CN117758545B - 一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊 - Google Patents
一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及陶瓷辊技术领域，具体是一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，以复合核壳镍粉、Ni‑20Al复合粉末为原料，通过激光熔覆在合金层与陶瓷层中生成过渡层；在纳米碳化钨表面包覆镍，得到核壳镍粉，用铈镍双金属框架对核壳镍粉进行改性处理；在陶瓷层中采用溶胶凝胶法制备二氧化钛与碳纳米管的混合前驱体粉体，通过激光熔覆原位制备碳化钛增强相；用铈镍基有机框架对碳纳米管进行改性处理；在陶瓷粉料中加入复合核壳镍粉，提高生成的陶瓷层的平整度与耐磨性；通过控制聚四氟乙烯分散液的质量浓度与烧结条件，在陶瓷辊表面构建防污超疏水表面，使其应用于纸质包装的涂胶工作时，提高工作效率与质量。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷辊技术领域，具体是一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊。
背景技术
随着经济的高速发达，对纸板的需求量与质量要求越来越高，因此需要小且均匀的涂胶量。传统的涂胶辊多为在钢辊面设置各种形状网纹，之后进行镀硬铬层、镍铬层处理，但是传统的合金镀层具有较差的耐磨损性、抗腐蚀性。
现有市场多用陶瓷辊作为纸质包装的涂胶辊，但是陶瓷涂胶辊制备时多为合金层与陶瓷层直接结合，存在结合力差，陶瓷层易脱落等问题，且有的陶瓷涂胶辊表面具有较差的防粘性与防污性，导致清洁困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，以解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，制备工艺包括以下步骤：
S1：取钢辊作为基材，在钢辊表面等离子喷涂镍铬合金粉末，形成镍铬合金层；
S2：将复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末混料，干燥得到熔覆料；
S3：用粘结剂将熔覆料涂刷在镍铬合金层表面，进行一次激光熔覆，形成过渡层；
S4：将AT13粉末、混合二氧化钛前驱体粉末、复合核壳镍粉混料，干燥得到复合陶瓷料；
S5：用粘结剂将复合陶瓷料涂刷在镍铬合金层表面，进行二次激光熔覆，形成陶瓷层；
S6：将聚四氟乙烯分散液涂覆在陶瓷层表面，烧结，形成防粘层，得到一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊。
进一步的，等离子喷涂的工作条件为：电压为58V，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10L/min，氩气的流量为42L/min，载粉氩气的流量为6L/min。
进一步的，熔覆料中复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末的质量比为1：4。
进一步的，粘结剂为质量浓度为15-16％的松香的乙醇溶液。
进一步的，聚四氟乙烯分散液为质量浓度为16-18％的聚四氟乙烯的去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
进一步的，一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度14mm/s，激光功率为400W；二次激光熔覆的工作条件为：以氩气为保护气体，气体流量为18L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度3mm/s，激光功率为1500W。
进一步的，以重量份数计，复合陶瓷料的组成为：10-12份AT13粉末、5-8份混合二氧化钛前驱体粉末、1-3份复合核壳镍粉。
进一步的，混合二氧化钛前驱体粉末的制备包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯、冰醋酸、浓硝酸和无水乙醇混合，搅拌20-30min，加入无水乙醇和去离子水的混合液，搅拌10-15min，得到钛溶胶；
