应用非平衡磁控溅射技术在纺纱钢领上镀铬.pdf

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1、Textile织Ac器cessoriesVOI40NO1Jan．2Oi3应用非平衡磁控溅射技术在纺纱钢领上镀铬张一鸣，曹根阳(武汉纺织大学，武汉430073)摘要：为提高钢领耐磨性、延长其使用寿命，研制超高速钢领，分析研究瑞士布雷克钢领后，认为钢领表面采用镀铬层，可提高硬度、耐磨性，从而延长其使用寿命；通过介绍非平衡磁控溅射技术及其设备结构，并详细对比了沉积镀铬与电解镀铬的表面形貌、晶粒结构、工艺过程及沉积层性能；指出应用非平衡磁控溅射技术可以实现钢领表面镀铬，具有工艺产量高、加工费用低、环保等优势，但设备费用高；钢领镀层表面具有较高的附着力、硬度，具有更细小的纳米晶粒，表面

2、粗糙度值和摩擦因数也小，因其环保特性应用将更广泛。关键词：钢领；镀铬；非平衡磁控溅射；硬度；摩擦因数；铬酐；电解镀铬；纳米晶粒；环保中图分类号：TS103．813文献标志码：A文章编号：1001—9634(2013)01—000804抗氧化性能好，可以连续使用3a～5a，使用期间不0引言需回磨，又由于其材料组织易得到纳米级晶粒，产品我国是纺织生产大国，拥有环锭细纱机锭数1具有较小的表面粗糙度值，使得表面的摩擦因数减亿多，其数量居世界第1位。环锭纺的“环”即指钢小，能获得良好、稳定的气圈形态，纺出优级纱，受到领，钢领是环锭纺纱机加捻和卷绕的关键元件。钢国内纺纱企业的欢迎，但价格

3、约为国产钢领的1O倍丝圈在钢领上以15kr／min的速度一天24h连续～20倍。不停地干摩擦运转，二者的配合效果对高速纺纱生我们对国内、国外先进钢领进行剖析研究，发现产和产品质量影响很大，因此，提高钢领的使用寿表面渗涂纳米铬合金可以提高材料的表面性能，即命，研制超高速钢领(国外已有25kr／min的高速环用极少量铬的材料赋予钢领表面耐磨、耐腐蚀、耐锭细纱机用钢领)是迫切需要我们研究和探索的。热、耐疲劳等特殊性能。因此，我们采用磁控溅射技国产钢领大都采用2O钢板冲轧车制成，浅表层术在纺纱钢领上镀一层铬的方法，来提高钢领的使进行C—N共渗，表面的硬度约为800HV。由于制用寿命，

4、努力赶超国外先进水平。造精度差，平行度和圆整度差，若采用轧光工艺，经C—N共渗热处理后钢领变形就更大，一般使用3个1非平衡磁控溅射技术月后须拆下回磨，使用8月～12个月后必须进行更1．1非平衡磁控溅射技术新。此类钢领在国内、国外都是廉价的，其寿命也是该技术是近30年来迅速发展的一门表面处理最短的，纺纱质量也是较差的。1980年左右开始采技术学科，属于高新技术重要的组成部分，它成为微用以六价铬酐工艺方式镀铬即镀铬钢领，由于能延电子、信息、光学、能源、机械、宇航等技术的基础，与长一倍的使用寿命，而受到欢迎。但是，其晶粒粗国家建设、国防现代化和人民生活密切相关，是材料大，摩擦因数大

5、，纺纱中容易造成断头，又因环保要表面工程中的重要技术领域。求的限制未得到广泛应用，但在纺粗号纱和涤纶纱气象沉积高新技术可以获得微米级、纳米级的方面仍有较多的应用。单层或多层的新材料，获得具有特殊的物理性能、化我国使用较多的国外钢领为瑞士布雷克学性能和力学性能，且与基础材料结构、性能不同的(BRACKER)钢领。它采用优良lOOCr6轴承钢材新材料，可促进新技术、新材料、新品种的开发。应质，表面有一层纳米级铬合金镀层，其抗热性能佳、用范围很J一泛，如太阳能聚热管、光盘、太阳能电池、收稿日期：2Ol2-04一Ol半导体器件、光学器件、节能玻璃敏感元件、工模具作者简介：张一鸣(19

6、39-)，男，武汉人，教授，高级工程超硬涂层、塑料制品的金属化、纺织工业中的隐形服师，主要从事纺织工艺及纺织器材应用方面的研究与教学。装的屏蔽材料等各个领域，在工业现代化中的作用第4O卷第1期织器l；}2013年1月TextileAccessories·11·【1l】表2两种不同工艺镀铬钢领的表面硬度E3]张一鸣，曹根阳，杨兵，等．类金刚石涂层转杯、分梳辊的单位：HV探讨[J]．纺织器材，2007，34(4)：16—18．[4]张一鸣，杨兵，王志强，等．异型筘气相沉积高纯度cr的研究及探讨[J]．纺织器材，2008，35(5)：6-8．[5]展义臻，王炜，赵雪，等．高效宽频电

7、磁屏蔽织物有关问题的探讨[J]．纺织科技精粹，2009(2)：24—27．[6]王东，齐宏进．磁控溅射法制备防水透湿织物初探[C]／／3结论2001功能性纺织品及纳米技术应用研讨会文集，2008．3．1钢领表面采用镀铬层，可提高其硬度、耐磨性，[7]黄美林，狄剑锋，齐宏进．磁控溅射法制备防紫外线PET从而延长钢领的使用寿命。织物研究[J]．棉纺织技术，2008，36(4)：7-9．3．2用非平衡磁控溅射技术，在钢领表面进行渗涂[8]侯大寅，李良飞．低温等离子体处理改善PET非织布润纳米铬合金工艺，使钢领