本发明的钢板的复合热镀层制备工艺，所述步骤(3)中ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投料方式为:首先在铝锅中投入铝锭，升温熔化后，在铝锅四角分别投入等量ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌使其均匀；再次投入铝锭、镁锭，升温融化后，在铝锅四角又分别投入等量Na2Ti3O7制品，搅拌使其，其投入总量与第一次相同；如此循环投料,共四次,ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量与铝锭和镁锭总重量比为1:500?620，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量等量，铝锭和镁锭的投入量为2.5:1。
[0014]本发明的钢板的复合热镀层制备工艺，步骤(I)中，
N1纳米线的制备:
在搅拌的条件下将0.45g Ni (Ac)2.4H20缓慢加入到1mL的乙醇中，然后再加入1.6g聚乙烯吡咯烷酮粉末，形成前驱体溶胶，随后将所得前驱体溶胶转入1mL的塑料注射器中用于静电纺丝，在静电纺丝的过程中，针头和接收器之间的距离保持在12cm，所加的直流电压为12kV，给料速度控制在0.8mL/h，制备完毕后，将在锡纸上得到一小块PVP-Ni (Ac)2复合物厚膜，把所得复合物厚膜从锡纸转移到含有叉指电极的Si基片上，随后，将其在100°C温度下热压Imin以实现复合物厚膜与Si基片之间的良好粘附，最后将粘附有复合物厚膜的Si基片放入烧结炉中在550°C温度下烧结3h，在有机物完全挥发后将得到纯的N1纳米线，将此时所得的样品标记为N1-Si，
ZnO晶种溶液的制备:
选择异丙醇作为有机溶剂，将1.1Og Zn(Ac)2.2H20溶解在50mL的异丙醇中，并在65-75°C下搅拌lOmin，制备得到浓度为lOOmmol/L的Zn(Ac)2.2Η20有机溶液，随后将700 μ L的三乙胺缓慢滴加到所得有机溶液中，继续在70°C下搅拌12min，得到ZnO晶种溶液， ZnO生长溶液的制备:
利用等摩尔量的Zn(NO3)2.6Η20与C6H12N4来制备ZnO生长溶液，首先将1.4gC6H12N4溶解在10mL的去离子水中，在50°C下充分搅拌30min,制备得到浓度为100mmol/L的C6H12N4水溶液，随后在室温下，将3g Zn(NO3)2.6Η20添加到所得C6H12N4水溶液中，室温下继续搅拌4h，最终得到ZnO的生长溶液，
将N1-Si在ZnO晶种溶液中浸泡，随后将N1-Si取出，浸入去离子水中轻轻浸泡清洗。再将其放入烧结炉中，在350°C温度下烧结2h以促进Si片表面ZnO晶种的结晶，随后，将Si片放入ZnO生长溶液中，在95°C温度下水热反应8h，最后用去离子水轻轻洗涤并在350°C温度下再次烧结2h，得到ZnO和N1的纳米复合结构材料。
[0015]本发明的有益效果:过ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的加入，使其均匀分布于镀层中，从而大大提高了镀层耐腐蚀与耐磨、耐高温的增强效应，由于耐腐耐磨性能的提高延长了钢板镀镀层的使用寿命，从而能够降低综合成本。
[0016](四)
【专利附图】
【附图说明】
附图1为本发明的ZnO和N1的纳米复合结构材料的SEM图；
附图2为本发明的Na2Ti3O7制品的SEM图。
[0017](五)【具体实施方式】实施例1:
N1纳米线的制备:
在搅拌的条件下将0.45g Ni (Ac)2.4H20缓慢加入到1mL的乙醇中，然后再加入1.6g聚乙烯吡咯烷酮粉末，形成前驱体溶胶，随后将所得前驱体溶胶转入1mL的塑料注射器中用于静电纺丝，在静电纺丝的过程中，针头和接收器之间的距离保持在12cm，所加的直流电压为12kV，给料速度控制在0.8mL/h，制备完毕后，将在锡纸上得到一小块PVP-Ni (Ac)2复合物厚膜，把所得复合物厚膜从锡纸转移到含有叉指电极的Si基片上，随后，将其在100°C温度下热压Imin以实现复合物厚膜与Si基片之间的良好粘附，最后将粘附有复合物厚膜的Si基片放入烧结炉中在550°C温度下烧结3h，在有机物完全挥发后将得到纯的N1纳米线，将此时所得的样品标记为N1-Si，