(2)将碳纳米管、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇混合，加入铈镍双金属框架与乙醇的混合液，超声搅拌1-2h，得到改性碳纳米管；
(3)将改性碳纳米管、去离子水、无水乙醇混合，加入钛溶胶、十二烷基苯磺酸钠，搅拌1-2h，干燥、研磨，得到混合二氧化钛前驱体粉末。
进一步的，复合核壳镍粉的制备包括以下步骤：
1)将聚乙烯吡咯烷酮、纳米碳化钨、浓盐酸混合，搅拌20-30min，过滤，清洗至中性，得到预处理纳米碳化钨；以去离子水为溶剂，配制60g/L六水硫酸镍、40g/L次亚磷酸钠、80g/L柠檬酸钠的混合液作为化学镀液，调节化学镀液的pH为6-6.2；将预处理纳米碳化钨加入到化学镀液中，在30-35℃保温1-2h，清洗、过滤、干燥，得到核壳镍粉；
2)将聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、核壳镍粉混合，加入铈镍双金属框架，超声搅拌1-2h，得到复合核壳镍粉。
进一步的，铈镍双金属框架的制备包括以下步骤：将去离子水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺混合，加入2,5-二羟基对苯二甲酸，搅拌1-2h，加入聚乙烯吡咯烷酮、六水硝酸镍、硝酸铈，搅拌1-2h，转移到反应釜中，在145-150℃保温9-10h，冷却、洗涤、干燥，得到铈镍双金属框架。
本发明的有益效果：
本发明提供一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，通过在钢辊上依次进行等离子喷涂、激光熔覆，制备了具有超疏水表面的高耐磨、抗腐蚀的陶瓷涂胶辊，将其用于纸质包装，大幅提高工作效率与质量。
为了提高铬镍合金层与陶瓷层的结合强度，本发明以复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末为原料，通过激光熔覆在合金层与陶瓷层中生成过渡层，为了提高过渡层的强度，在过渡层中引入纳米碳化钨作为增强相，但是纳米碳化钨存在易团聚，且自粘结性差，本发明中采用化学镀法在纳米碳化钨表面包覆镍，得到核壳镍粉，为了进一步提高其在过渡层中分散性，选用铈镍双金属框架对核壳镍粉进行改性处理，且在激光熔覆中选用的粘结剂为松香，通常会产生气体，造成过渡层表面产生孔洞，本发明中选用铈镍双金属框架对核壳镍粉进行改性处理，在提高过渡层致密性的同时，以2,5-二羟基对苯二甲酸为配体的铈镍基有机框架的引入，有效改善激光效能，且双金属有机框架的原位合成的多孔碳有利于吸收气体，从而进一步提高过渡层的致密性。
本发明采用溶胶凝胶法制备二氧化钛与碳纳米管的混合前驱体粉体，通过激光熔覆原位制备碳化钛增强相，因为增强相在熔池中原位生成，可增强与过渡层的润湿性并能避免陶瓷层开裂，提高陶瓷层的硬度、耐磨性和耐蚀性；为了提高碳纳米管在钛溶胶中分散的均匀性，选用铈镍基有机框架对碳纳米管进行改性处理，且双金属有机框架的原位合成的多孔碳有利于碳化钛的生成，在陶瓷粉料中加入复合核壳镍粉，提高生成的陶瓷层的平整度与耐磨性；通过控制聚四氟乙烯分散液的质量浓度与烧结条件，在陶瓷辊表面构建超疏水表面，使其应用于纸质包装的涂胶工作时，提高工作效率与质量。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，制备工艺包括以下步骤：
S1：取钢辊作为基材，在钢辊表面等离子喷涂镍铬合金粉末，形成镍铬合金层；
等离子喷涂的工作条件为：电压为58V，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10L/min，氩气的流量为42L/min，载粉氩气的流量为6L/min；
S2：将复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末混料，干燥得到熔覆料；
熔覆料中复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末的质量比为1：4；
一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度14mm/s，激光功率为400W；
复合核壳镍粉的制备包括以下步骤：
