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钢带真空镀膜实现工业化的技术关键是什么?

发布日期:2016-04-27 00:00 来源:http://www.gilitek.cn 点击:

随着真空技术和材料技术的发展以及钢铁行业对发展新型钢材的迫切要求,带钢真空镀膜正成为带钢表面处理的一种重要的工艺技术,具有很好的发展前景。目前,已趋成熟并能迅速实现工业化的钢带真空镀膜技术是电子束钢带真空镀膜。实践证明,电子束钢带真空镀膜具有很多优点:(1)可选择的镀膜材料多而不受材料熔点限制。能量密度很高的电子束可以使镀膜材在很短的时间达到3000℃~6000℃。因此,除了热镀锌中常见的镀锌、铝、锡之外,几乎所有的金属材料都可以蒸镀,还可镀种类众多的金属氮化膜,金属氧化膜和金属炭化物及各种复合膜。这为发展新型带钢材料提供了很大的自由度。(2)镀膜材料利用率高,环境污染小。真空镀膜属干式镀膜,没有有害液体、气体的产生。(3)带钢镀膜质量好,能获得均匀、平滑且极薄的镀膜,镀膜纯度高,耐蚀性和附着力好。钢带镀膜前可经电子束预热表面活化,镀膜纯度高,没有中间硬脆的合金层,可以一次冲压成型,甚至可以卷成直经很小的管而不脱落镀层。(4)工艺灵活,改变品种方便,可以根据产品要求灵活地实现在钢带上镀单面、双面、单层、多层,可以同时镀两种材料达到镀混合膜。镀膜厚度易于控制,而且可以镀制超薄膜。

镀膜设备

 但是,带钢真空镀膜总的来说仍处在发展的初级阶段,在带钢表面处理中所占份额目前还远不能与热浸镀、电镀相比。阻碍带钢真空镀膜发展的主要原因是生产率低,成本较高。最有效的解决方法是开发研制高速,稳定的高功率蒸发源。


 大功率电子枪的开发和使用是带钢真空镀膜中的关键技术。一般的真空蒸发镀膜可以采用电阻加热和感应加热。它的设备较简单,但加热温度和蒸发速率较低。要满足连续式工业化生产钢带真空镀膜的需要,就必须使用加热速度快,熔化温度高的热源。国内外实践证明,大功率电子枪是钢带连续真空镀膜工艺的理想热源。这是因为(1)电子枪发射的电子束经聚焦后可达到极高的能量密度,轰击坩埚镀膜材料,可使其温度达到3000℃以上,远比电弧温度高。(2)电子束能量转化率高达80%-90%,采用磁偏转系统可以方便地进行电子束聚焦和扫描,加热均匀。(3)电子束只轰击镀膜材料表面,不会由于其它材料的掺入而引起夹杂问题。(4)电子枪蒸发镀膜机使用时的束斑直径、电功率、加束电压、扫描轨迹、频率等参数都容易实现调节。(5)使用电子枪还可以在钢带镀膜生产过程中对被镀钢带进行真空预热,就是使用电子枪清洁钢带,轰击表面使其活化。通过电子束不停的扫描,钢带表面温度控制在200~550℃,这种预热是钢带镀膜和提高镀膜附着力所必须的。


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