[发明专利]一种MoSi2基电热涂层加热辊及其制备方法

说明书

本发明涉及一种MoSi₂基电热涂层加热辊及其制备方法，属于材料表面处理技术领域。该加热辊包括金属粘结层、陶瓷绝缘层、金属导电层、陶瓷加热层和表面防护层。金属粘结层设置于辊核的表面，陶瓷绝缘层设置于金属粘结层的表面，金属导电层设置于陶瓷绝缘层的对应于辊核的两端的部分，陶瓷加热层设置于陶瓷绝缘层的未设置金属导电层的部分，表面防护层设置于陶瓷加热层的表面。该加热辊各涂层层间结合良好，具有较佳的耐高温性以及机械强度等，能在300‑350℃温度下长时稳定运行。制备方法包括：对辊核进行脱脂除油及喷砂处理，对应上述加热辊的结构喷涂各涂层。该方法条件易控、效率高、成本低，制备过程绿色环保。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，且特别涉及一种MoSi₂基电热涂层加热辊及其制备方法。

背景技术

加热辊技术在诸多工业领域都有广泛的应用，特别是在大型覆盖性材料的生产及加工过程中，包括造纸、印刷、纺织、化工和包装等工业，其产品包括纸张、布料、塑料橡胶膜和大幅覆盖性产品。加热辊在很大程度上决定了产品的工艺与品质。目前加热辊在市面上的应用主要包括导热油(气)加热辊、电阻加热辊和电磁感应加热辊，其中又以导油加热辊为主。

传统加热辊主要通过油、水或蒸汽作为传热介质加热辊体。然而，液(气)态加热辊存在着维修困难、安全性和温度均匀性较差，以及温度难以控制和能量损耗大等诸多问题，而且持续的热循环和高温产生的潜在毒性碳化油会对工艺操作者产生健康问题。

电阻加热技术以电能作为能源，将电加热管直接置入加热辊内，使电能转换为热能，使热量在辊子表面均匀分布以达到加热的目的。该技术具有无噪音和废气污染，结构比较紧凑且热损失小等优点，但仍存在温度均匀度低、使用寿命短和维护量大等缺点，所以只能用在对温度控制要求不高、温度均匀度要求低等低档产品的生产上，如瓦楞纸、无纺布等产品。

电磁式感应加热辊在辊内置感应线圈，加高频磁场使辊的内表面感应生热，其加热温度高，满足高性能材料对温度的要求，比起传统的加热方式在环保、使用寿命、安全性等方面都具有独特优势。然而，电阻加热辊及电磁感应加热辊都是先由辊体内部产热，再将热量传递到辊体表面。同时，加热辊结构都比较复杂，加热方式及辊子结构特点必然导致热转化效率低、能耗高等问题。特别的，电磁式加热辊额外的感应等辅助设备会大幅提高生产及维修成本。

另外，辊体表面通常采用电镀硬铬改性处理，而电镀硬铬过程中产生的Cr⁶⁺会导致严重的环境污染问题。在越来越注重环境保护的今天，必须开发新的更为环保的替代工艺。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种MoSi₂基电热涂层加热辊，该加热辊各涂层层间结合良好，具有较佳的耐高温性以及机械强度等，能在300-350℃温度下长时稳定运行。

本发明的目的之二包括提供一种由上述MoSi₂基电热涂层加热辊的制备方法，该方法条件易控、效率高、成本低，制备过程绿色环保。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种MoSi₂基电热涂层加热辊，其包括辊核、金属粘结层、陶瓷绝缘层、金属导电层、陶瓷加热层和表面防护层。

金属粘结层设置于辊核的表面，陶瓷绝缘层设置于金属粘结层的表面，金属导电层设置于陶瓷绝缘层的对应于辊核的两端的部分，陶瓷加热层设置于陶瓷绝缘层的未设置金属导电层的部分，表面防护层设置于陶瓷加热层的表面。

优选地，金属粘结层、陶瓷绝缘层、金属导电层、陶瓷加热层以及表面防护层的厚度比为80-150：100-200：300-600：200-500： 120-200。

金属粘结层、陶瓷绝缘层、金属导电层、陶瓷加热层以及表面防护层的厚度均为微米级。