1)将1g聚乙烯吡咯烷酮、0.6g纳米碳化钨、100mL体积分数为50％的浓盐酸混合，搅拌20min，过滤，清洗至中性，得到预处理纳米碳化钨；以去离子水为溶剂，配制60g/L六水硫酸镍、40g/L次亚磷酸钠、80g/L柠檬酸钠的混合液作为化学镀液，调节化学镀液的pH为6；将0.5g预处理纳米碳化钨加入100mL化学镀液中，在30℃保温2h，清洗、过滤、干燥，得到核壳镍粉；
2)将0.8g聚乙烯吡咯烷酮、15mL甲醇、0.2g核壳镍粉混合，加入0.05g铈镍双金属框架，超声搅拌1h，得到复合核壳镍粉；
铈镍双金属框架的制备包括以下步骤：将10mL去离子水、10mL乙醇、10mLN,N-二甲基甲酰胺混合，加入120mg2,5-二羟基对苯二甲酸，搅拌1h，加入0.6g聚乙烯吡咯烷酮、111.9mg六水硝酸镍、311.6mg硝酸铈，搅拌1h，转移到反应釜中，在145℃保温10h，
冷却、洗涤、干燥，得到铈镍双金属框架；
S3：用粘结剂将熔覆料涂刷在镍铬合金层表面，进行一次激光熔覆，形成过渡层；
粘结剂为质量浓度为15％的松香乙醇溶液；
S4：将AT13粉末、混合二氧化钛前驱体粉末、复合核壳镍粉混料，干燥得到复合陶瓷料；
以重量份数计，复合陶瓷料的组成为：10份AT13粉末、5份混合二氧化钛前驱体粉末、1份复合核壳镍粉；
混合二氧化钛前驱体粉末的制备包括以下步骤：
(1)将25mL钛酸四丁酯、25mL冰醋酸、0.2mL浓硝酸和50mL无水乙醇混合，搅拌20min，以1滴/秒的速度滴加加入25mL无水乙醇和5mL去离子水的混合液，搅拌10min，得到钛溶胶；
(2)将0.5g碳纳米管、5g聚乙烯吡咯烷酮、20mL乙醇混合，加入1g铈镍双金属框架与2mL乙醇的混合液，超声搅拌1h，得到改性碳纳米管；
(3)将1g改性碳纳米管、5mL去离子水、10mL无水乙醇混合，加入10mL钛溶胶、0.1g十二烷基苯磺酸钠，搅拌1h，干燥、研磨，得到混合二氧化钛前驱体粉末；
S5：用粘结剂将复合陶瓷料涂刷在镍铬合金层表面，进行二次激光熔覆，形成陶瓷层；
二次激光熔覆的工作条件为：以氩气为保护气体，气体流量为18L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度3mm/s，激光功率为1500W；
S6：将聚四氟乙烯分散液涂覆在陶瓷层表面，烧结，形成防粘层，得到一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊；
聚四氟乙烯分散液为质量浓度为16％的聚四氟乙烯去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
实施例2：一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，制备工艺包括以下步骤：
S1：取钢辊作为基材，在钢辊表面等离子喷涂镍铬合金粉末，形成镍铬合金层；
等离子喷涂的工作条件为：电压为58V，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10L/min，氩气的流量为42L/min，载粉氩气的流量为6L/min；
S2：将复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末混料，干燥得到熔覆料；
熔覆料中复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末的质量比为1：4；
一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度14mm/s，激光功率为400W；
复合核壳镍粉的制备包括以下步骤：
1)将1g聚乙烯吡咯烷酮、0.6g纳米碳化钨、100mL体积分数为50％的浓盐酸混合，搅拌25min，过滤，清洗至中性，得到预处理纳米碳化钨；以去离子水为溶剂，配制60g/L六水硫酸镍、40g/L次亚磷酸钠、80g/L柠檬酸钠的混合液作为化学镀液，调节化学镀液的pH为6.1；将0.5g预处理纳米碳化钨加入100mL化学镀液中，在33℃保温1.5h，清洗、过滤、干燥，得到核壳镍粉；
2)将0.8g聚乙烯吡咯烷酮、15mL甲醇、0.2g核壳镍粉混合，加入0.05g铈镍双金属框架，超声搅拌1.5h，得到复合核壳镍粉；
铈镍双金属框架的制备包括以下步骤：将10mL去离子水、10mL乙醇、10mLN,N-二甲基甲酰胺混合，加入120mg2,5-二羟基对苯二甲酸，搅拌1.5h，加入0.6g聚乙烯吡咯烷酮、111.9mg六水硝酸镍、311.6mg硝酸铈，搅拌1.5h，转移到反应釜中，在148℃保温9.5h，冷却、洗涤、干燥，得到铈镍双金属框架；
