KR20030045065A

KR20030045065A - 코팅 블레이드와 그 제조방법

Info

Publication number: KR20030045065A
Application number: KR10-2003-7003484A
Authority: KR
Inventors: 이브라함 아다무브라; 실바노 프레티
Original assignee: 베떼제 에끌레빵 에스.아.
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2003-06-09
Also published as: DE60101582T2; ATE256764T1; DE20121226U1; ES2210188T3; CA2425052A1; WO2002031220A1; AU2001291589A1; CN1468323A; EP1197584A1; US20020182437A1; PL360788A1; DE60101582D1; EP1301653B1; EP1301653A1; BR0114539A

Abstract

본 발명은 니켈 기초 매트릭스와 상기 매트릭스에 분산된 세라믹, 다이아몬드 또는 카바이드 입자를 포함한 코트를 블레이드의 기능성 부위 상에 가지는 코팅 블레이드에 관계한다.

Description

코팅 블레이드와 그 제조방법{COATING BLADE AND METHOD FOR MAKING SAME}

코팅지 제조를 위해서 종이 산업에서 사용되는 코팅 블레이드는 일반적으로 스프링강 형태, 즉 직선이나 둥근 모서리를 가지며 최대 수 미터의 길이를 가지며 5-12cm의 폭과 0.2-1mm의 두께를 가진 경화강 또는 템퍼강이다. 이들은 일반적으로 블레이드 홀더에 장착되어 코팅될 종이 상에 규칙적이고 일정한 코팅 슬립 침전물을 제공하며 코팅 슬립과 접촉하는 영역이고 둥근 모서리를 포함하는 블레이드의 기능성 영역이 움직이는 종이 스트립 표면을 대면하게 배치된다. 코팅 슬립 구성성분의 마모성은 블레이드를 마모시켜서 코트 중량이 시간에 따라 변화되며 침전물이 불규칙하게 되므로 일정한 종이 품질을 유지하기가 곤란하다. 강철 블레이드의 평균 수명은 4-8시간이다. 이것은 블레이드 교체를 위해 여러 기계를 중단시키며 작동 효율을 크게 감소시킨다.

블레이드의 수명을 증가시키기 위해서 블레이드의 기능성 부위, 즉 코팅 슬립과 접촉하는 영역 상에 경질 커버를 갖도록 신축성 강철 블레이드를 코팅하는 것이 제안된다. US 4,660,599는 기능성 부위가 산화알루미늄이나 이산화티타늄과 같은 세라믹을 열 분무하여 코팅되는 블레이드를 발표한다. 커버링은 블레이드 스트립의 기능성 부위 상에 여러 입자 코트를 연속 분무하여 획득되고 스트립은 블레이드로 분할된다.

GB 978,988은 강철 스트립의 한 모서리 상에 세라믹 입자를 화염 도금하여 수득되는 세라믹 입자 커버링을 갖는 크리핑 블레이드를 발표하는데, 스트립을 블레이드로 분할한 이후에 블레이드의 기능성 부위가 된다.

GB1,298,609는 기능성 모서리 근처에 화염 분무 기술에 의해 종방향 채널에 침착된 세라믹 스트립을 갖는 강철 크리핑 블레이드를 발표한다.

WO 86/07309는 화염 분무 기술에 의해서 몰리브덴이나 몰리브덴 합금 침착물로 덮인 기능성 영역을 갖는 코팅 블레이드를 발표한다.

JP 05192629는 니켈-인(Ni-P) 서브-코트가 화학적 침착으로 제공되고 이후 티타늄카바이드(TiC) 경질 커버링이 피복된 코팅 블레이드를 발표한다.

상기 블레이드들은 커버링이 없는 강철 블레이드보다 긴 수명을 가지며 20시간 정도일 수 있다. 그러나 세라믹 코팅된 블레이드에 의해 코팅된 종이는 코팅 결함, 특히 마이크로-홈을 보이므로 고급 종이에는 적합하지 않다.

전착 도금된 크롬 블레이드 역시 공지된다. JP 03064595는 니켈 서브-코트가 제공되고 이후 전착에 의해 크롬이 침착된 블레이드를 발표한다. 이 블레이드 역시 전착방법으로 인해 코팅 결함을 갖는 코팅지를 생성하는데, 이것은 크롬 도금 후에 블레이드 마무리 공정에 의해서만 방지되므로 제조비용을 증가시킨다.

EP 1020542의 목적은 균일한 외양의 1-30μm 두께의 복합필름을 형성하기 위해서 니켈-인과 윤활 입자(예 PTFE)을 화학적 공침시키도록 4차 암모늄염을 포함한침착 용액의 사용을 발표한다.

본 발명은 코팅 블레이드와 그 제조방법에 관계한다.

도1a 및 1b는 지지 휘일 상에서 삽입 스트립과 함께 감긴 블레이드 스트립의 단면도 및 확대도이다.

도2는 화학적 공침 조에 담긴 지지 휘일 상의 블레이드 스트립을 보여준다.

도3a 및 3b는 피복된 블레이드 세그멘트의 단면도 및 평면도이다.

도4a 및 4b는 100배 및 200배 배율로 피복된 블레이드의 마이크로 사진이다.

도5는 3가지 블레이드의 성능 비교이다.

도6a 및 6b는 종이 제조 테스트에 의해 마모된 본 발명의 블레이드 및 크롬 도금 블레이드의 500배 마이크로 사진이다(보정 막대는 5마이크로미터이다).

*부호설명*

1...블레이드 스트립2...삽입 스트립

3...지지 휘일

본 발명의 목적은 기존 블레이드에서 관찰되는 코팅 결함을 초래하지 않으며 긴 수명을 갖는 코팅 블레이드를 제고하는 것이다.

이러한 목적은 블레이드의 기능성 부위 상에 니켈-기초 매트릭스와 매트릭스에 분산된 8이상의 경도를 갖는 물질(Mohs 경도)로 구성된 경질 입자를 포함한 커버링을 갖는 블레이드를 수단으로 달성된다. 이러한 블레이드는 강철 블레이드 스트립의 기능성 부위 상에 니켈-기초 매트릭스와 경질 입자를 포함한 커버링을 화학적 공침시키는 단계를 포함하는 제조방법에 의해 수득될 수 있다.

경질 입자는 다이아몬드, 카바이드 또는 세라믹 입자일 수 있다.

블레이드 스트립은 니켈 염, Ni⁺⁺환원제 및 주성분 니켈 매트릭스와 동시에 공침될 수 있는 현탁액의 경질 입자를 포함한 조에 담긴다. 비-전착으로 알려진 화학적 공침은 블레이드의 모서리 상에 과도한 두께가 없는 현저하게 규칙적인 침착물을 제공한다. 수득된 코팅 품질은 새로운 신축성 강철 블레이드로 수득되는 것과 유사하게 우수하며 종이는 마이크로-홈이 없다. 게다가 경질 입자 덕택에 커버링의 마모가 크게 감소되며 코팅의 시간 안정성이 크게 증가되며 블레이드의 수명이 전체가 세라믹으로 된 커버링을 갖는 블레이드와 유사하다.

커버링 입자는 화학적 성분에 대해 불활성이며 촉매 활성이 없는(Ni을 침착시키지 않는) 표면을 갖는 침착 조에 의해 습윤 가능한 입자에서 선택된다. 경질입자는 특히 0.5-10μm의 직경을 갖는다.

블레이드/코팅 슬립/종이의 마찰을 감소시키기 위해서 경질 입자와 혼합된 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 고체 윤활제 입자가 니켈 기초 매트릭스에 추가로 공침될 수 있다. 이를 위해서 PTFE입자가 현탁액으로 조에 첨가된다. 커버링에서 입자의 비율은 5-40부피%이고 적용분야에 따라 선택된다.

조에 담그기 이전에 블레이드 스트립은 세정, 탈기, 브러슁, 전기연마 또는 양극 공격을 포함한 처리를 받을 수 있다.

피복될 필요가 없는 표면을 차단함으로써 전체 블레이드 스트립을 피복하지 않고 블레이드의 기능성 부위가 되는 측부 모서리 근방만 피복될 수 있다. 공침조의 부피를 최소화하기 위해서 블레이드 스트립은 지지부, 특히지지 휘일 상에 감겨서 나선형 권선을 형성하고 니켈이 상부에 침착하지 않도록 촉매 활성이 없는 표면을 가지며 조의 구성성분에 대해 불활성인 물질로 구성된 삽입 스트립에 의해 권선이 서로 분리된다. 특히 공침공정 동안에 매트릭스에서 입자 분포의 균일성과 침착물의 규칙성을 향상시키기 위해서 느리고 규칙적인 운동, 가령 축 주위에 휘일의 느린 회전으로 지지부가 구동된다. 기능성 부위만을 피복함으로써 시약이 절약되고 전체로서 강철 스트립 탄성의 변형이 방지된다. 전체 표면이 완전 피복된 스트립은 너무 큰 가로 굽힘 모멘트를 가지므로 일부 분야에서 적합하지 못하다.

공침단계 이후에 블레이드 스트립이나 분할된 블레이드는 열처리를 받아서 커버링의 물성 변성, 특히 경도 증가를 시킬 수 있다. 이러한 처리는 보통 290-650℃에서 수행된다.

화학적 공침에 의해 수득된 침착물의 규칙성이 제공된다면 샌딩, 그라인딩과 같은 추가 기계적 처리가 불필요하다.

본 발명은 전류가 없어 전기분해 반응이 일어나지 않으며 환원제에 의해 촉매 표면상에서 Ni⁺⁺의 조절된 환원을 사용하고, 반응 에너지는 조의 열에 의해 공급된다. 화학 반응이 Ni-P 또는 Ni-B 매트릭스의 침착을 초래하도록 하이포포스파이트, 아미노보레인 또는 보로하이드라이드가 선호되는 환원제이다. 니켈 커버링 침착 기술은 자동차 및 항공 산업에서 공지이다.

조는 다음으로 구성된다:

-니켈 염, 특히 염화니켈이나 황산니켈과 같은 니켈 소스;

-나트륨 하이포포스파이트와 같은 알칼리 하이포포스파이트, N-디메틸보레인(DMBA)나 N-디에틸보레인(DEAB)와 같은 아미노보레인, 또는 나트륨 보로하이드라이드와 같은 알칼리 보로하이드라이드에서 선택된 Ni⁺⁺의 환원제;

-Ni 침착을 조절하여 촉매 표면이라 칭하는 침착물 수용 표면으로 한정시키며 시트르산이나 글리콜산에서 선택된 첨가제;

-아세테이트, 프로피오네이트 또는 숙시네이트 버퍼와 같은 pH 조절 완충제;

-숙신산과 같은 반응 가속제;

몰리브데이트나 티오우레아와 같은 황화합물과 같은 반응속도 제한 억제제.

하이포포스파이트 기초 조에서 다음 반응 기작이 고려된다:

(H2PO2)- ＋ H2O → H+ ＋ (HPO3)2- + 2H(1)

Ni2+ ＋ 2H → Ni ＋ 2H+(2)

(H2PO2)- ＋ H → H2O ＋ OH- + P(3)

(H2PO2)- ＋ H2O → H+ ＋ (HPO3)2- + H2(4)

반응 생성물은 다음과 같다:

-조의 pH와 침착속도를 점차 감소시키며 침착물의 P 함량을 증가시키는 H⁺의 형성. 침착속도와 P 함량을 조절하기 위해서 위에서 언급된 완충제가 사용되지만조의 주기적 적정 이후에 용액의 pH가 침착단계 내내 조절될 수 있다;

-(HPO₃)₂-의 형성: 이의 축적은 Ni 및 P와 함께 오르소포스파이트의 공침을 가져와서 내부 응력을 갖는 다공성 침착물을 생성한다. 시트르산의 첨가는 (HPO₃)₂-의 용해도를 증가시켜 침착을 방지한다.

하이포포스파이트 기초 조에서 온도는 80-95℃로 유지되어야 한다. Ni 1kg을 환원시키기 위해서 5kg의 나트륨 하이포포스파이트가 필요하다.

아미노보레인 기초 조에서 온도는 60-75℃, pH는 5-9에서 공정이 수행될 수 있다. 침착 반응의 결과 pH의 저하는 하이포포스파이트 조의 경우보다 적으므로 조절이 덜 필요하다. 반응 부산물(BO₂)-의 축적은 Ni 침착 공정에 적은 효과를 미친다.

보로하이드라이드 기초 조에서 반응물의 분해를 막기 위해서 가령 알칼리 수산화물을 수단으로 pH가 다시 조절되어 주로 12이상으로 유지되어야 한다. 보로하이드라이드는 가장 강력한 환원제여서 Ni 1kg 환원시키는데 0.6kg이면 충분하다.

실시예1

염화니켈(45g/l)

나트륨 하이포포스파이트(11g/l)

염화암모늄(50g/l)

시트르산나트륨(100g/l)

pH=8.5-10, 온도=90-95℃에서 침착속도는 10μm/h이다.

실시예2

황산니켈(21g/l)

나트륨 하이포포스파이트(24g/l)

락트산(28g/l)

프로피온산(2.2g/l)

pH=4-6, 온도=88-95℃에서 침착속도는 25μm/h이다.

실시예3

염화니켈(30g/l)

DEAB(3g/l)

이소프로판올(50g/l)

시트르산나트륨(10g/l)

숙신산나트륨(20g/l)

pH=5-7, 온도=65℃에서 침착속도는 7-12μm/h이다.

실시예4

염화니켈(30g/l)

DMAB(3-4.8g/l)

아세트산칼륨(18-37g/l)

pH=5.5, 온도=70℃에서 침착속도는 7-12μm/h이다.

실시예5

염화니켈(21g/l)

나트륨 보로하이드라이드(0.4g/l)

수산화나트륨(90g/l)

1,2-디아미노에탄(90g/l)

황산탈륨(0.4g/l)

pH=12.5-13, 온도=90-95℃에서 침착속도는 25-30μm/h이다.

커버링에서 Ni-P 매트릭스가 5-11중량%의 P를 포함하거나 Ni-B 매트릭스는 2-6중량%의 B를 포함한다.

도1a는 지지 휘일(3) 상에 비-촉매물질로 된 삽입 스트립과 함께 감긴 블레이드 스트립(1)을 보여준다. 도1b는 이의 상세도이다. 블레이드의 기능성 모서리만이 5-15mm폭으로 삽입 스트립의 감김이 없이 유지된다. 상기 폭은 더 크거나 작을 수 있다.

전체 공침 처리 기간 내내 도2에 도시된 대로 침착물의 규칙성을 향상시키기 위해지지 휘일(3)이 회전되고 공침 공정에 부정적인 영향을 주지 않도록 충분히 느린 속도로 회전된다. 세라믹 입자를 현탁상태로 유지하기 위해서 조는 일정한 온도로 유지되며 연속으로 교반된다. 세라믹 입자는 조의 구성성분에 대해 불활성이고-촉매 활성이 없는 조에 의해 습윤 가능한 입자에서 선택된다. 즉 니켈 기초 매트릭스의 공침은 현탁 입자 표면이 아니라 블레이드 스트립의 표면에서 일어난다. 경도가 8-9.5(Mohs 경도)인 산화알루미늄(알루미나), 산화지르코늄, 산화크롬, 실리콘 카바이드 입자가 사용될 수 있는 세라믹이다. 현탁된 입자의 양은 조의 5-50부피%이다. 30-500μm, 특히 30-250μm 두께로 침착시키기 위해서 0.5-10μm 직경의 입자가 적합하다. 커버링에서 입자의 비율을 5-40부피%로 하도록 조에서 입자의 비율이 조절된다.

도4a 및 4b의 커버링 부위 마이크로 사진은 커버링에서 입자의 분포가 균질적이고 이로부터 미시적 표면 성질의 균질성, 특히 수 시간의 작동 후에 블레이드의 마모 측면에서 균질성이 나타남을 보여준다.

도3a에서 도시된 블레이드 단면의 미시적 검사는 침착물이 충실하게 블레이드 모양을 따르며 침착물의 두께가 균일함을 보여준다. 강철 블레이드의 코너에서 과도한 두께나 침착물의 부족이 없으며 코너에서 침착물은 둥근 모양을 형성한다. 따라서 프로파일을 정련하기 위해서 침착 후에 블레이드를 기계가공할 필요가 없다. 그러나 연마가 수행될 수 있다.

공침에 의해 피복된 기능성 부위는 500-700단위의 Hv0.1 경도를 갖는다. 그러나 공침 후에 220-650℃의 열처리는 경도와 기판에 대한 침착물의 접착력을 증가시킨다. Hv0.1 경도는 열처리 후에 1100단위가 될 수 있으며 1300단위를 초과할 수도 있다(Hv0.1 경도는 0.1kg의 하중 하에서 Vickers 마이크로 경도를 말한다).

Ni-P 침착물은 침착 후에 비정질이다. 220-260℃에서 열처리는 NiP 침착물의 상변화를 개시시켜 Ni₃P 상이 나타난다.

320-350℃에서 열처리는 침착물의 결정화를 초래하여 비정질 성질을 잃게되며 2-상 합금으로 변환시킨다. Ni-P 상 다이아그램은 11중량% Ni에서 공융을 보여준다. P의 비율 선택은 니켈과 니켈 포스파이트의 비율에 따른 침착물의 기계적 특성을 결정한다.

이러한 구조적 변화는 침착물의 Hv0.1 경도를 500-700에서 900이상, 특히 1000이상으로 증가시킨다.

이러한 구조적 변화는 니켈 포스파이트 형성으로 인한 P비율의 감소 때문에(실시예7) 침착물의 연성 및 내식성을 감소시킨다.

종이 코팅을 위해서 5%이상 10% 이하의 P가 니켈의 연성과 니켈 포스파이트의 경도를 조합하여 단단하고 질긴 침착물을 얻는데 유리하다.

다른 분야에서 Ni-P 침착물은 내식성을 위해 가장 자주 사용된다. 따라서 침착 이후에 내식성을 감소시키는 열처리가 피해지거나 260-270℃의 저온에서 수행되어 내식성을 크게 감소시키지 않으면서 경도를 증가시킬 수 있다. 종이 코팅에 적용하기 위해서 본 발명자는 경도와 강인성이 가장 중요하고 내식성은 부차적임을 고려하였다. 본 발명에 따라 Ni-P/SiC 복합체가 피복된 코팅 블레이드의 수명을 향상시키기 위해서 위에서 언급된 온도보다 높은 290-650℃에서 침착 후 열처리를 채택하는 것이 선호된다. 이러한 온도 범위와 적절한 P%(5%이상 10% 이하)는 블레이드의 만족스러운 작동을 위해 필수적인 기판의 기계적 특성을 손상시키지 않으면서 침적물의 충분한 강인성을 유지하면서 최고 경도를 달성하도록 확산에 의해 기판에 대한 침적물의 접착력을 향상시킬 수 있게 한다(실시예8).

실시예7

10% HCl 용액에서 열처리가 내식성에 미치는 효과

10.5%P 침적물 사용

열처리	Hv0.1 경도	부식속도(㎛/년)
안함	480	15
290℃/10hr	970	1400
400℃/1hr	1050	1200

실시예8

열 경화 처리의 온도가 NiP/SiC 커버링의 경도에 미치는 효과

7%P 침적물 사용

1. 2시간 동안 300℃까지 선형 상승, 8시간 300℃에서 유지, 2시간 동안 실온까지 낮춤: 수득된 Hv0.1 경도는 1050이다.

2. 3시간 동안 450℃까지 선형 상승, 1시간 450℃에서 유지, 3시간 동안 실온까지 낮춤: 수득된 Hv0.1 경도는 1100이다.

그러므로 본 발명에 따른 블레이드의 특성은 매트릭스에서 세라믹 그레인의 성질, 크기 및 비율, 매트릭스 자체의 조성 및 침착 후 열처리에 의해 변성될 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 블레이드의 특성은 적용분야에 따라 조절될 수 있고 피복 안된 강철 블레이드 및 세라믹만이 피복된 블레이드의 성질에 가까울 수 있으며 혹은 둘과 상이할 수 있다. 다음 실시예는 블레이드 성질 비교이다.

실시예9

스크레이핑 모드에서 코팅하는 동안 Ni-P-SiC 피복 블레이드와 세라믹 피복 블레이드 및 비-피복 강철 블레이드와 비교.

테스트 조건:

온라인 코팅, ABC블레이드 홀더를 갖는 코팅헤드(BTG Kalle Inventing AB,스웨덴)

종이종류: 고급 종이

종이 전진 속도: 768m/분

코팅 슬립: 65% 고체 물질(카올린, 탄산칼슘)

작업각도: 20°

코트 중량: 10g/m², 한번 코팅된

Ni-P-Si 블레이드의 특성: 길이3700mm, 두께 0.457mm, 커버링 70μm

비교 블레이드:

a)동일 크기의 세라믹 블레이드 Duroblade(BTG Eclepens의 상표)

b)동일 크기의 강철 블레이드

결과:

수명: 강철 블레이드:8시간

Ni-P-SiC 피복 블레이드:17시간 이상

세라믹 피복 블레이드:24시간 이상

블레이드가 완전 마모되지는 않지만 코팅기의 고장으로 인해 17시간 후에 Ni-P-SiC 피복 블레이드를 사용한 테스트가 중단되었다.

실시예10

스무딩 모드에서 강철 블레이드와 Ni-P-SiC 피복 블레이드의 비교

테스트 조건:

Voith 코팅기계 스무딩 모드

코팅 속도:324-340m/분

탑 코팅에 사용된 블레이드:

블레이드 홀더 각도:24°

작업 각도:5-6.5°

코팅 슬립 타입:68% 탄산칼슘 기초 고체, 점도 880-900 cps

블레이드:

a)70μm Ni-P-SiC 피복 블레이드, 길이4900mm, 두께0.381mm

b)비-피복 블레이드, 길이4900mm, 두께0.381mm

결과: 총 침적된 코트 중량은 21g/m²이며 프리 코팅에서 12g/m², 탑 코팅에서 9g/m²이며;

코팅지의 표면 상태:

PPS 거칠기=1.03-1.36이다.

Ni-P-SiC 피복 블레이드로 20시간 작업하면 코트 중량은 21-23g/m²으로 거의 일정하게 유지되지만 강철 블레이드는 8-10시간 정도만 허용가능한 코팅지 표면상태를 보이며 코트 중량이 일정하게 유지된다.

Ni-P-SiC 피복 블레이드의 수명은 비-피복 블레이드의 2배이다. 이러한 작업조건 하에서 세라믹 피복 블레이드는 필요한 코팅지 품질을 얻을 수 없음을 주목해라.

실시예11

Ni-P-SiC 피복 블레이드와 BTG Eclepens S.A.에 의해 시판되는 세라믹 피복 블레이드 Duroblade와 시판 크롬 도금 블레이드의 비교

3가지 블레이드의 강철 기판은 두께0.508mm, 폭100mm, 길이780mm로 동일한 크기를 가진다. 본 발명의 블레이드는 30μm 두께의 Ni-P-SiC 피복을 가지며 세라믹 블레이드는 150μm 두께의 커버링, 크롬 도금 블레이드는 50μm 두께의 크롬 커버링을 갖는다.

테스트 조건:

-역전된 ABC블레이드 홀더, Trelleborg 타입 65PJ 백킹 롤을 갖진 블레이드 팁 5mm 주변에 압력 블레이드.

-블레이드 각도:30°

-종이: 미세지, 화학 펄프, 112g/m²프리코팅된, Multiart Silk 타입

코팅 슬립:63% 고체, 점도 100-1200cps;

고체 물질은 30% 점토(SPS), 40% 카올린 울트라화이트(Engelhart), 30% HC90 탄산칼슘(Omya), 14% DL950 라텍스(Dow), 0.2% Kenores1420(Casco Nobel) 및 0.30% CMC FF10 카르복시메틸셀룰로오스(Metsa Serla)를 포함한다.

모든 테스트에서 코팅 속도는 500m/분으로 유지된다.

제1 테스트에서 100, 200, 300kpa의 차등 압력이 조절된다. 도5는 3가지 블레이드에서 수득된 코팅 중량을 Y축에 g/m²으로 보여주며 kpa로 차등압력이 X축에 도시된다. 이러한 차등 압력에서 모든 다른 조건이 동일하면 Ni-P-SiC 블레이드는 다른 2개의 블레이드보다 큰 코팅 슬립 통과를 허용한다. 그러므로 Ni-P-SiC 블레이드는 비스듬한 방향으로 코트 프로파일을 더 양호하게 조절한다.

제2 테스트에서 10g/m²의 균일한 코트 중량을 목표로 각 블레이드로 종이 릴이 코팅된다. 이러한 조건 하에서 다른 2개 보다 크롬 도금 블레이드로 일정한 코트 중량을 조절하기가 어렵다. 크롬 도금 블레이드 팁 모양을 조사하면 그 모양이 일정하지 않음을 알 수 있고 따라서 코트 중량이 가변적이다. 종이의 거칠기 및 평활도가 표2에 제시된다.

Blade type	Bendtsen 평활도	PPS 거칠기
세라믹	14	1.41
Ni-P-SiC	16	1.69
크롬	38	1.85

Kroda 잉크 테스트에 기초한 섬유의 커버리지 정성 테스트는 다음 순위를 제공한다:

1.Ni-P-SiC 블레이드

2.BTG-Eclepens 세라믹 블레이드

3.크롬 도금 블레이드

실시예12

본 발명의 Ni-P-SiC 블레이드와 시판 크롬 도금 블레이드의 코팅지 제조 비교 테스트

블레이드:

2가지 강철 블레이드는 동일한 크기, 즉 두께0.508mm, 폭76.2mm, 길이3730mm를 갖는다.

본 발명의 블레이드는 70마이크론 두께의 Ni-P/SiC 커버링을 가지며 SiC입자는 5마이크론 미만이다.

크롬 도금 블레이드는 35마이크론 두께의 크롬 커버링을 갖는다.

모든 블레이드는 40도 기울어져 있다.

테스트 조건:

4-헤드 오프라인 코팅 기계, 헤드4에서 테스트(쉬이트 형성 펠트 면), 타입 MHI-Beloit S-matic, 목표 코트 중량: 헤드 당 10g/m²

A2 종이(아트지), 최종 gsm 127.9g/m², 속도 950m/분

코팅 슬립: 62-63%고체, 점도 700-800cps

블레이드 홀더 각도:43.2도

크롬 도금 블레이드로 코팅된 롤 8번, 헤드4

본 발명의 블레이드로 코팅된 롤 11번, 헤드4

코팅 이후에 롤은 초 압연 가공되고 코팅지 표면 분석을 위해 정성적 측정이 행해진다.

펠트 표면의 결과가 표3에 제시된다.

	Roll 11	Roll 8
샘플위치	CS	중앙	TS	CS	중앙	TS
명도(%)(ISO 2813,60deg)	79	79	78	78	77	78
Beck 평활도(see)(ISO 5627)	7200 +/- 500	6000 +/- 500

물질이 보강 상이 없는 크롬 도금 블레이드에 비해서 본 발명의 블레이드를 사용한 결과는 명도 측면에서 등가이고 표면 평활도 측면에서 크롬 도금 블레이드를 능가한다.

이러한 관찰은 예견되지 않은 것이며 본 발명의 커버링은 테스트 동안 마모된 표면의 미시적 분석으로 도6a에 도시된 대로 매트릭스가 우선 부식된 상태를 보인다. 그러므로 이러한 마모 특징은 코팅지 표면에 전달되지 않는다. 미에 반하여 마모된 크롬 도금 블레이드는 도6b에서 도시된 대로 표면의 차등 부식을 보이지 않으며 수득된 종이 품질이 열등하다.

위 테스트는 Ni-P-SiC 피복 블레이드가 코팅 표면 품질 측면에서 매우 양호한 성능을 가짐을 보인다. 놀랍게도 Ni-P-SiC 피복 블레이드 사용으로 커버링이 이산 입자를 가져 Ni-P 매트릭스 표면으로부터 돌출될지라도 코팅지 의 탁월한 품질, 특히 마이크로-홈의 부재가 관찰된다.

30마이크론 정도의 얇은 두께의 Ni-P-SiC 커버링으로는 블레이드의 수명이 비-피복 강철 블레이드에 비해 약간 높지만 더 두꺼운 커버링 사용으로 세라믹 피복 블레이드의 수명에 근접하며 탁월한 성능을 보인다.

Claims

코팅 블레이드 제조방법에 있어서,

강철 스트립의 기능성 부위 상에 커버링을 화학적 공침시키고 블레이드 스트립을 코팅 블레이드로 분할하는 단계를 포함하고 커버링이 니켈 기초 매트릭스와 직경이 0.5-10마이크로미터이고 8이상의 Mohs 경도를 갖는 물질로 구성된 입자를 포함함을 특징으로 하는 코팅 블레이드 제조방법
제 1항에 있어서, 강철 블레이드 스트립이 니켈 염, Ni⁺⁺환원제 및 조의 구성성분에 대해 불활성이고 촉매 활성이 없으며 조에 의해 습윤 가능한 세라믹, 다이아몬드 또는 카바이드 입자에서 선택된 현탁 상태의 입자를 포함한 조에 침지되며 조에서 입자의 비율이 5-50부피%임을 특징으로 하는 제조방법
제 2항에 있어서, Ni⁺⁺환원제가 하이포포스파이트, 아미노보레인 및 보로하이드라이드에서 선택됨을 특징으로 하는 제조방법
제 2항 또는 3항에 있어서, 조가 현탁 상태의 고체 윤활제, 특히 PTFE 입자를 포함함을 특징으로 하는 제조방법
제 1항-4항 중 한 항에 있어서, 블레이드 스트립이 피복될 기능성 부위를 제한하기 위해서 화학적 공침 단계 동안 부분적으로 마스킹됨을 특징으로 하는 제조방법
제 5항에 있어서, 블레이드 스트립이 나선형 권선으로지지 휘일 상에 감기고 권선의 턴이 삽입 스트립에 의해 서로 분리됨을 특징으로 하는 제조방법
제 6항에 있어서, 감긴 블레이드 스트립의 지지부가 공침 단계 동안 조절 운동 상태로 유지됨을 특징으로 하는 제조방법
제 1항-7항 중 한 항에 있어서, 블레이드 스트립이 공침 단계 이전에 세정, 탈기, 브러슁, 전기 연마, 또는 양극 공격 처리를 받음을 특징으로 하는 제조방법
제 1항-8항 중 한 항에 있어서, 공침 단계 이후에 블레이드 스트립이 220℃ 이상에서 열처리됨을 특징으로 하는 제조방법
제 9항에 있어서, 열처리가 290-650℃에서 수행됨을 특징으로 하는 제조방법
니켈 기초 매트릭스와 상기 매트릭스에 분산된 8이상의 Mohs 경도 물질로 구성된 입자를 포함한 커버링을 블레이드의 기능성 부위 상에 가지는 코팅 블레이드
제 11항에 있어서, 매트릭스가 2-6중량%의 B를 포함함을 특징으로 하는 코팅 블레이드
제 11항에 있어서, 매트릭스가 5-10중량%의 P를 포함함을 특징으로 하는 코팅 블레이드
제 11항-13항 중 한 항에 있어서, 커버링이 5-40부피%의 입자를 함유함을 특징으로 하는 코팅 블레이드
제 11항-14항 중 한 항에 있어서, 커버링이 500이상의 Hv0.1 경도를 가짐을 특징으로 하는 코팅 블레이드
제 15항에 있어서, 커버링이 900이상의 Hv0.1 경도를 가짐을 특징으로 하는 코팅 블레이드
제 11항-16항 중 한 항에 있어서, 입자의 물질이 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화크롬, 실리콘 카바이드 또는 다이아몬드에서 선택됨을 특징으로 하는 코팅 블레이드
제 11항-17항 중 한 항에 있어서, 커버링이 30-500, 특히 30-250마이크로미터의 두께를 가짐을 특징으로 하는 코팅 블레이드
제 11항-18항 중 한 항에 있어서, 커버링이 고체 윤활제, 특히 PTFE 입자를 포함함을 특징으로 하는 코팅 블레이드
종이 코팅용으로 사용되는 제 11항-19항 중 한 항에 따른 블레이드