ZnO晶种溶液的制备:
选择异丙醇作为有机溶剂，将1.1Og Zn(Ac)2.2H20溶解在50mL的异丙醇中，并在65-75°C下搅拌lOmin，制备得到浓度为lOOmmol/L的Zn(Ac)2.2Η20有机溶液，随后将700 μ L的三乙胺缓慢滴加到所得有机溶液中，继续在70°C下搅拌12min，得到ZnO晶种溶液，
ZnO生长溶液的制备:
利用等摩尔量的Zn(NO3)2.6Η20与C6H12N4来制备ZnO生长溶液，首先将1.4gC6H12N4溶解在10mL的去离子水中，在50°C下充分搅拌30min,制备得到浓度为100mmol/L的C6H12N4水溶液，随后在室温下，将3g Zn(NO3)2.6Η20添加到所得C6H12N4水溶液中，室温下继续搅拌4h，最终得到ZnO的生长溶液，
将N1-Si在ZnO晶种溶液中浸泡lOmin，随后将N1-Si取出，浸入去离子水中轻轻浸泡清洗。再将其放入烧结炉中，在350°C温度下烧结2h以促进Si片表面ZnO晶种的结晶，随后，将Si片放入ZnO生长溶液中，在95°C温度下水热反应8h，最后用去离子水轻轻洗涤并在350°C温度下再次烧结2h，得到ZnO和N1的纳米复合结构材料。
[0018]将32g NaOH置于盛有160ml蒸馏水的烧杯中，磁力搅拌至室温，然后将2g P25纳米T12倒入烧杯中，超声清洗15min，使溶液混合均匀，将混合溶液均匀分为4份，置于40ml内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，封闭、拧紧反应釜，将四个反应釜置于180°C的电热恒温干燥箱中，分别恒温反应40h，反应完毕后，自然冷却到室温，用玻璃棒将产物Na2Ti3O7前驱体取出放入烧杯中，加入蒸馏水，反复清洗、抽滤至溶液为中性，将其放入110°C的干燥箱中干燥5h，得到网状Na2Ti3O7前驱体，将其置于650°C的马弗炉中，煅烧0.5h，随炉冷却到室温，得到网状的Na2Ti307制品。
[0019]进行钢板纳米复合热镀之前，首先在锌锅中投入7吨锌锭，升温融化后，在锌锅四角分别投入1.4公斤ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌均匀；再投入7吨锌锭，融化后，在锌锅四角分别投入1.4公斤Na2Ti3O7制品，搅拌均匀；如此循环投料共四次，合计投入锌锭28吨、ZnO和N1的纳米复合结构材料11.2公斤、Na2Ti3O7制品11.2公斤，投料熔融后，开启镀锌板传送带电机，将钢板引入锌液中进行热浸镀。生产过程中补充锌锭时，亦按此比例和方法补加ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品。对获得的纳米复合热镀锌层采用MgS04腐蚀法进行耐腐蚀性能检测，60min后的腐蚀失重为0.002mg/cm2，而同等检测条件下，而现有钢板纳米复合热镀锌层腐蚀失重为0.02mg/cm2。采用HXS-1000A型数字式智能显微硬度计对该纳米复合热镀锌层检测得到维氏硬度值为250HV，而同等检测条件下，钢板纳米复合热镀锌层的维氏硬度值为160HV。
[0020]实施例2:
ZnO和N1的纳米复合结构材料的制备过程同实施例1相同。
[0021]将96g NaOH置于盛有160ml蒸馏水的烧杯中，磁力搅拌至室温，然后将2g P25纳米T12倒入烧杯中，超声清洗15min，使溶液混合均匀，将混合溶液均匀分为4份，置于40ml内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，封闭、拧紧反应釜，将四个反应釜置于160°C的电热恒温干燥箱中，分别恒温反应72h，反应完毕后，自然冷却到室温，用玻璃棒将产物Na2Ti3O7前驱体取出放入烧杯中，加入蒸馏水，反复清洗、抽滤至溶液为中性，将其放入120 V的干燥箱中干燥4h，得到网状Na2Ti3O7前驱体，将其置于600°C的马弗炉中，煅烧3h，随炉冷却到室温，得到网状的Na2Ti307制品。
