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1、10申请公布号CN103334547A43申请公布日20131002CN103334547ACN103334547A21申请号201310284256522申请日20130708E04D1/28200601B32B15/01200601B32B37/0220060171申请人湖北交投四优钢科技有限公司地址443007湖北省宜昌市猇亭区猇亭大道180号72发明人费新成张雷韩孟岩刘凤生陈学辉刘丹74专利代理机构宜昌市三峡专利事务所42103代理人成钢54发明名称一种渗铝波纹瓦及制备方法57摘要一种渗铝波纹瓦，包括波纹瓦，波纹瓦从内到外分为基体层、铁铝合金层和铝层，所述的铁铝合金层厚度优选为1429。
2、M。一种制备上述渗铝波纹瓦的方法，包括以下步骤一、将钢卷或钢板压制成波纹瓦工件；二、烘烧除油；三、酸洗除锈；四、水洗；五、表面活化；六、助渗；七、烘干；八、感应快速渗铝；烘干后的工件立即浸入以感应方式加热至温度为680700的铝液中，浸渗时间为23MIN；通过上述步骤得到表面渗铝的波纹瓦。本发明不仅可以保证波纹瓦的机械性能，而且使其具有优异耐腐蚀性能，使用寿命长，可极大地减少建筑物上墙面板、屋顶板和承重板的维护成本。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图3页10申请公布号CN103334547ACN103334。
3、547A1/2页21一种渗铝波纹瓦，包括波纹瓦，其特征是波纹瓦从内到外分为基体层（1）、铁铝合金层（2）和铝层（3），所述的铁铝合金层（2）厚度为1429M。2根据权利要求1所述的一种渗铝波纹瓦，其特征是所述的铁铝合金层（2）厚度为1520M。3根据权利要求1所述的一种渗铝波纹瓦，其特征是所述的铝层（3）之外还形成氧化铝膜（4）。4根据权利要求1或2所述的一种渗铝波纹瓦，其特征是所述的铁铝合金层（2）为柱状共晶状态的铁铝合金层，柱状晶体与铝层的表面垂直。5根据权利要求1或2所述的一种渗铝波纹瓦，其特征是波纹瓦厚度为0210MM，有效覆盖宽度为300500MM，波高为2MM300MM，波距为23。
4、00MM。6一种制备权利要求15任一项所述的渗铝波纹瓦的方法，其特征是包括以下步骤一、将钢卷或钢板压制成波纹瓦工件；二、将工件烘烧除油；三、酸洗除锈；四、水洗；五、表面活化；六、助渗；七、烘干；八、感应快速渗铝；烘干后的工件立即浸入以感应方式加热至温度为680700的铝液中，浸渗时间为23MIN；通过上述步骤得到表面渗铝的波纹瓦。7根据权利要求6所述的一种制备方法，其特征是所述的铝液为纯铝液，或者含有质量百分比0508铅、004008锑的铝液。8根据权利要求6所述的一种制备方法，其特征是步骤三中，酸洗液的组分为质量百分比为23的WT98H2SO4、1517的WT36HCL、余量为水。9根据权利。
5、要求8所述的一种制备方法，其特征是酸洗除锈步骤在通有交变电流的酸洗池内进行，电流值为3050A，频率为810KHZ，酸洗时间为23MIN。10根据权利要求6所述的一种制备方法，其特征是步骤五中，冲洗后的波纹瓦工件立即浸入含质量百分比1620NA2B4O7、1822NANO2、2733NAOH、余量为水的活化液内2733S。11根据权利要求10所述的一种制备方法，其特征是活化液组分为质量百分比18NA2B4O7、2NANO2、30NAOH、余量为水，浸入时间为30S。12根据权利要求6所述的一种制备方法，其特征是步骤六中，活化后的波纹瓦工件立即浸入含质量百分比0204ZRF4、01015NA2Z。
