一种提高钢领表面耐磨性的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高钢领表面耐磨性的方法，该方法采用中频非平衡磁控溅射技术在钢领表面进行类金刚石镀膜；所述的中频非平衡磁控溅射技术中镀膜功率控制在8kW，负偏压设置为120V。经过本发明专利技术处理后的钢领兼具优异的减摩和抗磨性能，表面光滑致密，均匀性较好，表面膜具有典型的类金刚石结构，硬度较高，膜与钢领结合强度高，摩擦系数低至0.1～0.15，且磨损率较小，与传统的镀Cr钢领和光面钢领相比性能上有了很大的提高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该方法采用中频非平衡磁控溅射技术在钢领表面进行类金刚石镀膜；所述的中频非平衡磁控溅射技术中镀膜功率控制在8kW，负偏压设置为120V。经过本专利技术处理后的钢领兼具优异的减摩和抗磨性能，表面光滑致密，均匀性较好，表面膜具有典型的类金刚石结构，硬度较高，膜与钢领结合强度高，摩擦系数低至0.1～0.15，且磨损率较小，与传统的镀Cr钢领和光面钢领相比性能上有了很大的提高。【专利说明】
本专利技术属于钢领表面处理领域，特别涉及。
技术介绍
钢领是环锭细纱机上的关键元件，它与高速运转的钢丝圈组成一对摩擦副，实现对纱线的加捻和卷绕。钢领在环锭纺中所起的作用举足轻重，它的耐磨性能的好坏直接影响着成纱毛羽，细纱断头等纺纱质量以及纺纱效率。目前对于钢领表面处理的方法主要有表面抛光、表面渗硫、化学镀N1-P和镀铬等方法。但是对于以上的处理方法，除了镀铬钢领得到了实际应用和推广外，其它均没有在市场上得到大范围的推广。造成这种状况的主要原因有技术不成熟、使用寿命没有得到大幅度提闻、成本较闻等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该方法处理过的钢领表面光滑致密，均匀性较好，表面膜具有典型的类金刚石结构，硬度较高，膜与钢领结合强度高，摩擦系数低至0.1~0.15，且磨损率较小，与传统的镀Cr钢领和光面钢领相比性能上有了很大的提闻。本专利技术的，该方法采用中频非平衡磁控溅射技术在钢领表面进行类金刚石 (Diamond-like carbon, DLC)镀膜；所述的中频非平衡磁控溅射技术的具体操作包括:(I)将石墨靶材进行轰击清理，去除其表面的杂质；(2)基片前期处理:用丙酮洗去钢领基体上的油污，然后放在酒精中进行超声波震荡洗涤，再用去离子水清洗，最后用酒精洗涤并立即烘干放入干燥皿中；(3)基片后期处理:在真空室中，用Ar+对经过步骤(2)处理后的钢领基体进行溅射清洗5min左右；(4)利用步骤(1)处理后的石墨靶材在步骤(3)得到钢领基片表面制备薄膜，即可。步骤(1)中所述的石墨靶材为具有高强度、高密度和高纯度的圆形石墨靶材，其尺寸为直径150mm,厚度30mm。所述的中频非平衡磁控溅射技术中镀膜功率控制在8kW，负偏压设置为120V。得到的处理后的钢领的摩擦系数为0.1~0.15。本专利技术采用的在纺织用钢领表面进行DLC镀膜的方法是通过磁控溅射来实现。其工作原理为在阴极靶和阳极靶即钢领表面之间加电场，电子在电场E的作用下，在飞向阳极靶钢领表面过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向钢领表面，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在钢领表面即形成DLC类金刚石薄膜。有益效果:经过本专利技术处理后的钢领兼具优异的减摩和抗磨性能，表面光滑致密，均匀性较好，表面膜具有典型的类金刚石结构，硬度较高，膜与钢领结合强度高，摩擦系数低至0.1~0.15，且磨损率较小，与传统的镀Cr钢领和光面钢领相比性能上有了很大的提高。【专利附图】【附图说明】图1、钢领表面镀DLC膜结构示意图；图2、不同功率下镀DLC膜钢领表面的摩擦系数变化曲线。【具体实施方式】下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1本专利技术采用的在纺织用钢领表面进行DLC镀膜的方法是通过磁控溅射来实现，首先要选择具有高强度、高密度和高纯度的圆形石墨靶材，接着对石墨靶材和基片进行处理，去除各自表面的油污等提高薄膜与基体结合强度，最后再进行制备薄膜。其镀膜功率控制在8kW，负偏压设置为120V。其工作原理为在阴极靶和阳极靶即钢领表面之间加电场，电子在电场E的作用下，在飞向阳 极靶钢领表面过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向钢领表面，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在钢领表面即形成DLC类金刚石薄膜。图1为钢领表面镀DLC膜结构示意图，在类金刚石膜中，sp3键的含量越多，薄膜的性能越接近金刚石，耐磨性就越好；从图2中可以得出，功率控制在8KW时，钢领表面的摩擦系数是最小的，耐磨性也就是最好的。【权利要求】1.，其特征在于:该方法采用中频非平衡磁控溅射技术在钢领表面进行类金刚石镀膜； 所述的中频非平衡磁控溅射技术的具体操作包括: (1)将石墨靶材进行轰击清理，去除其表面的杂质； (2)用丙酮洗去钢领基体上的油污，然后放在酒精中进行超声波震荡洗涤，再用去离子水清洗，最后用酒精洗涤并立即烘干放入干燥皿中； (3)在真空室中，用Ar+对经过步骤(2)处理后的钢领基体进行溅射清洗； (4)利用步骤(1)处理后的石墨靶材在步骤(3)得到钢领基片表面制备薄膜，即可。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:步骤(1)中所述的石墨祀材为圆形石墨祀材，其尺寸为直径150mm,厚度30_。3.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述的中频非平衡磁控溅射技术中镀膜功率控制在8kW，负偏压设置为120V。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:得到的处理后的钢领的摩擦系数为0.1~0.15。【文档编号】C23C14/35GK103710677SQ201310754112【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日 【专利技术者】常鹏鹏, 孔永华, 袁俊 申请人:东华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高钢领表面耐磨性的方法，其特征在于：该方法采用中频非平衡磁控溅射技术在钢领表面进行类金刚石镀膜；所述的中频非平衡磁控溅射技术的具体操作包括：（1）将石墨靶材进行轰击清理，去除其表面的杂质；（2）用丙酮洗去钢领基体上的油污，然后放在酒精中进行超声波震荡洗涤，再用去离子水清洗，最后用酒精洗涤并立即烘干放入干燥皿中；（3）在真空室中，用Ar+对经过步骤（2）处理后的钢领基体进行溅射清洗；（4）利用步骤（1）处理后的石墨靶材在步骤（3）得到钢领基片表面制备薄膜，即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常鹏鹏，孔永华，袁俊，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31