近年来,随着陶瓷工业技术的不断进步,陶瓷辊棒作为关键设备部件的性能要求也日益提高。为了应对高温、高磨损等极端工况下的挑战,我们需对其局部镀复功能性金属层,我们常用的镀复工艺有下面几点:
1.热喷涂技术
通过高温热源将金属粉末或合金材料熔化或软化,并以高速射流的方式喷射到陶瓷辊棒表面,形成一层致密的金属涂层。根据热源和喷涂方式的不同,热喷涂技术可进一步细分为火焰喷涂、爆炸喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂等。其中,等离子喷涂因其高能量密度和均匀性,特别适用于制备高质量的功能性金属涂层。
2.溶胶-凝胶涂层技术
溶胶-凝胶涂层技术是一种利用金属醇盐或无机盐在溶剂中水解缩聚形成溶胶,再将溶胶涂覆在辊棒表面,经干燥、热处理后形成涂层的方法。该技术能够制备出具有纳米级结构的功能性金属陶瓷复合涂层,显著提高涂层的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。然而,溶胶-凝胶涂层技术在干燥过程中易产生残余应力,可能导致薄膜龟裂或脱落,因此需要严格控制工艺参数。
3.化学镀与电镀技术
化学镀通过在陶瓷辊棒表面沉积一层金属或合金,形成具有良好结合力和耐磨性的涂层。电镀则通过电解作用在辊棒表面沉积金属层,具有镀层均匀、厚度可控等优点。这些技术适用于多种金属材料的镀复,如镍、铬、铜等,可根据具体需求选择合适的镀层材料。
4.激光熔覆技术
通过在辊棒表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面同时熔化,快速凝固后形成冶金结合的添料熔覆层。该技术能够显著改善辊棒表面的硬度、耐磨性、抗热疲劳等性能,尤其适用于制备高性能的金属陶瓷复合涂层。激光熔覆技术具有精度高、涂层质量稳定等优点,但设备成本较高,适用于高精度要求的场合。
5.自蔓延高温合成涂层技术(SHS)
自蔓延高温合成涂层技术利用原料组分在高温下发生放热化学反应,反应产物沉积在陶瓷辊棒表面形成涂层。该技术具有工艺简单、反应迅速、节约能源等优点,特别适合于合成各种复合材料、结构陶瓷和功能梯度材料等。SHS技术制备的涂层具有高纯度、高致密性和良好的结合力,能够显著提高辊棒的性能和使用寿命。
综上所述,陶瓷辊棒局部镀复功能性金属层的工艺呈现出多样化发展的趋势。不同的工艺各有优缺点,适用于不同的工况和需求。