6、RF6、004006ZRO2、004006KMNO4、余量为水的助渗液内23MIN。13根据权利要求13所述的一种制备方法，其特征是助渗液组分为质量百分比03ZRF4、012NA2ZRF6、005ZRO2、005KMNO4、余量为水。14根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征是感应加热设备的参数为频率权利要求书CN103334547A2/2页3810KHZ、功率300500KW、电流值为500700A。权利要求书CN103334547A1/5页4一种渗铝波纹瓦及制备方法技术领域0001本发明涉及金属波纹瓦领域，特别是一种用于建筑物上墙面板、屋顶板和承重板的渗铝波纹瓦及制备方法。背景技术000。
7、2波纹瓦，是经辊压冷弯成各种波形的压型板，因其具有强度高、施工方便、防火、防雨等优点，广泛应用于工业与民用建筑、仓库、特种建筑、大跨度钢结构房屋的屋面、墙面、承重板以及内外墙等。常见的波纹瓦根据其所使用的基材材料分为以下种类水泥石棉波纹瓦、铁皮瓦、热镀锌波纹瓦、彩钢瓦、铝合金波纹瓦、PVC波纹瓦。0003市场最早使用的水泥石棉波纹瓦，是利用石棉纤维与水泥为原料经制板加压而成，具有防火、防潮、防腐、耐热、耐寒等特性，且生产制作简单，成本小，八九十年代在我国建筑领域获得大面积使用。但水泥石棉瓦已逐渐被国际社会淘汰，因其含有细小纤维，可长时间浮游于空气中，会被吸入而在肺部沉积，可引起肺部疾病和癌症。。
8、0004未做防腐处理的铁皮瓦较为少见，铁皮经辊压成型后需在表面涂漆以防止雨水和大气腐蚀，涂漆后其防腐性能和寿命仍然远低于水泥石棉瓦，另外一个重要的缺点是铁皮的热传导和热辐射性能，导致室内温度受外界日照影响大，炎日下室内温度可达40，极大限制了其在建筑领域的应用。0005热镀锌波纹瓦，是采用热镀锌卷作为原材料，经连续辊压和剪切工艺成型。热镀锌钢卷是使熔融锌金属与铁基体反应而产生铁锌合金层，在铁锌合金层之上还有一层纯锌层，由于锌受腐蚀的速度非常慢，而且锌的标准电极电位低于铁，即使铁基体暴露在空气中，仍然会首先腐蚀锌层。因此镀锌钢具有防腐能力强，寿命长（是未镀锌钢板的1530倍）的优点，已大规模的应。
9、用于建筑物墙面瓦、屋面瓦等。但是镀锌钢属于高耗能和高污染产业，热镀锌行业对环境污染主要集中于有铅热镀以及含重金属铬废水、氰化物、废酸、废碱、废气、废锌渣的排放等，长远看来，镀锌钢不符合环保和可持续发展的要求。0006彩钢瓦，是利用涂镀板做原料，经连续辊压和剪切工艺成型。彩钢瓦的截面材料，由内而外分别为钢基体、铁锌合金层、纯锌层、涂漆层（烤漆层）。与热镀锌波纹瓦相比较，彩钢瓦是在表面进行过涂漆或者烤漆处理的热镀锌波纹瓦。由于彩钢瓦比热镀锌波纹瓦多一层涂漆层（烤漆层），因此其防腐蚀的能力更强，可使用1015年；且涂漆层（烤漆层）可更换颜色，分别进行粗涂和精涂工艺，能够获得色彩鲜艳、平整光滑的表面。。
10、基于彩钢瓦优越的防腐蚀性能和靓丽的外观，其在建筑领域获得了大规模的应用。但是和热镀锌波纹瓦具有相同的问题，在生产中会产生重金属铬废水、氰化物、废酸、废碱、废气、废锌渣，且生产过程中需要长时间保持几百度的高温，耗费能源，因此并不符合未来的绿色环保发展趋势。0007铝合金波纹瓦，是用铝合金薄板轧制而成的。铝与空气中的氧发生化学反应后，在表面会生成一层牢固而致密的氧化膜。这层氧化膜能够阻止内部铝原子与氧气接触而被氧化，因此铝具有极佳的防腐蚀能力。使用铝合金制成的波纹瓦，其寿命能够达到20年左右。如进一步进行化学氧化或电化学氧化处理后，铝合金波纹瓦的寿命能够达到60年以上【新说明书CN10333454。
