低成本改性陶瓷涂層技術(shù)前言 加熱輥廣泛應(yīng)用于造紙、印刷、紡織、化纖等行業(yè),如牽引、定向、層壓、干燥等工藝。大部分加熱輥與原絲摩擦過(guò)程中會(huì)磨損失效,其工作溫度60-420℃,24小時(shí)高速轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)速4000-9000rpm)。另外,部分原絲含酸堿介質(zhì),在進(jìn)入加熱輥前需經(jīng)過(guò)水洗,該過(guò)程中會(huì)有酸堿介質(zhì)殘留于水中而對(duì)加熱輥表面形成腐蝕。 當(dāng)前加熱輥應(yīng)用較多的表面防護(hù)技術(shù): 電鍍硬鉻和陶瓷涂層。 其中: 電鍍硬鉻:成本低,有一定的耐磨損和抗腐蝕能力,但在高轉(zhuǎn)速下與原絲磨損時(shí),其使用壽命僅3-5個(gè)月,主要原因是:電鍍硬鉻層硬度不高,耐磨損性能不夠;同時(shí),由于鉻的熱膨脹系數(shù)較小,電鍍硬鉻層容易在外界溫度作用下表面形成網(wǎng)狀裂紋,加速鍍層在腐蝕和磨損條件下失效。此外,電鍍硬鉻沉積速度慢,電鍍時(shí)間成本高,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,甚至產(chǎn)生致癌酸霧。 陶瓷涂層:具有高硬度、高熔點(diǎn)、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性能好等特點(diǎn),但由于熱噴涂陶瓷涂層存在一定的孔隙,不滿足抗腐蝕要求,容易發(fā)生因?yàn)楦g介質(zhì)滲入后涂層剝落。 熱噴涂技術(shù):通常是利用熱源將材料加熱并以一定速度沉積到基體表面,賦予基體表面各種功能涂層。噴槍出口溫度>10000℃,焰流噴射速度達(dá)3000米/秒。 鋮豐材料 研究目標(biāo) 為獲得綠色環(huán)保+耐磨+耐蝕+耐溫+低成本的涂層技術(shù),項(xiàng)目組結(jié)合過(guò)去三年材料設(shè)計(jì)和涂層制備技術(shù)的研究基礎(chǔ),開(kāi)展了低成本的耐磨損、抗腐蝕涂層技術(shù)研究。 (1)針對(duì)磨損失效,提高其耐磨損性能,升級(jí)傳統(tǒng)陶瓷涂層技術(shù); (2)針對(duì)磨損+腐蝕失效,獲得耐磨抗蝕性能,代替電鍍硬鉻技術(shù)。 開(kāi)發(fā)成果
優(yōu)點(diǎn)如下: 1. 耐溫、耐磨和抗蝕性能均優(yōu)于電鍍硬鉻和傳統(tǒng)陶瓷涂層 2. 優(yōu)異的抗腐蝕性能,能在800℃酸堿環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用 3. 耐磨損性能提高近3倍,顯微硬度和結(jié)合強(qiáng)度明顯提高; 4. 成本降低約15% 主要研究結(jié)論 (1)電鍍硬鉻層硬度和耐磨性較低,表面存在網(wǎng)狀裂紋;傳統(tǒng)陶瓷涂層硬度和耐磨性好,但存在一定孔隙;兩種涂層的抗腐蝕性能均較差; (2)與傳統(tǒng)陶瓷涂層相比,改性陶瓷涂層耐磨損性能提高近3倍,顯微硬度和結(jié)合強(qiáng)度明顯提高,可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)涂層性能升級(jí); (3)改性陶瓷涂層具優(yōu)異的抗腐蝕性能,能在300℃以下長(zhǎng)時(shí)間使用,滿足加熱輥高溫、磨損和腐蝕環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間服役要求,可代替電鍍硬鉻技術(shù)。 低成本 改性陶瓷涂層技術(shù) 鋮豐材料 歡迎各界垂詢(xún) |