电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层及其制造方法与流程

1.本发明属于热喷涂绝缘涂层技术领域，涉及一种陶瓷绝缘涂层，具体涉及一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层及其制造方法。


背景技术：

2.电解铜箔是覆铜板(copper clad laminate,简称ccl) 及印制电路板(printed circuit boards，简称pcb) 制造的重要材料。在当今电子信息产业高速发展中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。电解铜箔的生产工艺流程主要有：铜板
→
溶铜
→
生箔
→
后处理
→
成品。在全部工艺流程中，后处理极为关键，通过后处理可提高铜箔的抗剥离强度，抗拉强度，并可使铜箔具备防氧化、防潮、耐药品等性能。因此，后处理过程的稳定与否直接决定着产品的品质。铜箔表面后处理机是铜箔生产线上的重要设备，而各种辊是表面后处理机上的重要部件，如主动辊、被动辊、液上辊和液下辊等结构。
3.现有技术中基本是采用独立式的衬胶辊和不锈钢结构，其存在的问题是：成本高、磨损严重导致表面粗糙度无法控制，表面容易积垢；其中不锈钢结构不具有绝缘性，容易在工作中对铜箔造成短路电击隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层及其制造方法。本发明实施例提供的绝缘陶瓷涂层从下至上依次包括底层、中间层和面层，所述底层采用哈氏合金c276合金粉经超音速火焰喷涂工艺形成，厚度为50～100
µ
m；所述中间层采用哈氏合金c276和氧化铝-氧化钛混合粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为100～200
µ
m；所述面层由氧化铝粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为500～2000
µ
m。本发明的绝缘陶瓷涂层能够解决现有衬胶辊和不锈钢结构磨损严重导致表面粗糙度无法控制，表面容易积垢以及不锈钢结构不具有绝缘性，容易在工作中对铜箔造成短路电击隐患等问题。
5.为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：一方面，本发明实施例提供了一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层，所述绝缘陶瓷涂层从下至上依次包括底层、中间层和面层，所述底层采用哈氏合金c276合金粉经超音速火焰喷涂工艺形成，厚度为50～100
µ
m；所述中间层采用哈氏合金c276和氧化铝-氧化钛混合粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为100～200
µ
m；所述面层由氧化铝粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为500～2000
µ
m。
6.进一步地，所述面层中还包括有聚硅氧烷类陶瓷前驱体封闭剂。
7.进一步地，所述底层中哈氏合金c276合金粉的粒度为15-45
µ
m。
8.进一步地，所述中间层中哈氏合金c276的重量百分比为60%～85%。
9.进一步地，所述氧化铝-氧化钛混合粉末中氧化铝的重量百分比为95%～98%。
10.进一步地，所述面层中氧化铝粉末的纯度不低于99.9%。
11.另一方面，本发明实施例提供了一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层的制造方法，包括以下步骤：s1、基体预处理：采用有机溶剂超声清洗去除油渍，采用白刚玉砂或锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理，处理后涂层部位的表面粗糙度ra=8～12
µ
m；优选锆刚玉砂；s2、喷涂：采用超音速喷涂和等离子喷涂设备在基体的表面依次喷涂底层、中间层和面层；s3、孔隙封闭：采用聚硅氧烷类涂层封闭剂对面层进行渗透封孔；s4、磨削：将涂层磨削至成品尺寸。
12.进一步地，步骤s2的喷涂方法具体为：1）首先在基体上采用超音速火焰喷涂哈氏合金c276合金粉末，形成厚度为50～100
µ
m的底层；2）采用等离子喷涂工艺将哈氏合金与氧化铝-氧化钛混合粉末喷涂在步骤1）形成的底层上，形成厚度为100～200
µ
m的中间层；3）在步骤2）形成的中间层上采用等离子喷涂工艺形成厚度为500～2000
µ
m的氧化铝绝缘面层。
13.进一步地，步骤s4中还包括对涂层表面和外形进行机械加工，对绝缘涂层表面进行平整和抛光。
14.本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的绝缘陶瓷涂层从下至上依次包括底层、中间层和面层，所述底层采用哈氏合金c276合金粉经超音速火焰喷涂工艺形成，厚度为50～100
µ
m；所述中间层采用哈氏合金c276和氧化铝-氧化钛混合粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为100～200
µ
m；所述面层由氧化铝粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为500～2000
µ
m，相对于现有的衬胶辊和不锈钢辊而言，制造灵活，由于采用陶瓷涂层，基本无磨损，表面粗糙度不因磨损而改变，不会产生磨损颗粒，且不会由于磨损颗粒导致对铜箔产品形成凹凸点的危害；耐腐蚀，表面不易积垢，传动中对箔的影响小；良好的绝缘性，可耐15000v电压，省去了支撑部分的绝缘结构，不存在因断箔而造成的短路电击隐患。
具体实施方式
15.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
16.实施例1一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层，从下至上依次包括底层、中间层和面层，所述底层采用哈氏合金c276合金粉经超音速火焰喷涂工艺形成，厚度为65
µ
m；所述中间层采用哈氏合金c276和氧化铝-氧化钛混合粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为125
