[發明專利]一種常壓等離子帶鋼鍍膜工藝

無效

• 申請號: 200710045285.0
• 申請日: 2007-08-27
• 公開（公告）號: CN101376968A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 楊立紅;傅建欽;張健;楊曉萍
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C16/50
• 分類號: C23C16/50;C23C16/52;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，特別涉及一種常壓等離子帶鋼鍍膜工藝。?

背景技術

具有良好表面性能的鋼板是汽車、建筑和家電行業的關鍵材料。?

現有的帶鋼鍍膜技術主要包括熱鍍鋅、電鍍鋅、電鍍錫、彩涂等鍍膜工藝。通常還包括化學前處理和磷化、鈍化、耐指紋鍍膜等前后處理工序。?

近些年來，市場對具有較好表面性能鋼板的需求不斷增長，同時，用戶對涂鍍層產品的性能要求也越高越高。用戶希望涂鍍層產品不僅能滿足耐腐蝕、環保相容性、優良的可加工性和表面光學性能，還能具有裝飾性、抗涂寫性、易清潔、耐磨損、耐指紋、隔音、抗劃痕等性能；用戶要求涂鍍層越來越薄，綜合性能越來越好。?

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。作為帶鋼鍍膜的環保、多功能工藝，已經進行了很多研發。但是這些工藝都需要在一定的真空鍍膜進行。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。因此，帶鋼真空鍍膜技術之后的下一個發展方向是常壓等離子鍍膜技術。?

隨著壓力的提高，電子的平均自由程縮短，薄膜的質量受到了影響。盡管如此，常壓等離子鍍膜技術是對鋼鐵行業大規模鍍膜生產很有前景的技術，同時與傳統的熱鍍、電鍍相比，其薄膜質量也可以達到令人滿意的程度。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種常壓下等離子帶鋼鍍膜的工藝，整個工藝?過程環保，可以實現多種鍍膜產品；與帶鋼真空鍍膜相比，工藝過程簡單，投資低。?

為達到上述目的，本發明的技術方案是，?

一種常壓等離子帶鋼鍍膜工藝，基板卷開卷后進入常壓等離子鍍膜單元；采用兩個電極，其中高壓電極位于鋼板的上方，用阻擋層覆蓋；運行的基板位于高壓電極下方，基板接地或位于接地電極的上方，通過絕緣物質阻隔；通過載氣通入有機前驅體，氣體流量大于0.01sccm；以及反應性氣體，流量大于1sccm，在兩個電極間加上交流電或直流電，頻率在200Hz-20kHz之間；介電層或者絕緣層阻擋了電流，產生介電放電；介質阻擋放電產生等離子，鋼板在通過等離子區域時，進行鍍膜；基板運行速率在2～200米/分之間。?

所述的基板為冷軋鋼卷、鍍鋅板卷、不銹鋼卷或有機預涂鋼卷。?

又，電極采用的交流電壓的頻率在200Hz到20kHz范圍內可調。?

所述的阻擋層可以選用石英、A1₂O₃或陶瓷材料。?

所述的介質阻擋放電為處于輝光放電、湯森放電或低溫等離子三種狀態；優選地，介質阻擋放電保持在湯森放電范圍內。?

所述的反應性氣體采用氦氣、氮氣、氬氣或氧氣。其中反應性氣體的通入量由該氣體抑制亞穩態的能力決定。?

所述的有機前驅體為HMDSO、HMDS、SiH₄中的一種。?

又，本發明所述的有機前驅體通過預熱，經載氣運送到鍍膜系統，發生反應。?

本發明工藝中鍍膜后，進行加熱或冷卻。?

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。?

可以通過采用兩種方法來防止常壓下產生微放電：1)氣體預放電，允許同時發生很多大的雪崩，導致形成大面積放電區域。2)離子和亞穩態原子、分子轟擊形成的陰極二次放電導致的湯森放電。只有湯森放電可?

形成均勻大面積介質阻擋放電(DBD放電、Dielectric?barrier?discharge)的方法和條件已經比較清楚，同時很容易擴大化。在特定條件下，DBD可以覆蓋鋼板幾米寬度，連續運行。?