[發明專利]一種改善帶鋼潤濕性的工藝

無效

• 申請號: 200710045284.6
• 申請日: 2007-08-27
• 公開（公告）號: CN101376980A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 楊立紅
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23F4/00
• 分類號: C23F4/00;H05H1/24
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及帶鋼表面處理技術，特別涉及一種改善帶鋼潤濕性的工藝。

背景技術

覆膜鋼板是家電行業普遍采用的一種表面產品，這種產品具有較高的耐蝕性、可安全使用、具有漂亮的外觀，因此應用廣泛。表面有機膜與基板的結合力是該產品的關鍵性能，因為在成形過程中，薄膜的剝落必須抑制。

傳統上，采用涂底漆和電鍍鉻(鈍化)工藝來改善其結合力。但是這種化學處理不僅帶來環保問題，而且需要消耗大量能量，成本較高。隨著各種環保法規的出臺，清潔生產成為鋼鐵行業必須追求的一個目標。

由于結合力很大程度上取決于近表面狀態，而與基體材料關系不大。因此，需要尋找可以表面改性且不影響基體材料的工藝方法。真空鍍膜作為表面改性和鍍膜工藝，已經在電子、玻璃、塑料等行業得到了廣泛的應用。真空鍍膜技術主要優點在于其環保、良好的薄膜性能和可鍍物質的多樣性。這些工藝通過鍍膜或者等離子刻蝕等改善鋼卷表面潤濕性，但是它們都需要在一定的真空下進行。為了達到所需的真空度，尤其是對于鋼卷大規模生產所用的空對空方式，需要7—8級的多級密封裝置，設備復雜，一次性投資費用高，生產維護成本昂貴。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善帶鋼潤濕性的工藝，常壓下等離子帶鋼表面處理，整個工藝過程環保，能夠有效地提高表面產品的潤濕性，從而提高與有機涂層的結合力。

為達到上述目的，本發明的技術方案是，

一種改善帶鋼潤濕性的工藝，鋼卷開卷后進入常壓等離子鍍膜單元；采用多組電極，每組兩個電極；其中高壓電極位于鋼板的上方，用介電阻擋層覆蓋；運行的帶鋼位于高壓電極下方；帶鋼接地，或者位于接地電極的上方，通過絕緣物質阻隔；在兩個電極間加上交流電或直流電，其頻率大于200Hz；介電層阻擋了電流，產生介電放電；通入反應氣體后，流量大于1sccm，通過介質阻擋放電產生等離子；鋼板與等離子放電區的距離控制在1～7mm，鋼板或板卷的運行速率在2～200米/分；鋼板在通過等離子區域時，實現表面處理，從而改變鋼板表面的潤濕性。

又，鋼卷為冷軋鋼卷、不銹鋼卷，或者是以鋼板為基材的涂鍍卷。

所述的反應氣體為空氣、氬氣、氧氣、氮氣或氦氣中的一種或兩種以上的混合氣體。

所述的阻擋層選用石英、Al₂O₃或陶瓷材料。

另外，本發明所述的電極采用的交流電壓的頻率在200Hz到20kHz范圍內可調。

所述的DBD處于輝光放電、湯森放電或低溫等離子三種狀態。

優選地，所述的DBD放電保持在湯森放電范圍內。

再有，本發明所述的電極還可以根據需要施加脈沖直流電，頻率為500Hz-3kHz。

介質阻擋放電(DBD放電、Dielectric?barrier?discharge)在兩個電極間加上交流電，介電層阻擋了電流，就會產生介電放電。為了提高處理速率，可以采用多組電極，每組兩個電極。工藝控制主要通過控制電壓頻率來進行。

本發明工藝實現過程中基板的平均的氣體溫升在幾度之間，尤其適用于處理一些對溫度敏感的基板。通過控制過程工藝參數，實現均勻、高速的表面鍍膜。

常壓等離子是一個比較經濟、可行的表面改性手段，可以有效地提高表面的結合力；同時可以避免環境污染和高成本的問題。許多材料，包括有機材料、無機材料、金屬等都可以通過等離子進行表面改性。

常壓下，冷放電通常由很多的半徑在100微米級別的微放電組成，很容易成弧。電流密度被限制到一定范圍內，才能產生等離子。介電阻擋放電是常壓下最容易實現等離子的方法，其放電性質可以使輝光放電、湯森放電、等離子放電等形式。通常通過兩個電極間的氣體層及其中間的固體電介質層來實現。固體電介質可以被當作氣體間隙連接的電容。

常壓輝光放電通常使用惰性氣體，使用氮氣來實現湯森放電。在氬氣(10¹³/cm³)或氮氣10¹³/cm³)中的放電脈沖持續的時間和亞穩態原子或分子的密度也不相同，因此分布的電能取決于用來穩定放電的載氣。頻率為10kHz時，氦氣中分布的平均電能為0.1W/cm²，氮氣中為5W/cm²。在氦氣中，通過增加工作頻率可以提高放電中的等離子比例，但是與氦氣相比，氮氣、氬氣、空氣的成本要低很多。通過添加氧氣還可以實現改變表面結構的作用。

通過選擇不同的氣體、可以實現不同的介質阻擋放電(DBD放電、Dielectric?barrier?discharge)。