[实用新型]一种胶体磨部件的表面涂层

说明书

本实用新型公开一种胶体磨部件的表面涂层。该表面涂层具有复合涂层结构，由Ti层、TiN层与TiCN层组成，Ti层位于所述胶体磨部件表面，TiN层位于Ti层表面，TiCN层位于TiN层表面。该复合涂层结构具有高硬度、高结合与低磨损的优点，能够提高胶体磨部件的耐磨损性能与耐腐蚀性能，实现对磨损、腐蚀环境条件下工作的胶体磨部件的有效防护，延长其使用寿命。

技术领域

本发明属于表面工程领域，具体涉及一种胶体磨部件的表面涂层。

背景技术

胶体磨作为一种简单、高效、实用的精细物料处理设备广泛的应用于食品工业、化工工业、医药工业、建筑工业及日用化工等行业，国内也称其为剪切机、均质机等。其关键零部件多处于摩擦腐蚀工况环境中，例如：转子、定子、齿轮和轴套等。其中，最为核心的部件是直接和物料接触的转子和定子，该部件运行过程中和物料一样要经受强大的剪切、摩擦、高频振动及高速漩涡等物理作用，同时还有可能受到腐蚀性物料的化学作用。

为了使所加工的物料无污染，胶体磨部件多采用不锈钢制成，而在装配之前需要热处理或渗氮等强化处理，以提高零件耐磨性能，然而不锈钢热处理后维氏硬度最高在500HV(约为5GPa)左右，渗氮处理最高也只能达到1000HV(约为10GPa)左右，这对于胶体磨的工作特点来说是远远不够的。

实用新型内容

本实用新型提供一种胶体磨零部件，其表面具有复合涂层结构，具有高硬度、高结合与低磨损的优点。

本实用新型的技术方案为：一种胶体磨部件的表面涂层，其特征是：如图1所示，具有复合涂层结构，所述复合涂层结构由Ti层、TiN层与TiCN层组成，Ti层位于所述胶体磨部件表面，TiN层位于Ti层表面，TiCN层位于TiN层表面。

所述的Ti层指由Ti元素组成的涂层，属于现有涂层。

所述的TiN层指由Ti元素与N元素组成的涂层，属于现有涂层。

所述的TiCN层是指由Ti元素、C元素与N元素组成的涂层，属于现有涂层。

作为优选，所述复合涂层的总厚度大于或者等于5μm。

作为优选，所述Ti层的厚度是100～500nm。

作为优选，所述TiN层的厚度是1μm～3μm。

作为优选，所述TiCN层的厚度是3μm～6μm。

所述胶体磨部件是指胶体磨装置中的部件，包括但不限于转、定子、传动齿轮、轴套等。

上述复合涂层可以通过气相沉积的方法制备，胶体磨部件作为基体，以金属Ti为靶材，具体包括如下步骤：

(1)对基体进行表面预处理，以清洗、打磨基体表面；

(2)将表面预处理后的基体放入真空气相沉积镀膜设备，腔体抽真空，对基体进行预加热，加热温度为100～500℃；

(3)对基体施加偏压，对Ti靶施加靶电流，溅射Ti靶，在基体表面沉积Ti过渡层；然后，腔体中通入氮气，溅射Ti靶，在Ti过渡层表面沉积TiN层；最后，腔体中通入氮气与乙炔气体，溅射Ti靶，在TiN层表面沉积TiCN层。

作为优选，所述的步骤(1)中，待真空腔内气压抽至10^-2Pa以下时向真空腔体中通入工作氩气并调节气压至0.1～1Pa。

作为优选，在步骤(2)之后，开启Ti靶电源，用氩离子轰击Ti靶进行靶材表面清洗，然后进行步骤(3)。

作为进一步优选，在步骤(2)之后，开启Ti靶电源，用氩离子轰击Ti靶进行靶材表面清洗，用氩离子刻蚀基体表面，然后进行步骤(3)。