11、7A2/5页5型建筑材料铝合金波纹板，科苑论坛信息报导，铝合金，2005第163期】。同时铝的比重仅为钢的三分之一，具有质量轻、强度高的特点；并且具有良好的延展性，非常适合进行轧制加工。虽然铝合金具有以上优点，但是因其价格高昂，约为钢的45倍，因此铝合金波纹瓦的应用范围受到极大限制。0008PVC波纹瓦，是运用高新化学化工技术研制而成的新型建筑材料，具有重量轻、强度大、防水防潮、防腐阻燃、隔音、隔热、寿命长（是镀锌瓦寿命的3倍以上）等多种优良性能，普遍运用于商场、住宅、别墅、仿古建筑等。但PVC波纹瓦安装要求较高，需使用细齿据切割，钻孔时孔径比螺钉直径大50，需使用专用胶垫，需使用平整木条做檀。
12、条，以防PVC发生变形破裂。PVC的特殊安装要求增加了其在市场应用的难度。0009通过以上分析可知，目前市场上急需一种具有质量轻、强度高、防腐蚀、隔热性能好，价格低廉，绿色环保、生产安装简单的波纹瓦。发明内容0010本发明所要解决的技术问题是提供一种渗铝波纹瓦，针对以上需求，综合钢基体波纹瓦的质量轻、强度高、容易成型、造价低的优点，以及铝的超强抗腐蚀能力的优点，开发一种以钢板或钢卷为基体，基体上热浸渗铝的新型波纹瓦。其综合了钢材和铝的优点，同时也避免了镀锌过程的高污染和高耗能，复合绿色环保的发展趋势。0011进一步的，本发明的产品在确保耐腐蚀性能的同时，且表面层的韧性增强，消除传统扩散渗铝层的。
13、表面脆性区，提高抗热冲击性及热疲劳性。0012本发明的另一目的是提供一种制备方法，可以有效控制渗铝层的厚度，实现热浸扩散渗铝一步到位法，缩短整个工艺制备时间，进一步提高产量。0013为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种渗铝波纹瓦，包括波纹瓦，波纹瓦从内到外分为基体层、铁铝合金层和铝层，所述的铁铝合金层厚度为1429M。0014所述的铁铝合金层厚度为1520M。0015所述的铝层之外还形成氧化铝膜。0016所述的铁铝合金层为柱状共晶状态的铁铝合金层，柱状晶体与铝层的表面垂直。0017波纹瓦厚度为0210MM，有效覆盖宽度为300500MM，波高为2MM300MM，波距为2300MM。。
14、0018一种制备上述的渗铝波纹瓦的方法，包括以下步骤一、将钢卷或钢板压制成波纹瓦工件；二、将工件烘烧除油；三、酸洗除锈；四、水洗；五、表面活化；六、助渗；七、烘干；八、感应快速渗铝；烘干后的工件立即浸入以感应方式加热至温度为680700的铝液中，浸渗时间为23MIN；说明书CN103334547A3/5页6通过上述步骤得到表面渗铝的波纹瓦。0019所述的铝液为纯铝液，或者含有质量百分比0508铅、004008锑的铝液。0020步骤三中，酸洗液的组分为质量百分比为23的WT98H2SO4、1517的WT36HCL、余量为水。0021酸洗除锈步骤在通有交变电流的酸洗池内进行，电流值为3050A，频。