[0022]进行钢板纳米复合热镀之前，首先在锌锅中投入6.8吨锌锭，升温融化后，在锌锅四角分别投入1.7公斤纳米ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌均匀；再投入6.8吨锌锭，融化后，在锌锅四角分别投入1.7公斤Na2Ti3O7制品，搅拌均匀；如此循环投料共四次，合计投入锌锭27.2吨、ZnO和N1的纳米复合结构材料13.6公斤、Na2Ti3O7制品13.6公斤，投料熔融后，开启镀锌板传送带电机，将钢板引入锌液中进行热浸镀。生产过程中补充锌锭时，亦按此比例和方法补加ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品。对获得的纳米复合热镀锌层采用MgSO4腐蚀法进行耐腐蚀性能检测，60min后的腐蚀失重为0.002mg/cm2，而同等检测条件下，而现有钢板纳米复合热镀锌层腐蚀失重为0.02mg/cm2。采用HXS-1000A型数字式智能显微硬度计对该纳米复合热镀锌层检测得到维氏硬度值为251HV，而同等检测条件下，钢板纳米复合热镀锌层的维氏硬度值为160HV。
[0023]实施例3:
ZnO和N1的纳米复合结构材料的制备过程同实施例1相同。
[0024]将6?似0！1置于盛有16001蒸馏水的烧杯中，磁力搅拌至室温，然后将？25纳米丁102倒入烧杯中，超声清洗15-11，使溶液混合均匀，将混合溶液均匀分为4份，置于40“内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，封闭、拧紧反应釜，将四个反应釜置于2201的电热恒温干燥箱中，分别恒温反应2处，反应完毕后，自然冷却到室温，用玻璃棒将产物似211307前驱体取出放入烧杯中，加入蒸馏水，反复清洗、抽滤至溶液为中性，将其放入1001的干燥箱中干燥6卜，得到网状似211307前驱体，将其置于5501的马弗炉中，煅烧处，随炉冷却到室温，得到网状似211307制品。
[0025]进行钢板纳米复合热镀之前，首先在锌锅中投入7.3吨锌锭，升温融化后，在锌锅四角分别投入1.6公斤纳米2=0和附0的纳米复合结构材料，搅拌均匀；再投入7吨锌锭，融化后，在锌锅四角分别投入1.6公斤他211307制品，搅拌均匀；如此循环投料共四次，合计投入锌锭29.2吨、2=0和附0的纳米复合结构材料12.8公斤、似211307制品12.8公斤，投料熔融后，开启镀锌板传送带电机，将钢板引入锌液中进行热浸镀。生产过程中补充锌锭时，亦按此比例和方法补加2=0和附0的纳米复合结构材料、版1211307制品。对获得的纳米复合热镀锌层采用1叻04腐蚀法进行耐腐蚀性能检测，60111111后的腐蚀失重为0.002^/(^,而同等检测条件下，而现有钢板纳米复合热镀锌层腐蚀失重为0.02^/挪2。采用11X3-1000八型数字式智能显微硬度计对该纳米复合热镀锌层检测得到维氏硬度值为248取，而同等检测条件下，钢板纳米复合热镀锌层的维氏硬度值为160取。
[0026]实施例4:
^10纳米线的制备:
在搅拌的条件下将0.458附缓慢加入到10此的乙醇中，然后再加入1.6^聚乙烯吡咯烷酮粉末，形成前驱体溶胶，随后将所得前驱体溶胶转入10此的塑料注射器中用于静电纺丝，在静电纺丝的过程中，针头和接收器之间的距离保持在12^，所加的直流电压为12”，给料速度控制在0.81^/1制备完毕后，将在锡纸上得到一小块？乂？-附复合物厚膜，把所得复合物厚膜从锡纸转移到含有叉指电极的31基片上，随后，将其在1001温度下热压加化以实现复合物厚膜与31基片之间的良好粘附，最后将粘附有复合物厚膜的31基片放入烧结炉中在5501温度下烧结3匕在有机物完全挥发后将得到纯的附0纳米线，将此时所得的样品标记为附0-31，
2110晶种溶液的制备:
选择异丙醇作为有机溶剂，将1.108 211(^),240溶解在50此的异丙醇中，并在65-751下搅拌100111，制备得到浓度为100^01/1的211(^)^240有机溶液，随后将700^ [的三乙胺缓慢滴加到所得有机溶液中，继续在701下搅拌120111，得到2=0晶种溶液，
2110生长溶液的制备:
利用等摩尔量的211(^03)2-6^0与0?队来制备2110生长溶液，首先将1.480?队溶解在1001111的去离子水中，在501^下充分搅拌30111111，制备得到浓度为10011111101/1的切12队水溶液，随后在室温下，将38 211(^03)2-6^0添加到所得0?队水溶液中，室温下继续搅拌处，最终得到2=0的生长溶液，
