MX2010013878A - Fluorozincato de potasio fluidizable. - Google Patents

Abstract

El fluorozincato de potasio fluidizable, que es muy útil para aplicación de fundente seco, se puede preparar a partir de una base de potasio diluida seleccionada entre KOH, KHCO3 y K2CO3, ZnO y HF. El volumen acumulado de las partículas tiene un valor X10 igual o superior a 1.5, preferentemente, igual o superior a 2. Es muy adecuado para el transporte neumático para la soldadura fuerte de aluminio.

Description

FLUOROZINCATO DE POTASIO FLUIDI ABLE La presente invención se refiere a un fluorozin io fluidi zable , un proceso para su preparaci de soldadura fuerte con el mismo, un proce ortar fundente de fluorozincato de potasio e ica y un aparato de aplicación de fundente s nde fluorozincato de potasio. l fluorozincato de potasio ( ZnF3) se puede us e de soldadura fuerte para soldar partes he io o aleaciones de aluminio; por ejemplo, ale omprenden aluminio y magnesio. La patente estadou el No. 6:432.221 describe la soldadura fuer io y sus aleaciones a una temperatura comprendid 600 °C. De acuerdo con el ejemplo 1, el fluoro tasio se puede producir al hacer reaccionar ó to de tamaño mediano, se mezclan fluoruro de hi do de zinc (de ser deseado, aplicados en la fo ato como fuente para el óxido de zinc) y l hidróxido de potasio. Para producir el p , se mezcla el óxido de zinc con HF y se ro de metal alcalino. Los productos medianos y scriben como productos adecuados para la aplica te seco. l objeto de la presente invención es zincato de potasio que es especialmente adecua licación de fundente seco (es decir, para la apl sencia de portadores líquidos). Otro objeto te invención es proveer un proceso para obtene zincato de potasio. Estos y otros objetos son pr presente invención. l fluorozincato de potasio de acuerdo con la p io es igual o inferior a 1.5 y, por consiguie e las partículas tiene un tamaño superior a 1.5 ficado se torna más claro si dicho valor X10 se valor X10 de un material hipotético con un va or ejemplo, 0.5 pm. Es evidente que este m ético tiene una proporción superior de partícula I fluorozincato de potasio de la, presente invenci trario, un material con un valor X10 de, por e , tendría una proporción menor de partículas f ración con el fluorozincato de potasio de la p ión .

El valor X50 del fluorozincato de potasio de la p ción oscila entre un valor igual o superior a 7 lor igual o inferior a 15 µ?t?. Esto significa que de las partículas, de acuerdo con el límite i 5 µ??, tiene un tamaño de partícula que es i or X50. referentemente, el fluorozincato de potasio de presente invención es un material particulado istribución del tamaño de partícula en donde e igual o' superior a 2 µ?t?; el valor X50 oscila e igual o superior a 7.5 pm y un valor igual o inf y el valor X90 oscila entre un valor igual o s µ?? y un valor igual o inferior a 22 µt . a de entenderse que los porcentajes denotan por lumen (% en volumen). El valor denota el % en ado . os respectivos valores X se determinan por dif Se pueden medir, por ejemplo, en un analiza de partícula Sympatec de Helos, por ejemplo, el H2068. El análisis se refiere a las par arías . ial de la presente invención. El producto medi jemplo 2 de la patente estadounidense con 43.409 tiene un valor X50 de 9.47 pm, y un valor pm. No se brinda un valor X10 en dicha patente e que el fluorozincato de potasio de la p ión tiene una curva de distribución "más aguda" to mediano de la patente estadounidense con 3.409. Preferentemente, la suma acumulada de a % en volumen de las partículas del fluorozin o con la presente invención yace en el rango de rentemente, al menos el 60% del volumen acumulado ulas tiene un tamaño de partícula en el rango .

Por último, es fácil observar que el "producto ito en el ejemplo 3 de dicha patente estadounide or fuera del rango del fluorozincato de potasi rentemente en el rango que oscila entre 10 y 20 p Preferentemente , en la presente invención, el va a entre un valor igual o superior a 15 µ?? y u o inferior a 4? µt?. Por ende, el valor X90 se en rentemente en el rango que oscila entre 15 y rentemente, el valor X90 es igual o inferior a so más preferentemente, el valor X90 es igual o i m .

