[發(fā)明專利]一種線路板或電路板粉碎刀具專用涂層的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710175265.5
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN101122002A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 李金惠;楊連威;劉華峰;石丕星
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C23C4/10
• 分類號: C23C4/10;C23C4/12;B32B18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種廢線路板/電路板粉碎專用涂層刀具制備方法。可用于作廢線路板/電路板粉碎設備的刀具，而且適合做其他粉碎設備的刀具材料。

背景技術

隨著電子廢物的迅速增長，廢印刷線路板/電路板的回收利用成為日益關注的課題。破碎是廢印刷線路板/電路板的主流資源化技術中不可缺少的步驟。廢線路板/電路板呈板狀結(jié)構，含有多種組分，韌性較大，粉碎較難，刀具磨耗嚴重。雖然對其采用低溫破碎技術時效果較好，但費用較高，因此線路板/電路板常溫破碎技術一直是研究的熱點問題。

當前各個生產(chǎn)粉碎機的廠家一般采用不銹鋼、高速鋼和Cr12三種材料作為刀具材料。試驗研究結(jié)果表明，這三種材料制作的粉碎機刀具在使用幾天后刀具便被嚴重磨損。

目前國內(nèi)外沒有線路板/電路板破碎機、粉碎機的專用刀具。隨著科技的迅速發(fā)展，電子產(chǎn)品日益更新，導致廢電子產(chǎn)品的數(shù)量劇增，因此迫切需要一種新型的廢線路板/電路板粉碎刀具以滿足對廢線路板/電路板粉碎對刀具的要求。

為了解決上述線路板/電路板粉碎的刀具在使用方面的不足，研究者們相繼嘗試了硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、超硬材料刀具。但應用的結(jié)果表明，它們不適合做線路板/電路板粉碎的刀具材料，表現(xiàn)為在使用不久便崩刃或折斷。也嘗試了涂層刀具，如WC、CrO、CrC、Al₂O₃、TiN、TiC、TiCN、TiAlN、CrN等不同類型，嘗試的結(jié)果表明：但是上述涂層的韌性低，在高速沖擊力的作用下易崩裂，因此也不適合粉碎或切削廢棄電路板或線路板。

當前沒有線路板/電路板專用粉碎刀具，包括涂層刀具的報道，相近的專利有一些，如

公開號為CN2300454的實用新型專利公開了一種豆?jié){機組合粉碎刀具，包括電機，電機轉(zhuǎn)軸，高低粉碎刀，該刀具的材質(zhì)為高速鋼，適合粉碎大豆等植物，不適合粉碎線路板/電路板。

公開號為CN1148100的發(fā)明專利公開了一種涂覆有單層或多層耐高溫材料層Al₂O₃的物體，該涂層韌性較小，易破裂，因此不適合作線路板/電路板合粉碎的刀具材料。

公開號為CN1853832的發(fā)明專利公開了一種涂層硬質(zhì)合金刀具，包括二層或二層以上的涂層，其中一層涂層的成分為鈦-鋁-鉭-鎳(Ti-Al-Ta-N)，另外一層涂層的成分為鈦-鋁-鉭-Me-鎳(Ti-Al-Ta-Me-N)，盡管這種涂層具有高硬度，但在脆性較大，在高速的沖擊力的作用下容易破裂，因此不適合作線路板/電路板合粉碎的刀具材料。

公開號為CN2759353的發(fā)明專利公開了一種Ti(C，N)基金屬陶瓷及制備方法。該金屬陶瓷主要組成成分重量百分比為：Ti30～65，W8～25，Ta1.0～15.0，Zr0.1～5.0，Nb0～10，Al0～1.0。該金屬陶瓷雖然具有較高的韌性，但硬度和耐磨性較差，可用于切削刀具、拉絲模、壓制模等模具材料，而不適合做粉碎線路板/電路板的粉碎刀具材料。

公開號為CN2759353的發(fā)明專利公開了一種廢舊電子線路板/電路板機械粉碎和靜電分離的回收處理工藝及其所用設備。該廢舊電子線路板/電路板的機械粉碎所用的設備包括強力破碎機、磁選機、中碎機、精細粉碎機、超微分級機、高壓靜電分離機。其刀具的材質(zhì)為Cr12鋼，刀具使用幾天后便嚴重磨損，因此滿足不了線路板/電路板粉碎對刀具的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的針對公知技術存在的不足而研制出一種廢線路板/電路板粉碎專用涂層刀具及制備方法，應用于廢線路板/電路板粉碎設備。該專用刀具以碳化鎢為基體，以碳化鈦和含鉻化合物為耐磨相，以鈷、鐵為添加劑。刀具的涂層為梯度涂層，涂層分內(nèi)外兩層。上將均勻混合的內(nèi)、外涂層粉體，采用熱噴涂的方式將依次直接噴涂在基體材料上，便可制得涂層刀具(基體可選價格低廉的金屬)。

本發(fā)明制備的專用涂層刀具性能優(yōu)良：具有良好的斷裂韌性、耐磨性和化學穩(wěn)定性等特點，同時運行穩(wěn)定，使用過程中無涂層剝落或破裂現(xiàn)象出現(xiàn)。該刀具不僅制備工藝簡單，而且生產(chǎn)周期遠遠很短。該刀具材料不僅適合作廢線路板/電路板粉碎設備的刀具，而且適合做其他粉碎設備的刀具材料。

本發(fā)明的技術方案為：該專用刀具以碳化鎢為基體，碳化鈦和含鉻化合物為耐磨相，以鈷、鐵為添加劑。刀具的涂層為梯度涂層，涂層分內(nèi)外兩層。上述組分均勻混合成粉體。將碳化鎢上述材料按比例均勻混合，制成內(nèi)、外涂層的粉體，然后依次放到超音速等離子噴涂設備的樣品槽中，直接將粉體噴涂在基體材料上。