用于刮刀的金属陶瓷涂层的喷粉制造技术

本发明专利技术涉及用于在刮刀表面(11)上制造金属陶瓷涂层(12)的喷粉，其中喷粉(30)包括金属粉末和硬质材料粉末的混合物，其中所述金属粉末中至少90%的颗粒的尺寸小于63μm、优选小于48μm，所述硬质材料粉末中至少90%的颗粒的尺寸小于2μm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于刮刀的金属陶瓷涂层的喷粉本专利技术涉及用于造纸机器的的刮刀，以及具体地涉及用于改进刮刀表面的刮刀涂层。通常,造纸工艺中制造的纤维幅(Faservliesbahn),即所谓的原纸幅，仍不具有各 种待制造的纸类型所需的表面性能，因此必须对其进行相应加工。为了平滑纸幅表面，一般将包含颜料、粘合剂和助剂的膏状涂层施用在所述表面 上。可以在独立的操作中涂布纸幅，但是一般通过将涂布机连接在造纸机中而整合入造纸 工艺中。通过刮刀涂布法实现平滑纸表面，在该方法中一开始将过量涂布介质施用于纸上， 之后用刮刀刮去。由于刮刀(称作涂布刀片)施加在涂布颜料上的压力，通过刮涂填充纸 表面上的凹处，从而在经涂布的纸上实现了均匀的表面。在一些纸如卫生用纸中，纤维幅的表面通过引导纸幅使纸幅经过称作起皱刮刀的 刮刀的上方而结构化。另外，刮刀用于刮辊，使辊表面上保持没有纸残留物和其他杂质，从而在造纸工艺 期间维持纸质量使其不变差。基于刮刀在纸幅上施加的高压力，在此通常接触压力为150N/m(相对刮刀长度的 接触压力)或更高，对刮刀的耐磨性提出了更高的要求。因此，用于纸幅表面处理的刮刀通 常由高强度钢制造。为了改进耐磨性，即减小刮刀磨损的速度，已知在施用于纸幅或接触涂布材料的 区域所提供的刮刀表面设置具有如下的涂层该涂层的耐磨性比刮刀基材的耐磨性更高。 已经证实了金属陶瓷涂层是特别耐磨的。术语“金属陶瓷”涉及硬质材料嵌入金属基质中 的复合材料。金属陶瓷中使用的硬质材料是陶瓷材料以及非陶瓷材料。金属陶瓷通常在热涂布工艺中施用至刮刀基体上，所述热涂布工艺例如等离子喷 涂、高速火焰喷涂(缩写HV0F,源自英语High Velocity Oxygen Fuel Spraying)或高速空 气燃料火焰喷涂(缩写HVAF,源自英语High Velocity Air Fuel Spraying)。在这些工艺 中，将粉末形式的喷涂材料供应至涂布设备的燃烧室或扩散喷管。为了制造金属陶瓷，所供 应的喷粉(Spritzpulver) —般包含如下的混合物(Gemenge):形成金属基质的颗粒(在下 文中称作基质粉末)和用于嵌入该金属基质中的硬质材料颗粒(在下文中称作硬质材料粉 末)。在本上下文中的混合物理解为颗粒材料的混合物。为了形成粘性(zShe)基质，优选使 用基于铁、镍或钴的硬质合金作为基质粉末。除了起初优选的同质的硬质相例如碳化物、氮 化物、硼化物或硅化物外，越来越多地使用异质的硬质材料例如碳化钨或碳化铬。目前使用基质粉末颗粒的尺寸通常为约10至63ü m的喷粉。通常，硬质材料粉末 的粒径由各硬质材料决定。在团聚的和烧结的粉末的情况中，实现硬金属陶瓷表面用的硬 质材料的粒径分布在使用碳化钨作为硬质材料时，通常在范围约I至2. 5 ym，在使用碳化 铬时则大于约3 u m。通常使用合适粒径制造的金属陶瓷涂层要求相对磨损性、粘性和腐蚀 性而言非常高的耐磨性。然而，具有相应粒径分布的喷粉的劣势是由所使用的粒径和更具体地由硬质材料 的粒径而导致的喷涂涂布表面的粗燥度，且该涂布表面需要昂贵的后处理。另外已经显示，在硬质材料的粒径和喷粉消耗之间存在相关性，过度喷涂，即不成为涂层部分的喷粉比例， 随着粒径的增加而增加。基于以上事实，期望提供一种在热涂布工艺中制造金属陶瓷涂层用的喷粉，由此 可以制造出具有改进特性的金属陶瓷涂层。根据一实施方案，提供一种在刮刀表面上制造金属陶瓷涂层用的喷粉，其中所述 喷粉包括由金属粉末和硬质材料粉末形成的混合物，并且所述金属粉末中至少90%的颗粒 的尺寸小于63 u m、优选小于48 u m,以及所述硬质材料粉末中至少90%的颗粒的尺寸小于 2 u m。