15、率为810KHZ，酸洗时间为23MIN。0022步骤五中，冲洗后的波纹瓦工件立即浸入含质量百分比1620NA2B4O7、1822NANO2、2733NAOH、余量为水的活化液内2733S。0023活化液组分为质量百分比18NA2B4O7、2NANO2、30NAOH、余量为水，浸入时间为30S。0024步骤六中，活化后的波纹瓦工件立即浸入含质量百分比0204ZRF4、01015NA2ZRF6、004006ZRO2、004006KMNO4、余量为水的助渗液内23MIN。0025助渗液组分为质量百分比03ZRF4、012NA2ZRF6、005ZRO2、005KMNO4、余量为水。0026感应加热设备。
16、的参数为频率810KHZ、功率300500KW、电流值为500700A。0027目前市场上没有渗铝钢波纹瓦产品，因此仅与现有的其他材质波纹瓦产品相比，本发明有以下优点1、使用钢卷或钢板作为基体，具有质量轻、强度高、容易成型、廉价的优点；2、在钢质基体表面热浸渗铝，充分利用了铝的超强抗腐蚀能力和优良的光热反射性，延长了波纹瓦的使用寿命，也降低了阳关直射下的室内温度；3、渗铝钢波纹瓦产品综合了钢材和铝的优点，既满足了廉价要求，又极大的增强了使用寿命和抗腐蚀能力，同时也为波纹瓦引入了优良的光热反射特性；4、渗铝生产过程也比热镀锌过程节省能源，同样的高温，渗铝仅需要30分钟以内，而热镀锌过程需要几个小。
17、时；5、热镀锌产生的废锌渣会污染环境，锌离子为有毒物质，沉积于土壤后会通过植物、动物等食物的富集作用而大量存在于人体，影响人体健康，而铝金属被广泛用作炊具和餐具，不会产生此种危害。0028发明人发现采用本发明的超音频感应加热方法配合本发明的酸洗、活化和助渗工艺后得到的产品，渗铝层，即铁铝合金层的厚度得到有效控制，经推测，这可能一部分是由施加的外场电流能产生的集肤效应所导致的，而另一部分是由快速酸洗，改进后的活化液组分和助渗液组分起到的作用，例如快速酸洗由于时间缩短，也相应地缩短了酸液渗透的厚度。本发明的产品铁铝合金层优选的厚度控制在1429微米，本发明的产品的伸长率可达2938。即本发明的产品。
18、韧性较佳，克服了现有技术中渗铝钢具有表面脆性的问题。附图说明0029下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明图1为本发明产品的结构示意图。0030图2为图1的AA剖面示意图。0031图3为本发明产品的500倍下金相组织微观结构图。说明书CN103334547A4/5页70032图4为本发明产品的500倍下铁铝合金层厚度图。0033图中基体层1，铁铝合金层2，铝层3，氧化铝膜4。具体实施方式0034如图1、2中，一种渗铝波纹瓦，包括波纹瓦，波纹瓦从内到外分为基体层1、铁铝合金层2和铝层3，所述的铁铝合金层2厚度为1429M。0035优选地，所述的渗铝层2厚度为1528M。0036优选地，所述的渗。
19、铝层2厚度为1524M。0037优选地，所述的渗铝层2厚度为1520M。0038由此微观结构，本发明的产品在仍然具备超强耐蚀性、耐热性、耐磨性和光热反射性的同时，提高材料的弯曲性能，消除扩散渗铝层的表面脆性，提高抗热冲击性及热疲劳性。0039所述的铝层3之外还形成氧化铝膜4。由此结构，提高了耐蚀性、耐热性、耐磨性。0040所述的铁铝合金层2为柱状共晶状态的铁铝合金层，柱状晶体与铝层的表面垂直。由此微观结构，消除了产品的表面脆性区。0041波纹瓦厚度为0210MM，有效覆盖宽度为300500MM，波高为2MM300MM，波距为2300MM。0042一种制备权利上述的渗铝波纹瓦的方法，包括以下步骤。