El fluorozincato fluidizable de la presente in un máximo de distribución del tamaño de partic ngo que oscila entre 10 y 20 pm; preferentemente 18 pm. Preferentemente, la curva de distribución ulas es monomodal; esto significa que la c ibución de las partículas tiene solamente un máxi como se mencionó con anterioridad, se en entemente en el rango que oscila entre 10 y 20 µ? iempre inferiores al valor X90. Los rangos aciones más preferidos dados con anterioridad X10, el valor X50 y el valor X90 también se Por supuesto, el fluorozincato de potasio nder una mezcla de varias cargas de producci ?, un fluorozincato de potasio, obtenido al mez to de diferentes cargas, y que tiene un valor m, un valor X50 de 13.35 ym y un valor X90 de 21 una buena capacidad de fluidización y se encon y adecuado para soldadura fuerte . a expansión del material es un indicador idad de fluidización. La expansión se calcula (H, del inglés Height) del lecho fluidizado ulas, con relación a la altura del lecho ulas no fluidizadas. El valor para Hfluid/HO en fluidizado se mide en cinco punto diferentes (H ediciones se repiten en los mismos puntos des rumpir el flujo de nitrógeno y detener las vibr Luego se calcula el valor promedio para la Hf y lación Hf/HO arroja el xxfactor de expansión". As OIVO se establece nuevamente bajo condició ización (vibración + N2) y se abre un orificio inferior de la pared, y se pesa la cantidad de po fuera del recipiente durante 30 segundos. Esto pite cinco veces y se calcula el valor prome r de rociado (spray) se calcula como el product fluida por la relación de expansión. El p izable tiene valores de factor de rociado que 30 hasta 85; preferentemente, el valor es de a Se tomaron imágenes-, con ampliación de 400 te se debe transportar en forma seca de ente de almacenamiento hasta el aparato con el a la superficie de los productos a ser solda ro que el fluorozincato de potasio de la p ión es muy fluidizable y se adhiere muy bie icie de los productos a ser soldados. De ser d ede usar en forma de mezcla con otros aditivos entemente con un tamaño de partícula similar para soldadura fuerte o precursores para so , por ejemplo, silicio o cobre. or ende, puede usarse venta osamente para los p ldadura fuerte con aplicación de fundente seco o es igualmente una forma de realización de la p ión . e ser deseado, se puede aplicar en proce ción de fundente húmedo, por ejemplo, como sus Otra forma de realización de la presente inven re a un proceso para la preparación del fluorozin io que tiene una distribución del tamaño de parti e el valor X10 es igual o superior a 1.5 µp\; e scila entre un valor igual o superior a 7.5 µ igual o -inferior a 15 µ??; y el valor X90 oscil lor igual o superior a 13.5 µp y un valor ior a 30 µp?. Dicho proceso comprende un paso en ce reaccionar óxido de zinc con fluoruro de hi de tal manera que se forma fluoruro de zinc, qu ce reaccionar en un segundo paso con base de a seleccionada entre solución de hidróxido de p racion de carbonato de potasio acuosa o prepara geno carbonato de potasio acuosa que contiene la oncentración que oscila entre el 5 y el 20% en cual el segundo paso se realiza de tal manera or a 65 °C. a mezcla de reacción se puede enfriar para evi mperatura se eleve por sobre el valor indica re aplicar la solución de hidróxido de potasio atura igual o inferior a 40 °C, preferentement atura igual o inferior a 25 °C. a relación molar de K:Zn:F en la reacción t entemente (1 ± 0.03) : (1 ± 0.03) : (3 - 3.25) entemente, es (1 ± 0.01) : (1 ± 0.01) : (3 ~ 3.2 e acuerdo con una forma de realización de la p ión, una parte del KOH se puede sustituir por ?, se puede sustituir una parte igual o mayor a ? por F. Por ejemplo, se puede sustituir un o menor a 95% mol del KOH por KF. Cuando se apl ón acuosa de una mezcla de KOH y KF para el se aplica menos HF en el primer paso de tal man De acuerdo con una forma de realización de la p ión, se aplica KF en lugar de KOH o una mezcla d e prefiere preparar el KF fresco a partir de una de potasio mencionadas con anterioridad, especi y HF antes de que se use en la reacc itación . on frecuencia se encontró que era ventajoso real o paso (que es una reacción de precipi ente. "Lentamente" denota que se agregan entre 1 e KOH (o KF o su mezcla) por hora, si la cantida te reactivo se fija a 100% mol. Cuanto menor tración de KOH, más rápida puede ser la veloc n . e ser deseado, se puede realizar un paso posteri ón. La temperatura durante el paso posterio ón puede ser igual o inferior a 70 °C.. Por ej em La fase posterior a la reacción puede se lo, igual o superior a los 5 minutos. Puede s lo, igual o inferior a las 2 horas.

