納米陶瓷合金化學復合涂層異形筘片制造技術

本實用新型專利技術主要公開了一種納米陶瓷合金化學復合涂層異形筘片，包括筘片本體，筘片本體上具有上端、下端、上駝峰、下駝峰。在筘片本體的表面涂覆有一層納米陶瓷合金化學復合層。本實用新型專利技術針對國產高檔異形鋼筘片表面耐磨涂層研究的不足甚至研究空白，涂覆納米陶瓷合金化學復合層來制備高強、高韌、低摩擦因數的納米陶瓷合金復合化學涂層異形筘片。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及紡織機械工程
，特別涉及一種表面涂層改性技術，主要用于噴氣織機用鋼筘不銹鋼異形筘片表面高硬度低摩擦因數耐磨損納米陶瓷合金化學復合涂層工藝。
技術介紹
我國是一個紡織大國，生產規模、紡織品服裝進出口居于世界前列。國內人均年纖維消耗量也達到了 20kgs左右，雖然中國是紡織品消費和出口大國，但高端、高品質紡織品的生產能力卻十分有限。其中主要問題之一是受限于國內紡織機械的發展及生產水平。從當前來看，無梭織機最能滿足織造工藝的發展趨勢，同時也是世界織機發展的主流。上世紀七十年代末以來，我國紡織工業開始逐步引進無梭織機，隨后根據紡織品功能及紡織工藝本身的不斷發展和需求，無梭織機中的噴氣織機引進數量逐步增多。九十年代初在吸收消化國外先進技術的基礎上，我國合作生產或依靠自身力量研發和生產噴氣織機的企業開始逐漸上升，現生產上規模的企業已達十幾家。近年來，各種新纖維、新材料、新工藝和新技術的不斷涌現，對高檔新型噴氣織機的需求越來越大，而我國噴氣織機的發展水平沒有得到快速提高，與國外先進水平還有一定的差距，高檔噴氣織機市場幾乎都集中在外商手中。在新的經濟發展形式下，尤其是面臨全球性經濟危機，2009年2月國務院常務會議通過紡織工業和裝備制造業調整振興規劃，明確提出大力支持包括紡織，裝備制造業在內的重點產業發展，鼓勵企業提高自主創新和研發能力。顯然，高速智能化的噴氣織機國產化必然成為行業的發展方向和目標，其中作為噴氣織機必不可少的關鍵配套器材之一的異形鋼筘的設計、制造及使用性能也成為我國紡織機械器材行業研究關注的重點。異形筘是噴氣織機織造引緯和打緯的關鍵器材之一，是用織機輔助噴嘴進行接力引緯的噴氣織機專用鋼筘，當前噴氣織機主要采用主噴嘴+輔助噴嘴+異形筘的引緯方式。異形筘將氣流擴散裝置(管道片)與鋼筘合二為一。異形筘的筘齒呈駝峰狀，兩峰之間為噴氣引緯的氣流通道(筘槽)。引緯時，主噴嘴氣流和輔助氣流在異形筘筘槽內與空氣流匯交并形成一束符合引緯工藝要求的合成氣流，緯紗隨氣流沿筘槽前進。噴氣織機的車速高，一般在600r/min以上，紗線對異形筘的摩擦和沖擊次數每天約90萬次，其次，被引入織口的緯紗隨著上、下層經紗的交織，緯紗的彎曲程度增加，經紗變形附加張應力使得緯紗對邊部筘齒作用力最大及織物用紗纖維中固有特性和上漿等因素，加劇了邊部筘齒(不銹鋼筘片)的磨損。綜上所述，異形鋼筘實際工況是摩擦磨損、反復沖擊疲勞、應力腐蝕等多種模式復雜交互作用。如何提高異形筘的使役壽命，將對提高織機效率及織造質量，節約織造成本起到決定性的作用。因此，無論是降耗節能，還是從提高織物質量來看，都應對異形筘使用磨損原因和對應解決其不銹鋼異形筘片表面改性涂層技術開展研究。當前國內自主研發和生產的異形筘使役壽命遠遠低于國外同類產品，主因有二 異形筘片的選材和表面涂層技術。如日本木地公司、高山公司、法國伯克力公司、比利時拉美拉斯公司等異形筘或異形筘片生產基本選用高硬度奧氏體鉻鎳不銹鋼和經淬火、回火處理的馬氏體含鉻不銹鋼，具有優良的機械性能，尺寸精度一致性，耐磨平滑等特性；若表面再經類金剛石(DLC)、玻璃纖維(SiC)等耐磨涂層強化處理，異形鋼筘片表面硬度能高達1000-2000HV以上，表面摩擦因數能低至O. 14以下，表面出優越的耐磨抗蝕性能。據統計目前國內具有一定規模異形鋼筘生產能力的企業約有18家左右。年產量約為24萬米。有實力的生產企業采用進口不銹鋼帶精密制造的異形筘片基本性能指標已接近國際水準。但表面耐磨涂層技術卻是傳統電鍍硬鉻技術。