【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷辊，具体是一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊。
技术介绍
1、随着经济的高速发达，对纸板的需求量与质量要求越来越高，因此需要小且均匀的涂胶量。传统的涂胶辊多为在钢辊面设置各种形状网纹，之后进行镀硬铬层、镍铬层处理，但是传统的合金镀层具有较差的耐磨损性、抗腐蚀性。
2、现有市场多用陶瓷辊作为纸质包装的涂胶辊，但是陶瓷涂胶辊制备时多为合金层与陶瓷层直接结合，存在结合力差，陶瓷层易脱落等问题，且有的陶瓷涂胶辊表面具有较差的防粘性与防污性，导致清洁困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，以解决现有技术中的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，制备工艺包括以下步骤：
4、s1：取钢辊作为基材，在钢辊表面等离子喷涂镍铬合金粉末，形成镍铬合金层；
5、s2：将复合核壳镍粉、ni-20al复合粉末混料，干燥得到熔覆料；
6、s3：用粘结剂将熔覆料涂刷在镍铬合金层表面，进行一次激光熔覆，形成过渡层；
7、s4：将at13粉末、混合二氧化钛前驱体粉末、复合核壳镍粉混料，干燥得到复合陶瓷料；
8、s5：用粘结剂将复合陶瓷料涂刷在镍铬合金层表面，进行二次激光熔覆，形成陶瓷层；
9、s6：将聚四氟乙烯分散液涂覆在陶瓷层表面，烧结，形成防粘层，得到一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷
10、进一步的，等离子喷涂的工作条件为：电压为58v，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10l/min，氩气的流量为42l/min，载粉氩气的流量为6l/min。
11、进一步的，熔覆料中复合核壳镍粉、ni-20al复合粉末的质量比为1：4。
12、进一步的，粘结剂为质量浓度为15-16％的松香的乙醇溶液。
13、进一步的，聚四氟乙烯分散液为质量浓度为16-18％的聚四氟乙烯的去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
14、进一步的，一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20l/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度14mm/s，激光功率为400w；二次激光熔覆的工作条件为：以氩气为保护气体，气体流量为18l/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度3mm/s，激光功率为1500w。
15、进一步的，以重量份数计，复合陶瓷料的组成为：10-12份at13粉末、5-8份混合二氧化钛前驱体粉末、1-3份复合核壳镍粉。
16、进一步的，混合二氧化钛前驱体粉末的制备包括以下步骤：
17、(1)将钛酸四丁酯、冰醋酸、浓硝酸和无水乙醇混合，搅拌20-30min，加入无水乙醇和去离子水的混合液，搅拌10-15min，得到钛溶胶；
18、(2)将碳纳米管、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇混合，加入铈镍双金属框架与乙醇的混合液，超声搅拌1-2h，得到改性碳纳米管；
19、(3)将改性碳纳米管、去离子水、无水乙醇混合，加入钛溶胶、十二烷基苯磺酸钠，搅拌1-2h，干燥、研磨，得到混合二氧化钛前驱体粉末。
20、进一步的，复合核壳镍粉的制备包括以下步骤：
21、1)将聚乙烯吡咯烷酮、纳米碳化钨、浓盐酸混合，搅拌20-30min，过滤，清洗至中性，得到预处理纳米碳化钨；以去离子水为溶剂，配制60g/l六水硫酸镍、40g/l次亚磷酸钠、80g/l柠檬酸钠的混合液作为化学镀液，调节化学镀液的ph为6-6.2；将预处理纳米碳化钨加入到化学镀液中，在30-35℃保温1-2h，清洗、过滤、干燥，得到核壳镍粉；
22、2)将聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、核壳镍粉混合，加入铈镍双金属框架，超声搅拌1-2h，得到复合核壳镍粉。
23、进一步的，铈镍双金属框架的制备包括以下步骤：将去离子水、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺混合，加入2,5-二羟基对苯二甲酸，搅拌1-2h，加入聚乙烯吡咯烷酮、六水硝酸镍、硝酸铈，搅拌1-2h，转移到反应釜中，在145-150℃保温9-10h，冷却、洗涤、干燥，得到铈镍双金属框架。
24、本专利技术的有益效果：
25、本专利技术提供一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，通过在钢辊上依次进行等离子喷涂、激光熔覆，制备了具有超疏水表面的高耐磨、抗腐蚀的陶瓷涂胶辊，将其用于纸质包装，大幅提高工作效率与质量。
