近年來,隨著陶瓷工業(yè)技術(shù)的不斷進步,陶瓷輥棒作為關(guān)鍵設(shè)備部件的性能要求也日益提高。為了應(yīng)對高溫、高磨損等極端工況下的挑戰(zhàn),我們需對其局部鍍復功能性金屬層,我們常用的鍍復工藝有下面幾點:
1.熱噴涂技術(shù)
通過高溫熱源將金屬粉末或合金材料熔化或軟化,并以高速射流的方式噴射到陶瓷輥棒表面,形成一層致密的金屬涂層。根據(jù)熱源和噴涂方式的不同,熱噴涂技術(shù)可進一步細分為火焰噴涂、爆炸噴涂、電弧噴涂和等離子噴涂等。其中,等離子噴涂因其高能量密度和均勻性,特別適用于制備高質(zhì)量的功能性金屬涂層。
2.溶膠-凝膠涂層技術(shù)
溶膠-凝膠涂層技術(shù)是一種利用金屬醇鹽或無機鹽在溶劑中水解縮聚形成溶膠,再將溶膠涂覆在輥棒表面,經(jīng)干燥、熱處理后形成涂層的方法。該技術(shù)能夠制備出具有納米級結(jié)構(gòu)的功能性金屬陶瓷復合涂層,顯著提高涂層的耐磨性、耐腐蝕性和耐高溫性能。然而,溶膠-凝膠涂層技術(shù)在干燥過程中易產(chǎn)生殘余應(yīng)力,可能導致薄膜龜裂或脫落,因此需要嚴格控制工藝參數(shù)。
3.化學鍍與電鍍技術(shù)
化學鍍通過在陶瓷輥棒表面沉積一層金屬或合金,形成具有良好結(jié)合力和耐磨性的涂層。電鍍則通過電解作用在輥棒表面沉積金屬層,具有鍍層均勻、厚度可控等優(yōu)點。這些技術(shù)適用于多種金屬材料的鍍復,如鎳、鉻、銅等,可根據(jù)具體需求選擇合適的鍍層材料。
4.激光熔覆技術(shù)
通過在輥棒表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之與基材表面同時熔化,快速凝固后形成冶金結(jié)合的添料熔覆層。該技術(shù)能夠顯著改善輥棒表面的硬度、耐磨性、抗熱疲勞等性能,尤其適用于制備高性能的金屬陶瓷復合涂層。激光熔覆技術(shù)具有精度高、涂層質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點,但設(shè)備成本較高,適用于高精度要求的場合。
5.自蔓延高溫合成涂層技術(shù)(SHS)
自蔓延高溫合成涂層技術(shù)利用原料組分在高溫下發(fā)生放熱化學反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物沉積在陶瓷輥棒表面形成涂層。該技術(shù)具有工藝簡單、反應(yīng)迅速、節(jié)約能源等優(yōu)點,特別適合于合成各種復合材料、結(jié)構(gòu)陶瓷和功能梯度材料等。SHS技術(shù)制備的涂層具有高純度、高致密性和良好的結(jié)合力,能夠顯著提高輥棒的性能和使用壽命。
綜上所述,陶瓷輥棒局部鍍復功能性金屬層的工藝呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展的趨勢。不同的工藝各有優(yōu)缺點,適用于不同的工況和需求。