S3：用粘结剂将熔覆料涂刷在镍铬合金层表面，进行一次激光熔覆，形成过渡层；
粘结剂为质量浓度为15％的松香乙醇溶液；
S4：将AT13粉末、混合二氧化钛前驱体粉末、复合核壳镍粉混料，干燥得到复合陶瓷料；
以重量份数计，复合陶瓷料的组成为：11份AT13粉末、7份混合二氧化钛前驱体粉末、2份复合核壳镍粉；
混合二氧化钛前驱体粉末的制备包括以下步骤：
(1)先将25mL钛酸四丁酯、25mL冰醋酸、0.2mL浓硝酸和50mL无水乙醇混合，搅拌25min，以1滴/秒的速度滴加加入25mL无水乙醇和5mL去离子水的混合液，搅拌12min，得到钛溶胶；
(2)将0.5g碳纳米管、5g聚乙烯吡咯烷酮、20mL乙醇混合，加入1g铈镍双金属框架与2mL乙醇的混合液，超声搅拌1.5h，得到改性碳纳米管；
(3)将1g改性碳纳米管、5mL去离子水、10mL无水乙醇混合，加入10mL钛溶胶、0.1g十二烷基苯磺酸钠，搅拌1.5h，干燥、研磨，得到混合二氧化钛前驱体粉末；
S5：用粘结剂将复合陶瓷料涂刷在镍铬合金层表面，进行二次激光熔覆，形成陶瓷层；
二次激光熔覆的工作条件为：以氩气为保护气体，气体流量为18L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度3mm/s，激光功率为1500W；
S6：将聚四氟乙烯分散液涂覆在陶瓷层表面，烧结，形成防粘层，得到一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊；
聚四氟乙烯分散液为质量浓度为17％的聚四氟乙烯去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
实施例3：一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，制备工艺包括以下步骤：
S1：取钢辊作为基材，在钢辊表面等离子喷涂镍铬合金粉末，形成镍铬合金层；
等离子喷涂的工作条件为：电压为58V，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10L/min，氩气的流量为42L/min，载粉氩气的流量为6L/min；
S2：将复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末混料，干燥得到熔覆料；
熔覆料中复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末的质量比为1：4；
一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度14mm/s，激光功率为400W；
复合核壳镍粉的制备包括以下步骤：
1)将1g聚乙烯吡咯烷酮、0.6g纳米碳化钨、100mL体积分数为50％的浓盐酸混合，搅拌30min，过滤，清洗至中性，得到预处理纳米碳化钨；以去离子水为溶剂，配制60g/L六水硫酸镍、40g/L次亚磷酸钠、80g/L柠檬酸钠的混合液作为化学镀液，调节化学镀液的pH为6.2；将0.5g预处理纳米碳化钨加入100mL化学镀液中，在35℃保温1h，清洗、过滤、干燥，得到核壳镍粉；
2)将0.8g聚乙烯吡咯烷酮、15mL甲醇、0.2g核壳镍粉混合，加入0.05g铈镍双金属框架，超声搅拌2h，得到复合核壳镍粉；
铈镍双金属框架的制备包括以下步骤：将10mL去离子水、10mL乙醇、10mLN,N-二甲基甲酰胺混合，加入120mg2,5-二羟基对苯二甲酸，搅拌2h，加入0.6g聚乙烯吡咯烷酮、111.9mg六水硝酸镍、311.6mg硝酸铈，搅拌2h，转移到反应釜中，在150℃保温9h，冷却、洗涤、干燥，得到铈镍双金属框架；
S3：用粘结剂将熔覆料涂刷在镍铬合金层表面，进行一次激光熔覆，形成过渡层；
粘结剂为质量浓度为16％的松香乙醇溶液；
S4：将AT13粉末、混合二氧化钛前驱体粉末、复合核壳镍粉混料，干燥得到复合陶瓷料；
以重量份数计，复合陶瓷料的组成为：12份AT13粉末、8份混合二氧化钛前驱体粉末、3份复合核壳镍粉；
混合二氧化钛前驱体粉末的制备包括以下步骤：
(1)先将25mL钛酸四丁酯、25mL冰醋酸、0.2mL浓硝酸和50mL无水乙醇混合，搅拌30min，以1滴/秒的速度滴加加入25mL无水乙醇和5mL去离子水的混合液，搅拌15min，得到钛溶胶；