因電鍍鉻所含強氧化性的金屬鉻離子，對環境污染嚴重，且出口受限制；再者，電鍍鉻層硬度不高(約為750-900HV)，耐磨性能也并不理想(摩擦因數約為O. 4-0. 5)，與國外耐磨涂層制備工藝和性能相差甚遠。國內諸多鋼筘生產廠都面臨這一技術瓶頸問題。再加上鋼筘行業本來生產分散、多而不強，科研投入不足1%，產品技術研發滯后，具有自主知識產權的產品又極少。因異形鋼筘筘片外形尺寸復雜且筘齒過渡弧角大，在其表面沉積均勻硬質涂層的難度大，而且改善不銹鋼筘片體與涂層結合性能也是一個難點問題；另外，因筘片本身厚度薄(< O. 6_)，沉積溫度、偏壓等沉積參數以及硬質涂層中的應力都可能導致筘片變形或改變筘片自身韌彈性。加上異形鋼筘實際工況復雜，損傷模式包括磨損、沖擊疲勞、腐蝕及應力腐蝕等，而且因受力狀況不同，反映出的損傷部位及失效方式又大不相同，評價異形鋼筘·片表面涂層的性能及使役壽命也是棘手的難點問題。國內筘片表面改性技術采用先進的氣相沉積涂層或復合化學鍍涂層的研究應用極少，還處于理論研究和實驗階段，氣相沉積涂層硬度雖可提高至1000HV以上，但涂層的摩擦因數還是較高，涂層性能與使役壽命與國外相比還存在較大差距，況且，要形成生產能力，投入費用很高，生產條件、工藝技術要求苛刻。
技術實現思路
本技術的目的是針對國產高檔異形鋼筘片表面耐磨涂層研究的不足甚至研究空白，擬采用以鎳、磷、硼等為合金鍍層的主要成分，選擇不同種類，不同粉徑的納米陶瓷材料制備高強、高韌、低摩擦因數的納米陶瓷合金復合化學涂層異形筘片。為了達到上述目的，本技術通過以下技術方案來實現納米陶瓷合金化學復合涂層異形筘片，包括筘片本體，筘片本體上具有上端、下端、上駝峰、下駝峰；筘片本體的表面涂覆有一層納米陶瓷合金化學復合層。所述的納米陶瓷合金化學復合層厚度為O. 005 O. 02_。采用上述方案后，本技術具有諸多有益效果本技術解決國內鋼筘廠家共同面臨的高檔噴氣織機用異形鋼筘產品表面耐磨涂層設計、制備及測試等多個技術難點問題。這將填補國內高速噴氣織機耐磨異形鋼筘產品的空白，提升國內高速噴氣織機整體設計及制造水平。異形鋼筘的使役壽命可由目前普遍的1-3個月提高到6-12個月以上，這將使用戶織機開臺效率大大提高，使織物質量提升，工人勞動強度相應降低，從而為企業節約成本。本技術任務直接針對目前面臨異形鋼筘產品技術提升問題，擬采用納米陶瓷合金復合化學涂層等技術，通過調整工藝參數，在異形筘片表面沉積均勻高硬度、高韌耐磨涂層，真正解決國產異形鋼筘產品的耐磨問題和使用壽命。大幅提高異形鋼筘產品的國際、國內市場競爭力和市場占有份額，納米陶瓷復合化學涂層異形筘片技術實現產業化后，必定會帶來巨大的社會經濟效益。附圖說明圖I為本技術較佳實施例中筘片本體的示意圖；圖2為圖I中A-A向示意圖。具體實施方式結合附圖，對本技術較佳實施例做進一步詳細說明。納米陶瓷合金化學復合涂層異形筘片，包括筘片本體1，筘片本體I上具有上端 11、下端12、上駝峰13、下駝峰14。上端11、下端12主要是用于在異形鋼筘生產時，裝夾在筘梁上。筘片本體I的正面具有上駝峰13、下駝峰14，上駝峰4、下駝峰5之間形成一個氣流槽15。織機上的主噴氣流和輔助氣流在異形筘片本體上的氣流槽15內與空氣流匯交并成一束符合引緯工藝要求的合成氣流，緯紗隨著氣流沿氣流槽15前進。筘片本體I如圖2所示，在其整體表面涂覆有一層納米陶瓷合金化學復合層2。納米陶瓷合金化學復合層2所采用的原料包括硫酸鎳、次磷酸鈉、絡合劑、穩定劑，加水在常溫下混合攪拌，配好后的各個組分的濃度分別是20g/L 3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
納米陶瓷合金化學復合涂層異形筘片，包括筘片本體，筘片本體上具有上端、下端、上駝峰、下駝峰；其特征在于：筘片本體的表面涂覆有一層納米陶瓷合金化學復合層。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜鵬，王紹斌，
申請(專利權)人：紹興市水富紡織器材有限公司，
類型：實用新型
國別省市：