[發明專利]應用非平衡磁控濺射技術在紡紗鋼領上鍍鉻的方法

在審

• 申請號: 201310410795.9
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103484828A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 姚建平
• 申請（專利權）人: 昆山市萬豐制衣有限責任公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于紡織設備技術領域，具體涉及一種應用非平衡磁控濺射技術在紡紗鋼領上鍍鉻的方法。

背景技術

我國是紡織生產大國，擁有環錠細紗機錠數1億多，其數量居世界第1位。環錠紡的“環”即指鋼領，鋼領是環錠紡紗機加捻和卷繞的關鍵元件。鋼絲圈在鋼領上以15kr／min的速度一天24h連續不停地干摩擦運轉，二者的配合效果對高速紡紗生產和產品質量影響很大，因此，提高鋼領的使用壽命，研制超高速鋼領是迫切需要紡織行業研究和探索的。

國產鋼領由于制造精度差，平行度和圓整度差，若采用軋光工藝，經C-N共滲熱處理后鋼領變形就更大，一般使用3個月后須拆下回磨，使用8～12個月后必須進行更新，壽命很短，紡紗質量也較差。后來采用的鍍鉻鋼領，雖然使用壽命延長一倍，但是，其晶粒粗大，摩擦因數大，紡紗中容易造成斷頭，又因環保要求的限制未得到廣泛應用。

瑞士布雷克(BRACKER)生產的鋼領，采用優良100Cr6軸承鋼材質，表面有一層納米級鉻合金鍍層，其抗熱性能佳、抗氧化性能好，連續使用3a～5a，使用期間不需回磨，材料組織易得到納米級晶粒，產品具有較小的表面粗糙度值，使得表面的摩擦因數減小，能獲得良好、穩定的氣圈形態，紡出優級紗，受到國內紡紗企業的歡迎，但價格約為國產鋼領的10倍～20倍。

因此，提高國內鋼領的質量和性能，延長鋼領的使用壽命，同時又不給企業在資金上造成負擔，才是目前紡織行業要解決的關鍵問題。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種應用非平衡磁控濺射技術在紡紗鋼領上鍍鉻的方法，采用磁控濺射技術在紡紗鋼領上鍍一層鉻，賦予鋼領表面耐磨、耐腐蝕、耐熱、耐疲勞等特殊性能，來提高鋼領的使用壽命。

一種應用非平衡磁控濺射技術在紡紗鋼領上鍍鉻的方法，

待鍍鋼領放在真空室內旋轉工夾架上，偏壓電流電源加在工夾架上及真空室外壁上，純金屬鉻塊放置在非平衡磁控濺射靶上，非平衡磁控濺射靶連接中頻電源，通電后，真空室內的混合氣體產生各種氣體的等離子體，參加各種物理、化學反應，純金屬鉻塊的表面出現明亮的弧斑，達到電流密度后，純金屬鉻蒸發氣化成等離子體，按磁場中的磁力線向外擴散，這些被濺射出來的鉻離子沉積在待鍍鋼領的表面，隨時間增加，而形成鍍鉻層。

進一步地，所述非平衡磁控濺射靶有四個；

進一步地，所述真空室內的真空度為6×10^-3Pa；

進一步地，所述真空室內的氣體為N₂、Ar、C₂H₂、O₂的混合氣體；

進一步地，所述中頻電源的電流10A～100A，電壓10V～20V；

進一步地，所述電流密度為105A／cm²～107A／cm²。

本發明具有的有益效果是：本鍍鉻方法沒有有害化學品，沒有廢液、廢氣、廢渣產生，不會對環境和人體產生危害，非常環保。鍍鉻后，大大提高了鋼領的使用壽命，同時由于鋼領表面摩擦因數小且運行穩定，使紡紗穩定性延長，有利于紡紗廠提高產品的產量和質量。本鍍鉻方法，3.5h內可加工500只～1000只鋼領，加工效率高并且耗電少，加工成本低。

具體實施方式

為了進一步理解本發明的優點，下面通過具體的實施例來說明本發明的功效。

一種應用非平衡磁控濺射技術在紡紗鋼領上鍍鉻的方法，具體為：

待鍍鋼領放在真空室內旋轉工夾架上，偏壓電流電源加在工夾架上及真空室外壁上，純金屬鉻塊放置在非平衡磁控濺射靶上，非平衡磁控濺射靶連接中頻電源，通電后，真空室內的混合氣體產生各種氣體的等離子體，參加各種物理、化學反應，純金屬鉻塊的表面出現明亮的弧斑，電流密度達到一定程度后，純金屬鉻蒸發氣化成等離子體，按磁場中的磁力線向外擴散，這些被濺射出來的鉻離子沉積在待鍍鋼領的表面，隨時間增加，而形成鍍鉻層。

真空室與由擴散泵、葉片式旋轉式真空泵以及蘿茨鼓風機所組成的抽真空系統協作，保證真空室完成工藝要求的真空度，進氣系統由等氣體以及自動控制進氣的質量流量計等所組成，以滿足工藝要求所需要的保護氣體和工作氣體。