26、为了提高铬镍合金层与陶瓷层的结合强度，本专利技术以复合核壳镍粉、ni-20al复合粉末为原料，通过激光熔覆在合金层与陶瓷层中生成过渡层，为了提高过渡层的强度，在过渡层中引入纳米碳化钨作为增强相，但是纳米碳化钨存在易团聚，且自粘结性差，本专利技术中采用化学镀法在纳米碳化钨表面包覆镍，得到核壳镍粉，为了进一步提高其在过渡层中分散性，选用铈镍双金属框架对核壳镍粉进行改性处理，且在激光熔覆中选用的粘结剂为松香，通常会产生气体，造成过渡层表面产生孔洞，本专利技术中选用铈镍双金属框架对核壳镍粉进行改性处理，在提高过渡层致密性的同时，以2,5-二羟基对苯二甲酸为配体的铈镍基有机框架的引入，有效改善激光效能，且双金属有机框架的原位合成的多孔碳有利于吸收气体，从而进一步提高过渡层的致密性。
27、本专利技术采用溶胶凝胶法制备二氧化钛与碳纳米管的混合前驱体粉体，通过激光熔覆原位制备碳化钛增强相，因为增强相在熔池中原位生成，可增强与过渡层的润湿性并能避免陶瓷层开裂，提高陶瓷层的硬度、耐磨性和耐蚀性；为了提高碳纳米管在钛溶胶中分散的均匀性，选用铈镍基有机框架对碳纳米管进行改性处理，且双金属有机框架的原位合成的多孔碳有利于碳化钛的生成，在陶瓷粉料中加入复合核壳镍粉，提高生成的陶瓷层的平整度与耐磨性；通过控制聚四氟乙烯分散液的质量浓度与烧结条件，在陶瓷辊表面构建超疏水表面，使其应用于纸质包装的涂胶工作时，提高工作效率与质量。
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1.一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，所述等离子喷涂的工作条件为：电压为58V，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10L/min，氩气的流量为42L/min，载粉氩气的流量为6L/min。
3.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，熔覆料中复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末的质量比为1：4。
4.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，粘结剂为质量浓度为15-16％的松香的乙醇溶液。
5.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，聚四氟乙烯分散液为质量浓度为16-18％的聚四氟乙烯的去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
6.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20L/min，光斑直
7.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，以重量份数计，复合陶瓷料的组成为：10-12份AT13粉末、5-8份混合二氧化钛前驱体粉末、1-3份复合核壳镍粉。
8.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，混合二氧化钛前驱体粉末的制备包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，复合核壳镍粉的制备包括以下步骤：
10.根据权利要求8或9所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，铈镍双金属框架的制备包括以下步骤：将去离子水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺混合，加入2,5-二羟基对苯二甲酸，搅拌1-2h，加入聚乙烯吡咯烷酮、六水硝酸镍、硝酸铈，搅拌1-2h，转移到反应釜中，在145-150℃保温9-10h，冷却、洗涤、干燥，得到铈镍双金属框架。
...【技术特征摘要】
1.一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，所述等离子喷涂的工作条件为：电压为58v，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10l/min，氩气的流量为42l/min，载粉氩气的流量为6l/min。
3.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，熔覆料中复合核壳镍粉、ni-20al复合粉末的质量比为1：4。
4.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，粘结剂为质量浓度为15-16％的松香的乙醇溶液。
5.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，聚四氟乙烯分散液为质量浓度为16-18％的聚四氟乙烯的去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
6.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20l/min，光斑直...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，周锋，
申请(专利权)人：常州裕东制辊有限公司，
类型：发明
国别省市：
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