(2)将0.5g碳纳米管、5g聚乙烯吡咯烷酮、20mL乙醇混合，加入1g铈镍双金属框架与2mL乙醇的混合液，超声搅拌1-2h，得到改性碳纳米管；
(3)将1g改性碳纳米管、5mL去离子水、10mL无水乙醇混合，加入10mL钛溶胶、0.1g十二烷基苯磺酸钠，搅拌2h，干燥、研磨，得到混合二氧化钛前驱体粉末；
S5：用粘结剂将复合陶瓷料涂刷在镍铬合金层表面，进行二次激光熔覆，形成陶瓷层；
二次激光熔覆的工作条件为：以氩气为保护气体，气体流量为18L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度3mm/s，激光功率为1500W；
S6：将聚四氟乙烯分散液涂覆在陶瓷层表面，烧结，形成防粘层，得到一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊；
聚四氟乙烯分散液为质量浓度为18％的聚四氟乙烯去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
对比例1：以实施例3为对照组，用纳米碳化钨替换复合核壳镍粉，其他工序正常。
对比例2：以实施例3为对照组，没有制备铈镍双金属框架，其他工序正常。
对比例3：以实施例3为对照组，没有制备混合二氧化钛前驱体粉末，其他工序正常。
实施例与对比例中，合金层、过渡层、陶瓷层厚度为0.5mm，防粘层厚度为10μm。
所用原料来源：
钢辊为310S钢，以质量百分数计，化学成分为碳0.05％、硅0.44％、锰1.17％、磷0.01％、铬25.36％、镍21.31％、钼0.05％、氮0.03％，余量为铁；镍铬合金粉末12605-70-8：淮南市科迪化工科技有限公司；Ni-20Al复合粉末：南宫市鼎宏金属材料有限公司；聚四氟乙烯分散液9002-84-0：上海沪震实业有限公司；AT13粉末(15-20μm)：金江喷涂材料有限公司；聚乙烯吡咯烷酮P110611、纳米碳化钨T111338、六水硫酸镍N431237、次亚磷酸钠S165361、柠檬酸钠S189183、N,N-二甲基甲酰胺D111999、2,5-二羟基对苯二甲酸D134233、六水硝酸镍N108891、硝酸铈A305310、松香G331394、钛酸四丁酯T104104、碳纳米管C313046、十二烷基苯磺酸钠S108366：阿拉丁试剂；浓盐酸、甲醇、乙醇、冰醋酸、浓硝酸，分析纯：国药集团试剂。
性能测试：
显微硬度：维氏显微硬度仪测试，选用300g载荷并保持载荷15s；疏水性：用水接触角表征，测试用2μL去离子水水滴；耐摩擦性：采用往复摩擦磨损试验机测试，采用直径为6mm的GCr15钢球作为对磨副，硬度为63.5HRC，加载10N垂直方向的载荷，测试时间10min，滑动速度5mm/s，单次行程6mm；冷热循环实验：从25℃升温至250℃，冷热循环100次，无损坏，无隆起，则为优秀；冷热循环50次，无损坏，无隆起，则为合格；所得结果如下表1所示；
表1
本发明提供一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，通过在钢辊上依次进行等离子喷涂、激光熔覆，制备了具有超疏水表面的高耐磨、抗腐蚀的陶瓷涂胶辊，将其用于纸质包装大幅提高工作效率与质量，表1中/表示未测试该项目。
将实施例3与对比例1进行对比可知，复合核壳镍粉的引入能有效提高其硬度，且与纳米碳化钨相比，在陶瓷层中引入复合核壳镍粉，有效改变陶瓷层的平整度与致密性，从而影响表面的疏水性；复合核壳镍粉的引入有效提高合金层与陶瓷层的结合强度。
将实施例3与对比例2、对比例3进行对比可知，本发明采用溶胶凝胶法制备二氧化钛与碳纳米管的混合前驱体粉体，通过激光熔覆原位制备碳化钛增强相，因为增强相在熔池中原位生成，可增强与过渡层的润湿性并能避免陶瓷层开裂，提高陶瓷层的硬度、耐磨性和耐蚀性；为了提高碳纳米管在钛溶胶中分散的均匀性，选用铈镍基有机框架对碳纳米管进行改性处理，且双金属有机框架的原位合成的多孔碳有利于碳化钛的生成，在陶瓷粉料中加入复合核壳镍粉，提高生成的陶瓷层的平整度与耐磨性；通过控制聚四氟乙烯分散液的质量浓度与烧结条件，在陶瓷辊表面构建超疏水表面，使其应用于纸质包装的涂胶工作时，提高工作效率与质量。
以上所述仅为本发明的为实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，制备工艺包括以下步骤：
S1：取钢辊作为基材，在钢辊表面等离子喷涂镍铬合金粉末，形成镍铬合金层；
S2：将复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末混料，干燥得到熔覆料；
S3：用粘结剂将熔覆料涂刷在镍铬合金层表面，进行一次激光熔覆，形成过渡层；
S4：将AT13粉末、混合二氧化钛前驱体粉末、复合核壳镍粉混料，干燥得到复合陶瓷料；
S5：用粘结剂将复合陶瓷料涂刷在镍铬合金层表面，进行二次激光熔覆，形成陶瓷层；
S6：将聚四氟乙烯分散液涂覆在陶瓷层表面，烧结，形成防粘层，得到一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊；
混合二氧化钛前驱体粉末的制备包括以下步骤：
(1)将钛酸四丁酯、冰醋酸、浓硝酸和无水乙醇混合，搅拌20-30min，加入无水乙醇和去离子水的混合液，搅拌10-15min，得到钛溶胶；
(2)将碳纳米管、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇混合，加入铈镍双金属框架与乙醇的混合液，超声搅拌1-2h，得到改性碳纳米管；
(3)将改性碳纳米管、去离子水、无水乙醇混合，加入钛溶胶、十二烷基苯磺酸钠，搅拌1-2h，干燥、研磨，得到混合二氧化钛前驱体粉末；
复合核壳镍粉的制备包括以下步骤：
1)将聚乙烯吡咯烷酮、纳米碳化钨、浓盐酸混合，搅拌20-30min，过滤，清洗至中性，得到预处理纳米碳化钨；以去离子水为溶剂，配制60g/L六水硫酸镍、40g/L次亚磷酸钠、80g/L柠檬酸钠的混合液作为化学镀液，调节化学镀液的pH为6-6.2；将预处理纳米碳化钨加入化学镀液中，在30-35℃保温1-2h，清洗、过滤、干燥，得到核壳镍粉；
2)将聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、核壳镍粉混合，加入铈镍双金属框架，超声搅拌1-2h，得到复合核壳镍粉；
铈镍双金属框架的制备包括以下步骤：将去离子水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺混合，加入2,5-二羟基对苯二甲酸，搅拌1-2h，加入聚乙烯吡咯烷酮、六水硝酸镍、硝酸铈，搅拌1-2h，转移到反应釜中，在145-150℃保温9-10h，冷却、洗涤、干燥，得到铈镍双金属框架。
2.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，所述等离子喷涂的工作条件为：电压为58V，喷枪移动速度为0.1m/s，喷枪移动步距为5mm，工作气体为氢气与氩气，氢气的流量为10L/min，氩气的流量为42L/min，载粉氩气的流量为6L/min。
3.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，熔覆料中复合核壳镍粉、Ni-20Al复合粉末的质量比为1：4。
4.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，粘结剂为质量浓度为15-16％的松香的乙醇溶液。
5.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，聚四氟乙烯分散液为质量浓度为16-18％的聚四氟乙烯的去离子水溶液；烧结的工作条件为：350℃保温2h。
6.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，一次激光熔覆的工作条件为：以氮气为保护气体，气体流量为20L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度14mm/s，激光功率为400W；二次激光熔覆的工作条件为：以氩气为保护气体，气体流量为18L/min，光斑直径为2.5mm，扫描速度3mm/s，激光功率为1500W。
7.根据权利要求1所述的一种用于纸质包装的高耐磨陶瓷涂胶辊，其特征在于，以重量份数计，复合陶瓷料的组成为：10-12份AT13粉末、5-8份混合二氧化钛前驱体粉末、1-3份复合核壳镍粉。
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| GR01 | Patent grant | ||
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