El producto de reacción precipitado se extr o en la mezcla de reacción de una manera conocid por ejemplo, por filtración. El producto separad ea de una manera conocida en el arte; por ejem gas caliente, preferentemente gas inerte calien lo, nitrógeno- a través de y/o por sobre el mis licar vacio para evaporar el agua y cualquier presente. De ser deseado, el sólido formado s después del secado.

El fluorozincato de potasio de acuerdo con la p ción tiene propiedades ventajosas. La venta nente es su capacidad de fluidización . Por ende ransportado en forma mecánica o neumática sin c te húmedo). Por ende, otra forma de realizació te invención es un proceso para tran zincato de potasio en forma mecánica o neumátic nto (por ejemplo, un tanque de almacenamiento) punto (por ejemplo, otro tanque de almacenamient de un aparato con el cual se aplica a las par e unirse). En ese proceso de transporte, el p ortado por un gas comprimido, especialmen eno o aire comprimido. Por ejemplo, el po ortado desde un tanque de almacenamiento a travé de suministro hasta la "pistola rociadora" (spr aparato para aplicar el polvo seco a partes de a cargado en forma electrostática en el mismo. E deja el cabezal de rociado de la pistola roc contra los componentes a ser soldados y se ad smos. Con posterioridad, los componentes a ser s strar en forma neumática fundente seco, una pis o en la cual las partículas se cargan en ostática y se expulsan en dirección de las pa io a ser revestidas con el fundente. os siguientes ejemplos han de explicar la inven detalle sin intentar limitarla. jemplos : jemplo 1 : Preparación de fluorozincato de zable a través del uso de KF/KOH para precipitac eacción: HF + ZnO ZnF2 + HF + H20 nF2 + HF + KOH KZnF3 + H20 elación molar de K : Zn : F - 1 : 1 : (2.3 + 0.7 eactivos : 2.0 g de HF acuoso (concentración de HF, 50.0% e 8.6 g de HF acuoso (concentración de HF, 50.0% e eron con 120 g de agua completamente desalinizad ción, se agregaron 81.4 g de ZnO en 10 minuto ión de HF y bajo adición de 195 g de a geración. La temperatura de la mezcla de reac hasta aproximadamente 78 °C. La mezcla de r se agitó durante otros 30 minutos. Durant o, la temperatura de la mezcla de reacción imadamente 45 °C.

Se agregaron a gotas 28.6 g de solución de ión de OH. Se desarrolló un intenso calor. on posterioridad, en un segundo paso, dentro s, se agregó la mezcla acuosa de F y KOH a la acción del primer paso de reacción. La temperatur a de reacción se elevó desde 45 °C hasta 80 °C. e había agregado toda la solución de KF/KOH, la acción resultante se agitó en una fase posteri i7 La "masa de flujo de polvo emanado" se midi o tal como se describió anteriormente. El inado fue 45.7 g/0.5 min.

Se determinó el factor de rociado Rm. Aquí el Rm g/0.5 min .

La expansión del material sólido se determ se describió anteriormente. Se determinó que la r :H0 fue de 1.06 mm/mm.

Ejemplo 2 : Preparación de fluorozincato de po S del uso de OH diluido, a pH final de 3 Reactivos : 120.6 g de HF acuoso (concentración de HF, 50 120 g de agua completamente desionizada 81.4 g de ZnO 195 g de agua de refrigeración (desionizada) ieron a reacción bajo la adición de 195 g de geración. La temperatura se elevó a 78 °C. Una zcla de reacción se enfrió a 62 °C, se ag ión de KOH diluida fría (contenido de KOH despué ion de alrededor del 10% en peso) en un period os. La temperatura se elevó a alrededor de 64 °C ición. El pH de la mezcla de reacción resultant e 3.

