用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件以及制造部件的涂层的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件，包括基体，至少一个、至少间接地施加于所述基体上的金属功能层，其中至少一个功能层具有分散硬化颗粒或MAX相颗粒，或者由分散硬化颗粒或MAX相颗粒制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件以及制造部件的涂层的方法本专利技术涉及具体地根据独立权利要求1的用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件。此外，本专利技术还涉及具体地根据其余的独立权利要求的用于涂布这种部件的方法，涂层本身和用于制备这种涂层的喷涂粉末。在造纸过程中使用辊，例如以用于纸幅表面的最终处理的压延机中的压延辊的形式。在此，压延辊表面的粗糙度对所制备的纸张的表面性质、例如其光泽度和光滑度具有明显影响。由于压延辊运行时的高的压紧力和高温，其表面暴露于高的机械负荷(应力)和热负荷下。因此，压延辊通常设有辊筒套，所述辊筒套将足够的延展性与高表面硬度相结合。在此，辊筒套在本专利技术的范围内应理解为至少一个施加于辊芯上的功能层(也称为筒套表面)，其径向外表面或最外表面在运行中与纸幅至少间接地接触。这种已知的功能层通常具有承担基质任务(作用)的粘合剂相。这样的基质可以具有例如镍、钴或铁或由其制备，其充当对嵌入其中的硬质相的粘合剂。硬质相在此可以以硬质颗粒如硬质材料晶粒的形式构成。作为硬质相的材料，通常使用诸如碳化钨、碳化钛、碳化铬的金属型碳化物，诸如氮化钛的金属氮化物及其混合物，诸如碳氮化钛的碳氮化物。虽然用于粘合剂相的金属是基于待实现的辊筒套的延展性来选择的，但是筒套表面的硬度由嵌入其中的硬质材料晶粒确定。还已知对于功能层使用了诸如铁基或镍基合金的基础合金。然而，这种基础合金的缺陷是它们的低磨损性能。这通常涉及涂层的降低的耐磨强度。过去，这种涂层具有较低的耐用性。这些部件因此必需迟早更换或者磨削掉并且再次重新涂布。这导致较小的磨削和涂布间隔。根据现有技术，迄今虽然已经做出许多努力来改善磨损性能，但是这些实际上却不能在对于造纸机的情况下的使用(插入件)中实施。在造纸过程中，杂质例如纸纤维或由于纸幅涂有涂层颜色而造成的涂层残留物基本上沉积在辊筒套上。为使这些杂质不会持久地沉积在辊表面上并且进而可损害所产生的纸张的表面品质，将所谓的刮刀片(Schaberklingen)贴靠在辊表面上，所述刮刀片从辊表面去除杂质。这种刮刀片可以在它们与辊或其辊筒套接触的地方也配备有相应的功能层。本专利技术涉及这种经涂布的辊和刮刀片，但并不限于这些，而是也可以应用于制备和/或处理纤维幅例如纸幅的机器的其它受到类似负荷的部件。对于辊的一个实例是造纸机的挤压部中的中央压辊。但也可考虑其他的工业辊。对于刮刀片，可以使用所述机器中至少间接地与辊、纤维幅或施加于其上的涂层接触的刀具或刮刀。“至少间接地”在此意指，可以设想相关部件的至少一个间接接触或者甚至是直接接触、即紧挨着的接触。因此，刮刀片可以是用于将涂层施加于纤维幅上的抹刀(Streichmesser)、用于使纤维幅从辊上起皱的起皱刀，或者用于刮擦辊以便清洁该辊的清洁刮刀。US2007/0224350A1公开了借助薄层技术涂布刮刀。在此，通过基于真空的涂布方法如CVD或PVD将用于涂布的原料在真空下引入气相中，并且随后沉积在待涂布的部件上。但是，必须以费时费力的方式将所述部件引入到相应的能够抽空空气的腔室中，由此可以将其涂布在那里。此外还需要相对较高的设备技术费用。该出版物还介绍了借助薄层技术沉积的MAX相的使用。然而，US2007/0224350A1相反地教导了通过热喷涂来执行涂布，因为所得到的孔隙度对设置有涂层的产品的使用是不利的。基本上，例如在至少间接地与纤维幅接触的造纸机的刮刀或辊中需要层厚度相对较高的功能层。层厚度决定了使用寿命，并进而决定了这种在常规运行中高负荷的刮刀或辊的更换间隔。借助薄层技术可制备的涂层产生了具有最大25μm的总厚度的功能层。它们对于造纸机中的重大应用而言太薄。因此它们更容易产生裂纹，促进了位于涂层之下的衬底的腐蚀和涂层的局部剥落。借助薄层技术分层制备的涂层还导致几乎没有孔隙的非常致密的功能层。这具有如下缺陷，即例如部件中的机械应力(如固有应力)升高，这又会导致涂层剥落。对于借助薄层技术的涂层，这些涂层以分层的方式构建。涂层像晶体一样呈树枝状“生长”。因此在整个层厚度上产生一个优选的生长方向。由此导致所述涂层一层一层地具有各向异性特性。然而，这些与方向相关的特性特别地对于可导致涂布纸的条痕的涂抹技术中的应用而言是不希望的。DE102009029698A1公开了刮刀的部分多孔涂层，所述部分多孔涂层具有含8-10％钴和一碳化钨的市售硬质金属粉末作为硬质材料。然而，该出版物并未示出，所述硬质材料引起钴的分散(弥散)硬化。因此，本专利技术的目的是提供一种用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件，例如辊或刮刀片，借助所述部件可以防止由于洗去(浸出)粘合剂相而引起的缺陷。本专利技术的目的根据独立权利要求的技术方案来实现。本专利技术的其他有利实施方式由从属权利要求得到。本专利技术基于独有的总体构思，即，向部件的功能层中添加特定的颗粒，以便由此有效地抵消上述缺陷。本专利技术的第一种备选方案基于通常为功能层提供分散硬化颗粒。这导致包括恰好两个相的功能层。根据第二种备选方案，功能层由硬质相和粘合剂相组成，其中分散硬化颗粒则被添加到粘合剂相中。