将附0-31在2110晶种溶液中浸泡10111111，随后将附0-31取出，浸入去离子水中轻轻浸泡清洗。再将其放入烧结炉中，在3501温度下烧结2卜以促进31片表面2=0晶种的结晶，随后，将Si片放入ZnO生长溶液中，在95°C温度下水热反应8h，最后用去离子水轻轻洗涤并在350°C温度下再次烧结2h，得到ZnO和N1的纳米复合结构材料。
[0027]将32g NaOH置于盛有160ml蒸馏水的烧杯中，磁力搅拌至室温，然后将2g P25纳米T12倒入烧杯中，超声清洗15min，使溶液混合均匀，将混合溶液均匀分为4份，置于40ml内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，封闭、拧紧反应釜，将四个反应釜置于180°C的电热恒温干燥箱中，分别恒温反应40h，反应完毕后，自然冷却到室温，用玻璃棒将产物Na2Ti3O7前驱体取出放入烧杯中，加入蒸馏水，反复清洗、抽滤至溶液为中性，将其放入110°C的干燥箱中干燥5h，得到网状Na2Ti3O7前驱体，将其置于650°C的马弗炉中，煅烧0.5h，随炉冷却到室温，得到网状的Na2Ti307制品。
[0028]进行钢板纳米复合热镀之前，首先在铝锅中投入7吨铝锭，升温融化后，在铝锅四角分别投入1.4公斤ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌均匀；再投入3.5吨铝锭，融化后，在铝锅四角分别投入1.4公斤Na2Ti3O7制品，搅拌均匀；如此循环投料共四次，合计投入铝锭14吨、ZnO和N1的纳米复合结构材料11.2公斤、Na2Ti3O7制品11.2公斤，投料熔融后，开启镀铝板传送带电机，将钢板引入铝液中进行热浸镀。生产过程中补充铝锭时，亦按此比例和方法补加ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品。本实施例的纳米复合热镀铝板在530°C，仍有极高的反射率，在高于600°C时，镀层外观发灰，在高达750°C时，防止钢板氧化的保护层仍保存完好，未见任何脱落，而现有的镀铝板，在450°C以下，才能保证极高的反射率，高于480°C时，镀层外观就发灰，在650°C左右，防止钢板氧化的保护层会有脱落迹象。
[0029]实施例5
N1纳米线的制备:
在搅拌的条件下将0.45g Ni (Ac)2.4H20缓慢加入到1mL的乙醇中，然后再加入1.6g聚乙烯吡咯烷酮粉末，形成前驱体溶胶，随后将所得前驱体溶胶转入1mL的塑料注射器中用于静电纺丝，在静电纺丝的过程中，针头和接收器之间的距离保持在12cm，所加的直流电压为12kV，给料速度控制在0.8mL/h，制备完毕后，将在锡纸上得到一小块PVP-Ni (Ac)2复合物厚膜，把所得复合物厚膜从锡纸转移到含有叉指电极的Si基片上，随后，将其在100°C温度下热压Imin以实现复合物厚膜与Si基片之间的良好粘附，最后将粘附有复合物厚膜的Si基片放入烧结炉中在550°C温度下烧结3h，在有机物完全挥发后将得到纯的N1纳米线，将此时所得的样品标记为N1-Si，
ZnO晶种溶液的制备:
选择异丙醇作为有机溶剂，将1.1Og Zn(Ac)2.2H20溶解在50mL的异丙醇中，并在65-75°C下搅拌lOmin，制备得到浓度为lOOmmol/L的Zn(Ac)2.2Η20有机溶液，随后将700 μ L的三乙胺缓慢滴加到所得有机溶液中，继续在70°C下搅拌12min，得到ZnO晶种溶液，
ZnO生长溶液的制备:
利用等摩尔量的Zn(NO3)2.6Η20与C6H12N4来制备ZnO生长溶液，首先将1.4gC6H12N4溶解在10mL的去离子水中，在50°C下充分搅拌30min,制备得到浓度为100mmol/L的C6H12N4水溶液，随后在室温下，将3g Zn(NO3)2.6Η20添加到所得C6H12N4水溶液中，室温下继续搅拌4h，最终得到ZnO的生长溶液， 将附0-31在2110晶种溶液中浸泡10111111，随后将附0-31取出，浸入去离子水中轻轻浸泡清洗。再将其放入烧结炉中，在3501温度下烧结2卜以促进31片表面2=0晶种的结晶，随后，将51片放入2=0生长溶液中，在951温度下水热反应8卜，最后用去离子水轻轻洗涤并在3501温度下再次烧结2卜，得到2=0和附0的纳米复合结构材料。
