[發明專利]表面具有微納雙尺度結構的壓花輥及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210329311.7
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114657547B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 謝迎春;黃仁忠;孫文;禇欣;黃繼波
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院新材料研究所
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04;C14B17/02;D06N3/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 姚大雷

1.一種表面具有微納雙尺度結構的壓花輥的制備方法，其特征在于，包括將具有微納雙尺度結構的粉末通過超音速碰撞沉積轉移至壓花輥輥坯的表面形成微納結構涂層；

所述壓花輥的輥坯為鋁合金材質；

所述壓花輥輥坯在進行超音速碰撞沉積前還包括對所述輥坯進行降低粗糙度的預處理，所述預處理后的輥坯表面的粗糙度＜1μm；

所述超音速碰撞沉積包括在拉法爾噴嘴中通入載氣對所述具有微納雙尺度結構的粉末加速；具有微納雙尺度結構的粉末加速至300~1200m/s，粉末溫度＜50℃，噴涂距離為15~50mm。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述具有微納雙尺度結構的粉末包括純鎳具有微納二維結構的粉末或鎳基具有微納二維結構的粉末。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋁合金材質包括2系、6系或7系鋁合金中的任一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述載氣為非加熱高壓氮氣。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，載氣壓力為3~10MPa，載氣溫度＜50℃，具有微納雙尺度結構的粉末的平均粒度為50~120μm，粉末的送粉量50-200g/min。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述預處理包括對所述輥坯表面依次進行打磨和拋光。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述打磨包括使用80~2000目的砂紙依次打磨所述輥坯的表面；

所述拋光包括使用拋光布拋光所述輥坯表面。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，將預處理后的所述輥坯進行清洗和干燥。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述清洗使用丙酮清洗，所述干燥是利用壓縮氣體將所述輥坯表面吹干。

10.一種由權利要求1~9任一項所述的制備方法制得的表面具有微納雙尺度結構的壓花輥，其特征在于，包括所述壓花輥輥坯和其表面形成的所述微納結構涂層。

11.根據權利要求10所述的壓花輥，其特征在于，所述微納結構涂層的厚度為50~150μm，所述涂層與所述輥坯的結合強度＞15MPa。

12.根據權利要求10所述的壓花輥，其特征在于，所述具有微納雙尺度結構的粉末在所述壓花輥輥坯表面的顆粒縱向變形壓縮量＜10%，直接嵌入深度＞2μm。

13.一種由權利要求10~12任一項所述的壓花輥在皮革制備領域的應用，其特征在于，將所述表面具有微納雙尺度結構的壓花輥進行預熱，并調節工藝壓力，將皮革壓覆于所述壓花輥表面，用于在皮革表面形成具有親膚質感的凹凸紋理。

14.根據權利要求13所述的應用，其特征在于，所述壓花輥的預熱溫度為80~320℃，所述工藝壓力為0.3~3MPa。