20、一、将钢卷或钢板压制成波纹瓦工件；将基材经过辊道成型、压型、剪切后成为波纹瓦本体。0043二、将波纹瓦工件烘烧除油；将波纹瓦工件化学脱脂，在400450的温度区间内烘烧除油处理10MIN至表面干净无油。0044三、酸洗除锈；除油后的波纹瓦工件浸入酸洗液中，酸洗液组分为质量百分比为23的WT98H2SO4、1517的WT36HCL、余量为水。0045优选的，酸洗步骤在通有交变电流的酸洗池内进行，电流值为3050A，电源频率为810KHZ，酸洗时间为23MIN。由此方法，大幅缩短了酸洗的时间，也降低了酸的浓度。0046四、水洗；除锈完毕的波纹瓦工件，用高压水冲洗12次。0047五、表面活化；冲洗后。
21、的波纹瓦工件立即浸入含质量百分比1620NA2B4O7、1822NANO2、2733NAOH、余量为水的活化液内2733S。0048优选的，活化液组分为质量百分比18NA2B4O7、2NANO2、30NAOH、余量为水，浸入时间为30S。0049六、助渗；活化后的波纹瓦工件立即浸入含质量百分比0204ZRF4、01015NA2ZRF6、004006ZRO2、004006KMNO4、余量为水的助渗液内23MIN。0050优选的，助渗液组分为质量百分比03ZRF4、012NA2ZRF6、005ZRO2、005KMNO4、余量为水。0051七、烘干；助渗后的波纹瓦工件在300温度下烘干3MIN。00。
22、52八、感应快速渗铝；烘干后的波纹瓦工件立即浸入以感应方式加热至温度为700的铝液中，浸渗时间为23MIN；本例中所述的铝液为纯铝液。说明书CN103334547A5/5页80053优选的，感应加热设备的参数为频率810KHZ、功率300500KW、电流值为500700A。进一步优选的，感应加热设备的参数为频率10KHZ、功率500KW，电流值为700A。0054通过上述步骤得到表面渗铝的波纹瓦。经测试，本发明不仅可以保证波纹瓦的机械性能，而且使其具有优异耐腐蚀性能，使用寿命长，可极大地减少建筑物上墙面板、屋顶板和承重板的维护成本。0055实施例11、将钢卷或钢板压制成波纹瓦工件；将基材经过辊。
23、道成型、压型、剪切后成为波纹瓦本体。00562、烘烧除油，将波纹瓦工件化学脱脂，在425的温度区间内烘烧除油处理10MIN至表面干净无油。00573、酸洗除锈，除油后的波纹瓦工件浸入酸洗液中，酸洗液组分为质量百分比为25的WT98H2SO4、16的WT36HCL、余量为水；酸洗时通有交变电流的硫酸池内进行，电流值为40A，电源频率为9KHZ，酸洗时间为2MIN。00584、水洗，除锈完毕的波纹瓦工件，用高压水冲洗2次。00595、表面活化，冲洗后的波纹瓦工件立即浸入含质量百分比18NA2B4O7、2NANO2、30NAOH、余量为水的活化液内，浸入时间为30S。00606、助渗，活化后的波纹瓦。
24、工件立即浸入含质量百分比,03ZRF4、012NA2ZRF6、005ZRO2、005KMNO4、余量为水的助渗液内2MIN。00617、烘干，助渗后的波纹瓦工件在300温度下烘干3MIN。00628、感应快速渗铝；烘干后的波纹瓦工件立即浸入以感应方式加热至温度为680的铝液中，浸渗时间为3MIN；本例所述的铝金属溶液为含有质量百分比0508铅、004008锑的铝液。感应加热设备的参数为频率9KHZ、功率450KW，电流值为650A。浸渗时间为时间为3分钟。说明书CN103334547A1/3页9图1图2说明书附图CN103334547A2/3页10图3说明书附图CN103334547A103/3页11图4说明书附图CN103334547A11。