[0030]将328似0！1置于盛有16001蒸馏水的烧杯中，磁力搅拌至室温，然后将？25纳米丁102倒入烧杯中，超声清洗15-11，使溶液混合均匀，将混合溶液均匀分为4份，置于40“内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，封闭、拧紧反应釜，将四个反应釜置于1801的电热恒温干燥箱中，分别恒温反应40匕反应完毕后，自然冷却到室温，用玻璃棒将产物似211307前驱体取出放入烧杯中，加入蒸馏水，反复清洗、抽滤至溶液为中性，将其放入1101的干燥箱中干燥5卜，得到网状似211307前驱体，将其置于6501的马弗炉中，煅烧0.5卜，随炉冷却到室温，得到网状的似211307制品。
[0031]进行钢板纳米复合热镀之前，首先在铝锅中投入7吨铝锭，升温融化后，在铝锅四角分别投入1.4公斤2=0和附0的纳米复合结构材料，搅拌均匀；再投入2.5吨铝锭、1吨镁锭，融化后，在铝锅四角分别投入1.4公斤^！211307制品，搅拌均匀；如此循环投料共四次，合计投入铝锭10吨、镁锭4吨、2=0和附0的纳米复合结构材料11.2公斤、他211307制品11.2公斤，投料熔融后，开启镀铝板传送带电机，将钢板引入铝液中进行热浸镀。生产过程中补充铝锭、镁锭时，亦按此比例和方法补加2=0和附0的纳米复合结构材料、^11307制品。本实施例的纳米复合热镀铝板在550【，仍有极高的反射率，在高于6001时，镀层外观发灰，在高达7701时，防止钢板氧化的保护层仍保存完好，未见任何脱落，而现有的镀铝板，在4551以下，才能保证极高的反射率，高于4801时，镀层外观就发灰，在6601左右，防止钢板氧化的保护层会有脱落迹象。
[0032]实施例6
2打0和附0的纳米复合结构材料、^1211307制品的投入量与铝锭和镁锭总重量比为1:500，2110和附0的纳米复合结构材料、版1211307制品的投入量等量，铝锭和镁锭的投入量为2.5:1，其他与实施例5相同。
[0033]实施例7
2打0和附0的纳米复合结构材料、^1211307制品的投入量与铝锭和镁锭总重量比为1:620，2110和附0的纳米复合结构材料、版1211307制品的投入量等量，铝锭和镁锭的投入量为2.5:1，其他与实施例5相同。
[0034]实施例8
2110和附0的纳米复合结构材料、似211307制品的投入量与铝锭重量比为1:500，2110和~10的纳米复合结构材料、版1211307制品的投入量等量，其他与实施例4相同。
[0035]实施例9
2110和附0的纳米复合结构材料、似211307制品的投入量与铝锭重量比为1:620，2110和~10的纳米复合结构材料、版1211307制品的投入量等量，其他与实施例4相同。
【权利要求】
1.一种钢板的复合热镀层制备工艺，其特征在于:包括以下步骤: (1)首先采用静电纺丝法制备N1纳米线，再通过水热合成法在N1纳米线上制备ZnO纳米棒从而获得基于ZnO和N1的纳米复合结构材料； (2)以P25纳米T12为基体材料，以NaOH为反应溶剂，采用水热法制备出网状的Na2Ti3O7前驱体，将其置于马弗炉中煅烧，得到Na2Ti3O7制品，其中，NaOH的浓度为5-15mol/l，水热反应温度为160-220°C，反应时间为24_72h，Na2Ti3O7前驱体在马弗炉中煅烧温度为550-650°C，时间为0.5-4h ； (3)获得的ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品与锌锭、铝锭、镁锭中一种分次均匀投料，升温加热进行纳米复合热镀。
2.根据权利要求1所述的钢板的复合热镀层制备工艺，其特征在于:所述步骤(3)中ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投料方式为:首先在锌锅中投入占锌总量1/4的锌锭，升温熔化后，在锌锅四角分别投入等量ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌使其均匀；再次投入占锌总1/4的锌锭，升温融化后，在锌锅四角又分别投入等量Na2Ti3O7制品，搅拌使其，其投入总量与第一次相同；如此循环投料，共四次，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量与锌锭重量比为1:1000?1250，Zn0和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量等量。