这导致具有恰好三个(不同)相的功能层。换句话说，三个(不同的)相同时存在于同一个功能层中。而根据第三种备选方案，功能层含有MAX相颗粒。独有的总体构思的这三种备选方案也引起共同的技术关联：在成品部件中，根据本专利技术的颗粒分别均匀且精细地分布在功能层(或其粘合剂相)中，使得这些颗粒形成了对功能层材料的微磨损的有效障碍，所述微磨损由于例如在部件的常规运行中的机械负荷而在功能层内出现。在本专利技术的范围内，纤维幅应理解为纤维例如木质纤维、塑料纤维、玻璃纤维、碳纤维，添加物或添加剂等的稀松布或网格布。因此，纤维幅可以例如构造为纸幅、纸板幅或薄纸幅(Tissuebahn)，其基本上包括木质纤维，其中可以存在少量的其他纤维或还有添加物和添加剂。在本专利技术的范围内，用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件应理解为例如辊或刮刀片。在辊具有优选地圆柱形的辊芯的情况下，在刮刀片特别地具有条形基体的情况下，部件可以具有基体。所述辊可以是压延辊或烘缸，例如杨克式烘缸(Yankee-Zylinder)。它可以被设计成加热式或可加热式。在本专利技术的范围内，术语“功能层”是指与机器的另一部分直接或间接接触的层。该部分在此可以相对于具有功能层的部件静止或移动。直接或间接是指功能层非紧挨着(间接地在至少一个布置在基体和功能层之间的中间层上)或紧挨着(直接地，即没有中间层)地施加于基体上。所述至少一个中间层可以是粘附层，其用于一方面基体和至少一个功能层之间的粘附促进。在部件是辊的情况下，功能层是指例如在机器的运行期间与纸幅和/或刮刀片接触的那个径向外层或最外层。因此，辊筒套或刮刀片涂层在本专利技术的范围内包括至少一个功能层，但也可以额外地具有至少一个中间层。一个或多个功能层和/或中间层在此可以由多个单层、即分层地构建。功能层可以至少部分是金属的，也就是说部分地包括金属或完全由金属制成。粘合剂相是指韧性组分，例如基质或粘合剂。硬质相是指嵌入粘合剂相中的硬质材料组分。作为上述两个相的材料，可以使用本文开端提出的材料。成品涂层的硬质相和粘合剂相可共同形成金属陶瓷。粘合剂相和硬质相布置在同一功能层内并均匀分布于其中。术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件，包括基体(2)，至少一个、至少间接地施加于所述基体上的金属功能层(4)，其中至少一个功能层(4)具有分散硬化颗粒(4.1.1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.02 DE 102015212397.9;2015.07.02 DE 10201521.一种用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件，包括基体(2)，至少一个、至少间接地施加于所述基体上的金属功能层(4)，其中至少一个功能层(4)具有分散硬化颗粒(4.1.1)。2.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，功能层(4)包括基础合金如铁基合金或镍基合金或由其制成。3.一种用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件，包括基体(2)，至少一个、至少间接地施加于所述基体上的金属功能层(4)，其中至少一个功能层(4)包括硬质相(4.2)和粘合剂相(4.1)并且粘合剂相(4.1)具有分散硬化颗粒(4.1.1)。4.根据权利要求3所述的部件，其特征在于，硬质相(4.2)包括元素周期表第4、5或6主族的碳化物、氮化物或硼化物及其混合物，例如碳化钨(WC)，或由其制成，并且粘合剂相(4.1)包括金属或金属合金及其混合物，例如钴(Co)或镍-铬(NiCr)，或由其制成。5.根据权利要求3或4所述的部件，其特征在于，所述功能层(4)包括70-90重量％的形成硬质相(4.2)的硬质相颗粒(4.2.1)、10-30重量％的形成粘合剂相(4.1)的粘合剂相颗粒和0.05至3重量％的分散硬化颗粒(4.1.1)。6.根据前述权利要求中任一项所述的部件，其特征在于，成品功能层(4)中的分散硬化颗粒(4.1.1)是金属间氧化相或其混合相。7.根据前述权利要求中任一项所述的部件，其特征在于，分散硬化颗粒(4.1.1)包括金属氧化物颗粒或MAX相颗粒。8.根据前述权利要求中任一项所述的部件，其特征在于，分散硬化颗粒(4.1.1)的平均粒度在10nm至1μm的范围内，并且优选在50nm至500nm的范围内。9.一种用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件，其包括基体(2)，至少一个、至少间接地施加于所述基体上的金属功能层(4)，其中至少一个功能层(4)包括MAX相颗粒或由MAX相颗粒制成。10.根据权利要求9所述的部件，其特征在于，MAX相颗粒是211相、312相或413相颗粒或其组合。11.根据权利要求10所述的部件，其特征在于，211相包括：Ti2CdC,Sc2InC,Ti2AlC,Ti2GaC,Ti2InC,Ti2TlC,V2AlC,V2GaC,Cr2GaC,Ti2AlN,Ti2GaN,Ti2InN,V2GaN,Cr2GaN,Ti2GeC,Ti2SnC,Ti2PbC,V2GeC,Cr2A...

【专利技术属性】
技术研发人员：A艾特施梅尔，F格罗曼，W伦高尔，S斯珀林，
申请(专利权)人：福伊特专利有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE