[发明专利]一种气流纺陶瓷假捻盘及假捻盘内表面陶瓷化处理的方法

权利要求书

1.一种气流纺陶瓷假捻盘，其特征在于，该假捻盘的内表面镀有一层陶瓷膜，该层陶瓷膜的材料中包含有体积分数在80％至90％之间的Al₂O₃，该层陶瓷膜的厚度在20μm至70μm之间，硬度在HV1500至HV1600之间，粗糙度在Ra2μm至Ra3μm之间。

2.假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一：对假捻盘(5)的表面进行氧化物陶瓷层制备，具体过程为：

将待处理的假捻盘(5)固定在托架(4)上，然后将假捻盘(5)和托架(4)整体浸入充有工作液(6)的反应槽(3)中，并保证待处理的假捻盘(5)的开口与工作液液面平行；

根据要获得的假捻盘(5)膜层厚度，设定直流脉冲电源(1)的电压，然后利用直流脉冲电源(1)在托架(4)和反应槽(3)之间施加直流脉冲；

利用内循环冷却泵(2)对反应槽(3)中的工作液(6)直接进行冷却；

同时利用外冷却循环泵(7)通过循环入口管(9)和循环出口管(10)对反应槽(3)中的工作液(6)与外冷却槽(8)中的工作液(6)进行循环冷却，保证循环入口管和循环出口管的进液速度和出液速度相同，反应槽(3)中工作液(6)的温度为20℃，外冷却槽(8)中工作液(6)的温度为15℃；

当加工电压达到上述设定值时，获得表面镀有氧化物陶瓷层的假捻盘(5)，然后执行步骤二；

步骤二：对步骤一获得的假捻盘(5)进行陶瓷层的重熔细化处理，具体过程为：

用清水清洗步骤一获得的假捻盘(5)并烘干，然后将该假捻盘(5)固定在激光器工作台上；

开启并调节激光器，使激光器输出的激光入射到假捻盘(5)纱线输出端最大直径处；

使激光沿假捻盘(5)周向以逆时针的顺序，呈螺旋式沿假捻盘(5)纱线输出端的外径对假捻盘(5)的内壁进行扫描；

当激光扫描完扫描终点所在圆周时，获得处理后的假捻盘(5)；

所述扫描终点位于假捻盘5喇叭状圆孔与筒状圆孔的交接线上。

3.根据权利要求2所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，在步骤一之前，首先对待处理的假捻盘(5)进行清洗，所述清洗方法为：

首先使用去离子水对待处理的假捻盘(5)进行清洗，然后使用酒精溶液对去离子水清洗后的假捻盘(5)进行清洗，获得去除了表面灰尘和油污的假捻盘(5)。

4.根据权利要求3所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，步骤一所述利用直流脉冲电源(1)在托架(4)和反应槽(3)之间施加直流脉冲的一个周期过程为：

在t0时刻，直流脉冲电源(1)输出一个幅值为Vzi，脉宽为Tz的正向脉冲；在该正向脉冲的结束时刻，直流脉冲电源(1)输出一个幅值为Vfi，脉宽为Tf的负向脉冲；

在t2时刻，直流脉冲电源(1)输出一个幅值为Vzi，脉宽为Tz的正向脉冲；在该正向脉冲的结束时刻，直流脉冲电源(1)输出一个幅值为Vfi，脉宽为Tf的负向脉冲；

依此类推，

在ti时刻，直流脉冲电源(1)输出一个幅值为Vzi，脉宽为Tz的正向脉冲；在该正向脉冲的结束时刻，直流脉冲电源(1)输出一个幅值为Vfi，脉宽为Tf的负向脉冲；

其中，Vzi的范围在400V至500V之间，Tz的范围在0.01s至0.1s之间，Vfi的范围在-30V至-50V之间，Tf的范围在0.05s至0.1s之间，i＝0，1，2...；从t0时刻开始到第n个脉冲的结束时刻为一个周期，其中n＝i，一个周期T在20至40分钟之间。

5.根据权利要求4所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，所述激光沿周向的扫描速度在10mm/s至40mm/s之间，激光器的功率在10W至200W之间，辐射功率为1J至12J之间，焦距在120mm至200mm之间。

6.根据权利要求4所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，在激光器对假捻盘(5)进行扫描时，向假捻盘(5)内通入高压氮气，并保证激光器的辐射功率为15J。

7.根据权利要求5或6所述的假捻盘内表面陶瓷化处理的方法，其特征在于，在激光器对假捻盘(5)进行扫描时，将纳米级SiC颗粒输送到假捻盘(5)表面的激光光斑处，并保证输送速率在1mm³/s至3mm³/s之间。