µ
m；所述面层由氧化铝粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为1200
ꢀµ
m。所述面层中还包括有聚硅氧烷类陶瓷前驱体封闭剂，封闭剂经过固化后填充在面层氧化铝颗粒之间的空隙中。
17.所述面层中氧化铝粉末的纯度不低于99.9%。
18.一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层的制造方法，包括以下步骤：s1、基体预处理：采用有机溶剂超声清洗去除油渍，采用锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理，使表面粗糙度达到ra=8～12
µ
m；s2、喷涂：采用超音速喷涂和等离子喷涂设备在基体的表面依次喷涂底层、中间层和面层；s3、孔隙封闭：采用聚硅氧烷类涂层封孔剂对面层进行渗透封孔；s4、磨削：将涂层磨削至成品尺寸。
19.其中，步骤s2的等离子喷涂具体喷涂方法为：1）首先在基体上采用超音速喷涂哈氏合金c276合金粉末作为粘结底层材料，喷涂形成厚度65
µ
m的底层；2）然后在粘结底层上以哈氏合金与氧化铝氧化钛混合粉末等离子喷涂形成厚度为125
µ
m的中间层；3）最后在中间层上等离子喷涂厚度为1200
µ
m的氧化铝绝缘面层。
20.其中，底层中哈氏合金c276粉末的粒度为15-45
µ
m。
21.其中，中间层中哈氏合金c276的重量百分比为60%，氧化铝-氧化钛混合粉末中氧化铝的重量百分比为97%。
22.其中，步骤s4还包括对绝缘涂层表面和外形进行机械加工，对绝缘涂层表面进行平整和抛光。
23.本实施例制备得到的绝缘陶瓷涂层辊，其绝缘性能为：耐电压12000v，电阻值＞500mω；结合强度55mpa。
24.实施例2一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层，从下至上依次包括底层、中间层和面层，所述底层采用哈氏合金c276合金粉经超音速火焰喷涂工艺形成，厚度为85
µ
m；所述中间层采用哈氏合金c276和氧化铝-氧化钛混合粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为175
µ
m；所述面层由氧化铝粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为1500
ꢀµ
m。所述面层中还包括有聚硅氧烷类陶瓷前驱体封闭剂，封闭剂经过固化后填充在面层氧化铝颗粒之间的空隙中。
25.所述面层中氧化铝粉末的纯度不低于99.9%。
26.一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层的制造方法，包括以下步骤：s1、基体预处理：采用有机溶剂超声清洗去除油渍，采用锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理，使表面粗糙度达到ra=8～12
µ
m；s2、喷涂：采用超音速喷涂和等离子喷涂设备在基体的表面依次喷涂底层、中间层和面层；s3、孔隙封闭：采用聚硅氧烷类涂层封孔剂对面层进行渗透封孔；s4、磨削：将涂层磨削至成品尺寸。
27.其中，步骤s2的等离子喷涂具体喷涂方法为：1）首先在基体上采用超音速喷涂哈氏合金c276合金粉末作为粘结底层材料，喷涂形成厚度85
µ
m的底层；2）然后在粘结底层上以哈氏合金与氧化铝氧化钛混合粉末等离子喷涂形成厚度为175
µ
m的中间层；
3）最后在中间层上等离子喷涂厚度为1500
µ
m的氧化铝绝缘面层。
28.其中，粘结底层哈氏合金c276粉末的粒度为：15-45
µ
m。
29.其中，中间层中哈氏合金c276的重量百分比为75%，氧化铝-氧化钛混合粉末中氧化铝的重量百分比为95%。
30.其中，步骤s4还包括对绝缘涂层表面和外形进行机械加工，对绝缘涂层表面进行平整和抛光。
31.本实施例制备得到的绝缘陶瓷涂层辊，其绝缘性能为：耐电压15000v，电阻值＞500mω；结合强度52mpa。
32.实施例3一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层，从下至上依次包括底层、中间层和面层，所述底层采用哈氏合金c276合金粉经超音速火焰喷涂工艺形成，厚度为100
µ
m；所述中间层采用哈氏合金c276和氧化铝-氧化钛混合粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为200
µ
m；所述面层由氧化铝粉末经等离子喷涂工艺形成，厚度为2000
ꢀµ
m。所述面层中还包括有聚硅氧烷类陶瓷前驱体封闭剂，封闭剂经过固化后填充在面层氧化铝颗粒之间的空隙中。
33.所述面层中氧化铝粉末的纯度不低于99.9%。
34.一种电解铜箔表面处理机用辊的绝缘陶瓷涂层的制造方法，包括以下步骤：s1、基体预处理：采用有机溶剂超声清洗去除油渍，采用白刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理，使表面粗糙度达到ra=8～12
µ
m；s2、喷涂：采用超音速喷涂和等离子喷涂设备在基体的表面依次喷涂底层、中间层和面层；s3、孔隙封闭：采用聚硅氧烷类涂层封孔剂对面层进行渗透封孔；s4、磨削：将涂层磨削至成品尺寸。
35.其中，步骤s2的等离子喷涂具体喷涂方法为：1）首先在基体上采用超音速喷涂哈氏合金c276合金粉末作为粘结底层材料，喷涂形成厚度100
µ
m的粘结底层；2）然后在粘结底层上以哈氏合金与氧化铝氧化钛混合粉末等离子喷涂形成厚度为200
µ
m的中间层；3）最后在中间层上等离子喷涂厚度为2000
µ
m的氧化铝绝缘面层。
36.其中，粘结底层哈氏合金c276粉末的粒度为15-45
µ
m。
37.其中，中间层中哈氏合金c276的重量百分比为85%，氧化铝-氧化钛混合粉末中氧化铝的重量百分比为98%。
38.其中，绝缘面层氧化铝粉末的纯度不低度99.9%。
39.其中，步骤s4还包括对绝缘涂层表面和外形进行机械加工，对绝缘涂层表面进行平整和抛光。
40.本实施例制备得到的绝缘陶瓷涂层辊，其绝缘性能为：耐电压20000v，电阻值＞500mω；结合强度51mpa。
41.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖
在本发明的权利要求范围当中。