3.根据权利要求1所述的钢板的复合热镀层制备工艺，其特征在于:所述步骤(3)中ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投料方式为:首先在铝锅中投入占铝总量1/4的铝锭，升温熔化后，在铝锅四角分别投入等量ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌使其均匀；再次投入占铝总1/4的铝锭，升温融化后，在铝锅四角又分别投入等量Na2Ti3O7制品，搅拌使其，其投入总量与第一次相同；如此循环投料，共四次，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量与铝锭重量比为1:500?620，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量等量。
4.根据权利要求1所述的钢板的复合热镀层制备工艺，其特征在于:所述步骤(3)中ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投料方式为:首先在铝锅中投入铝锭，升温熔化后，在铝锅四角分别投入等量ZnO和N1的纳米复合结构材料，搅拌使其均匀；再次投入铝锭、镁锭，升温融化后，在铝锅四角又分别投入等量Na2Ti3O7制品，搅拌使其，其投入总量与第一次相同；如此循环投料，共四次，ZnO和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量与铝锭和镁锭总重量比为1:500?620，Zn0和N1的纳米复合结构材料、Na2Ti3O7制品的投入量等量，铝锭和镁锭的投入量为2.5:1。
5.根据权利要求2或3或4所述的钢板的复合热镀层制备工艺，其特征在于:步骤(I)中， N1纳米线的制备: 在搅拌的条件下将0.45g Ni (Ac)2.4H20缓慢加入到1mL的乙醇中，然后再加入.1.6g聚乙烯吡咯烷酮粉末，形成前驱体溶胶，随后将所得前驱体溶胶转入1mL的塑料注射器中用于静电纺丝，在静电纺丝的过程中，针头和接收器之间的距离保持在12cm，所加的直流电压为12kV，给料速度控制在0.8mL/h，制备完毕后，将在锡纸上得到一小块PVP-Ni (Ac)2复合物厚膜，把所得复合物厚膜从锡纸转移到含有叉指电极的Si基片上，随后，将其在100°C温度下热压Imin以实现复合物厚膜与Si基片之间的良好粘附，最后将粘附有复合物厚膜的Si基片放入烧结炉中在550°C温度下烧结3h，在有机物完全挥发后将得到纯的N1纳米线，将此时所得的样品标记为N1-Si， ZnO晶种溶液的制备: 选择异丙醇作为有机溶剂，将1.1Og Zn(Ac)2.2H20溶解在50mL的异丙醇中，并在.65-75°C下搅拌lOmin，制备得到浓度为lOOmmol/L的Zn(Ac)2.2Η20有机溶液，随后将.700 μ L的三乙胺缓慢滴加到所得有机溶液中，继续在70°C下搅拌12min，得到ZnO晶种溶液， ZnO生长溶液的制备: 利用等摩尔量的Zn(NO3)2.6Η20与C6H12N4来制备ZnO生长溶液，首先将1.4gC6H12N4溶解在10mL的去离子水中，在50°C下充分搅拌30min,制备得到浓度为100mmol/L的C6H12N4水溶液，随后在室温下，将3g Zn(NO3)2.6Η20添加到所得C6H12N4水溶液中，室温下继续搅拌4h，最终得到ZnO的生长溶液， 将N1-Si在ZnO晶种溶液中浸泡，随后将N1-Si取出，浸入去离子水中轻轻浸泡清洗，再将其放入烧结炉中，在350°C温度下烧结2h以促进Si片表面ZnO晶种的结晶，随后，将Si片放入ZnO生长溶液中，在95°C温度下水热反应8h，最后用去离子水轻轻洗涤并在350°C温度下再次烧结2h，得到ZnO和N1的纳米复合结构材料。
【文档编号】C23C2/06GK104388869SQ201410547702
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】高炳成, 高炳镇, 刘安群, 刘东宝, 王德生 申请人:山东泰丰节能新材料股份有限公司