热喷涂在造纸领域的应用

1概述多年来，热喷涂技术以他独特的表面制备方式，广泛用在冶金、石油、化工、造纸、航空、航天、机械制造等多种行业。近年来，国外热喷涂技术在造纸机械应用方面有许多新的发展。由于设备、材料、工艺等原因，国内还未大范围的推广应用。这里简述一些关于热喷陶瓷、金属陶瓷涂层在造纸机械中的一些应用，希望热喷涂这项表面工程技术能在我国造纸行业得到广泛的推广。陶瓷—一般是指金属的氧化物，用于热喷涂涂层的，主要有A1203，Ti02，Cr203，Zr02等少数几种。适用于多种耐热、耐磨、耐腐蚀及电绝缘工况，喷涂A1203+Ti02，能形成抗强酸、强碱的耐腐蚀涂层；喷涂Cr203涂层，可获得陶瓷中最致密、最坚硬的耐磨表面；而喷涂Zr02则是陶瓷中耐高温性能最好一种，它能在1600℃的工况下工作。陶瓷涂层通用采用氧乙炔火焰与等离子两种喷涂方式，低熔点陶瓷可用氧乙炔喷涂，而高熔点陶瓷，必须妥用等富子啼淦才有效。金属陶瓷通常是指金属的碳化合物，用于热喷涂的主要有WC，Cr203等。金属陶瓷以它们的高硬度获得很强的耐磨性。WC喷涂层硬度可达HV1200，相当于HRc75左右，主要用于400℃以下的耐磨工况。Cr203涂层硬度可达到HV1000，主要用于400～800℃的高温工况。据国外有关资料介绍，用超音速喷涂的WC涂层的耐磨性为冷硬铸铁的10倍。这种涂层只有用超音速喷涂与爆炸喷涂才能达到最佳效果。2.热喷涂陶瓷与金属陶瓷涂层在造纸机械中的应用实例2.1耐磨涂层用超音速喷涂的WC涂层压光辊，比冷硬铸铁更显示出优良的耐磨性，WC涂层还具有高达8Gpa的滚动接触疲劳强度，完全满足压光辊的碾压力；由于涂层致密无孔，耐腐蚀性也优于电镀辊面，由于涂层细而密，涂层可以磨至镜面光洁度。这种在普通钢辊表面喷涂WC涂层，尤其适合于制造超大型压光辊，不存在冷硬铸铁的铸造缺陷。此外，这种涂层还可喷涂在脱水箱面板表面，仅0.15mm的厚度耐磨性就足以胜过不锈钢几十倍。2.2亲水涂层采用氧乙炔火焰喷涂的陶瓷涂层，用在涂布机的涂布、施水辊上，亲水性能远远胜于电镀辊面，带水、上料均匀度好。涂层的这种亲水功能，主要是由于喷涂的陶瓷涂层具有微细毛孔，具有吸水能力增强了涂层的润湿性，而涂层具有一定厚度时，便可消除直通机体的毛细孔，所以，涂层并不会在短时间内出现介质腐蚀剥落。一般0.5mm厚度的涂层足以使辊子具备三年左右的寿命。该种陶咨涂层环可以喷涂在钢辊表面，代替传统的石辊，尤其是难以制作的大型石辊。2.3防粘涂层陶瓷与金属陶瓷涂层都具有对不相关物质不粘连特性，可以用在烘干区首道烘干辊表面，可有效地防止粘胶发生。这种涂层耐磨寿命远远大于氟塑料防粘涂层，且防粘效果并不亚于塑料涂层。2.4防滑涂层喷Mo作为最原始的热喷涂材料，曾经广泛地应用在造纸机复卷辊上，而Mo并不是理想的防滑材料，因M.本身具有自润滑特性，目前除一些缺乏润滑条件而又需要润滑的磨擦部件（如内燃机活塞环）还采用喷铝外，Mo已经在大多数场合被新型的喷涂材料所代替。对于大型卷纸辊，由于无法进行预热，氧乙炔火焰喷涂Mo粉往往达不到高的结合强度；而用电弧涂M.粉又因温度太高而使涂层过渡氧化。用超音喷涂WC或NiCr合金，既可实现大型工件不预热施工，又可获得致密、细腻的毛化表面，且WC涂层具有较高的摩擦系数，远比喷Mo涂层防滑性能要好得多。总之，陶瓷及金属陶瓷在造纸机械的应用，还远不止以上所述，更优良的涂层，等待我们的开发利用，满足各式各样复杂的工况需求。