Después de la precipitación, la mezcla de reac durante 60 minutos en una fase posterior a la r cual la temperatura se elevó a 78 °C, en parte a alentamiento .

La mezcla de reacción luego se filtró y el tante se secó.

La XRD reveló que el sólido estaba conform 57,5 mol de HF, en la forma de 6302 g de una s al 50% en peso; 0 mol = 4069 g de ZnO (pureza del 99.9 %) 1 de agua completamente desionizada para diluc .8 1 de agua completamente desionizada miento en el primer paso 0.5 mol de OH en la forma de 6339 g de una s al 44.7 % en peso 1.8 1 de agua completamente desionizada para d H. e mezclaron 6 1 de agua completamente desionizad HF diluido. Se agregó óxido de zinc en un per dor de 30 minutos. La temperatura se elevó a al °C. Se agregaron 9.8 1 de agua desalinizad miento, la temperatura se llevó a 60 °C, y la me fue de alrededor de 3. l sólido se filtró y se secó toda la noche a 180 e determinó que el valor X10 fue de 4.7 pm, X50 fue de 11.7 pm, y que el valor X90 fue de 18 esultados del fluidímetro: a "masa de flujo de polvo emanado" se midió com min . e determinó que el factor de rociado Rm aqui / 0.5 min . e determinó que el valor de expansión Hfluid/HO, mm, fue de 1.04. jemplo 4 : Preparación de fluorozincato de po de OH diluido, pH final de 4.5 e repitió el Ejemplo 2 pero el pH final de la me ón fue de 4.5. Se obtuvo un producto que tuvo u e 2.2 pm, un valor X50 de 9.7 pm y un valor de aluminio recubierto por material de soldadu de aluminio recubierto por material de so er-coated) . El montaje se lleva a un horno de so e operado bajo gas nitrógeno, se calienta a alred y de esta manera se suelda.

Ejemplo 6 : Soldadura fuerte de aluminio Se repita el Ejemplo 5 pero con el fundente del bién con este fundente, se obtiene un montaje so

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se co novedad, y por lo tanto se reclama como propi nido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un fluorozincato de potasio particulado caract e tiene una distribución del tamaño de partícul el valor X10 es igual o superior a 1.5 µ??; el va a entre, un valor igual o superior a 7.5 m y u o inferior a 15 µ?t?, preferentemente igual o inf ; y el valor X90 oscila entre un valor igual o s .5 µ?t? y un valor igual o inferior a rentemente igual o inferior a 22 m. 2. El fluorozincato de potasio de acuerdo ndicación 1, caracterizado porque el valor X10 e erlor a 2. igual o inferior a 15 µ?t?, preferentemente ior a 13 prn; y el valor X90 oscila entre un valo erior a 13.5 pm y un valor igual o inferior a rentemente igual o inferior a 22 pm; caract e comprende un paso en. el que se hace reacciona nc con fluoruro de hidrógeno acuoso de tal manera fluoruro de zinc, que luego se hace reacciona posterior de precipitación de fluorozincato de na composición acuosa de una base, donde la ciona entre hidróxido de potasio, carbonato de po geno carbonato de potasio, preferentemente una s róxido de potasio que contiene la base, preferen en una concentración que oscila entre el 5 y el y donde el paso posterior se realiza de manera peratura durante la reacción es inferior a 70 °C 5. El proceso de acuerdo con la reivindicac erizado porque se hace reaccionar una parte del r lo cual se forma una mezcla de KOH y KF, que se paso de precipitación. 8. El proceso de acuerdo con la reivindicación erizado porque la solución de hidróxido de pot lentamente con una velocidad del 10 al 50% mo preferentemente KOH, o la suma de KOH y KF en la H y HF por hora cuando la cantidad total de ucida se establece como del 100% mol. 9. Un proceso para soldar partes hechas de alu ones de aluminio, caracterizado porque se ap zincato de potasio de acuerdo con cualquiera dicaciones 1 a 7 en forma seca a al menos una S a ser unidas . 0. Proceso para transportar un fundente en ca o neumática, caracterizado porque se transp