利用具有所给粒径分布的金属粉末可以形成具有低孔隙度的涂层，其中硬质材料 分布均匀。具有90%颗粒的尺寸小于2 u m的粒径分布的硬质材料颗粒具有在金属基质中 的好的分散性能，并且因此细密地分布在利用喷粉制造的金属陶瓷涂层中。硬质材料颗粒 在金属基质中均匀细密的分布使得可以形成粗燥度低的涂层表面，仅需很少的后处理。由 于分散行为好，并由此引起硬质材料颗粒在涂层的金属基质中细密均匀的分布，涂层体积 中的硬质材料比例仅有小的局部波动。施加在涂层表面上的载荷因而均匀地被硬质材料颗 粒吸收，由此改进了涂层的耐磨性。另外，由于过度喷涂随着硬质材料的粒径减小而减少， 因此在利用根据所给实施方案的喷粉施用金属陶瓷涂层的期间产生的材料损失减小。可以通过窄粒径分布而改进硬质材料颗粒结合入金属基质中的均匀性。根据一实 施方案，在使用的金属粉末中，至少90%的颗粒的尺寸为大于10 以及优选大于18 ym。 本上下文中，本说明书和权利要求书中列出特征时使用的术语，例如“包括”、“具有/显示”、 “包含”、“含有”和“有”以及它们的语法变格通常不被认为是特征的封闭式说明，例如过程 步骤、设备、区域、尺寸和类似物，不排除存在其他的或额外的特征或其他的或额外的特征 的组合。为了形成尽可能均匀地分布在涂层中的硬质材料部分，根据另一实施方案使用具 有窄粒径分布的硬质材料粉末，其中优选如下实施方案90%的硬质材料粉末颗粒的尺寸 大于15nm,优选大于0. 5 y m。为了保持硬质材料颗粒从金属陶瓷涂层的金属基质中析出的可能性尽可能小，选 择尽可能粘性的基质材料。根据一实施方案，金属粉末为此包括至少80%的选自以下的材 料铁、钴、铜、镍、铬及其合金，以及它们的混合物。在一优选的实施方案中，喷粉中所使 用的金属粉末包括至少80%的选自以下的材料镍(Ni)、镍-铬合金(NiCr)、钴-铬合金 (CoCr)和镍-钴-铬体系的合金(NiCoCr)。镍以及所给合金在热涂布工艺施用期间显示 出流动性能，其有利于形成具有低孔隙度的均匀涂层。根据另一实施方案，喷粉中所使用的硬质材料粉末包括至少80%的选自以下的材 料碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和陶瓷金属氧化物(keramische Metalloxide)。在另 一实施方案中，硬质材料粉末包括选自以下的碳化物元素钨(W)、铬(Cr)、钒(V)、钽(Ta)、 钛(Ti)、钥(Mo)、铌(Nb)和硼(B)的碳化物和混合碳化物。在另一实施方案中，包含在硬 质材料粉末中的90%的碳化物颗粒的尺寸大于0. 4 ii m，优选大于0. 6 ii m，并且至少90%的 碳化物颗粒的尺寸小于1. 0 ii m，优选小于0. 8 ii m。碳化物相应窄的粒径分布有利于硬质材 料颗粒在金属陶瓷涂层的金属基质中的均匀分布，并产生在金属陶瓷涂层内部及其表面上 硬质材料部分的均匀分布。根据另一有利的实施方案，喷粉中所使用的硬质材料粉末包括选自以下的陶瓷金 属氧化物元素铬(Cr)、铝(A1)、钛(Ti)、钇(Y)和锆(Zr)的陶瓷金属氧化物以及它们的 混合物。在另一实施方案中，硬质材料粉末中至少90%的金属氧化物颗粒的尺寸大于15nm 以及优选大于0. 5 y m，以及至少90%的金属氧化物颗粒的尺寸小于2. 0 y m以及优选小于 0. 8 u m。另一实施方案涉及具有金属陶瓷涂层的刮刀，其中在热涂布工艺中通过使用上述 喷粉制造该金属陶瓷涂层，其中金属陶瓷-涂层的厚度为至少0. 15 i! m以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WP梅尔，A贝伦德斯，H比肖夫，A艾西梅尔，N加姆斯贾格，
申请(专利权)人：沃依特专利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：