玻璃运送用辊及其制造方法以及使用该玻璃运送用辊的平板玻璃的制造方法_4

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[0136]辊母材的线性热膨胀系数使用所述推杆式膨胀计测定。
[0137]接着,对辊母材的外周面,使用平均粒径约300 μπι的氧化铝粒子实施喷砂处理,使表面粗糙度(Ra)为3.0 μπι。表面粗糙度利用表面粗糙度.轮廓形状测定器(东京精密公司制造的SURFC0M130A)测定。
[0138]喷砂处理后,通过等离子体热喷涂法形成包含Al203_CoNiCrAlY的基底膜。作为热喷涂原料,使用粒径50 μm?150 μm的粉末。得到的基底膜的膜厚为80 μm。
[0139]通过以下步骤测定500?750°C的温度范围内的基底膜的线性热膨胀系数a b。
[0140]在碳制平板的表面上使膜厚1mm的热喷涂膜成膜,然后仅将覆膜机械地剥离,使用推杆式膨胀计在氩气气氛下测定。
[0141]基底膜的线性热膨胀系数%为12X10 6/°C。
[0142]接着,在基底膜上通过等离子体热喷涂法形成陶瓷热喷涂膜。作为热喷涂原料,使用在氧化钇稳定化氧化锆(3YSZ)中添加有7重量%氟化钇的粒径10 μ m?60 μ m的粉末。得到的陶瓷热喷涂膜的膜厚为400 μ m,表面粗糙度(Ra)为2.0 μ m,孔隙率为8%。
[0143]接着,对陶瓷热喷涂膜的表面通过手动抛光进行抛光。抛光后的陶瓷热喷涂膜的膜厚为300 μ m,表面粗糙度(Ra)为0.5 μ m,孔隙率为8 %。
[0144]接着,在抛光后的陶瓷热喷涂膜上涂布二氧化娃前体溶液,使二氧化娃前体溶液浸渗到陶瓷热喷涂膜的孔中。作为二氧化硅前体溶液,使用容易浸渗到热喷涂膜的孔中的、容易与大气中的氧气和水分反应而形成非晶二氧化硅的聚硅氮烷类的全氢聚硅氮烷的二甲苯溶液(全氢聚硅氮烷的含量:10质量%)。作为涂布方法,通过使用刷毛涂抹而进行。涂布方法即使使用喷雾、辊涂、液体浸渍等方法也可以得到同样的结果。涂布进行到溶液充分渗入陶瓷热喷涂膜中,用目视能够确认溶液残留在陶瓷热喷涂膜上;涂布量的控制通过该目视观察来进行。
[0145]涂布后,使用擦拭布将陶瓷热喷涂膜的表面上的二氧化硅前体溶液擦掉,使陶瓷热喷涂膜的表面上的二氧化硅前体溶液的残留膜厚为1 μπι以上。这些操作在温度为5?35°C、相对湿度为35?60%的大气环境下实施。之后,在室温大气中保持24小时而使二氧化硅前体溶液固化,从而得到陶瓷热喷涂膜的孔经过了封孔处理的热喷涂膜。封孔处理后的孔隙率为1%以下。
[0146]需要说明的是,通过在温度100°C的大气中保持1小时,也可以得到与室温大气中保持24小时的情况同样的结果。
[0147]通过下述步骤评价500?750°C的温度范围内的陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。及从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率。
[0148]在氧化钇稳定化氧化锆(3YSZ)中,以规定的比率混合氟化钇,并使用放电等离子体烧结(SPS:Spark Plasma Sintering)法,制作Φ 20mm、长20mm的烧结体。利用理学制热机械分析装置(TMA),测定烧结体的20?750°C的温度范围内的线性热膨胀系数,并求出500?750°C的温度范围内的线性热膨胀系数α。。另外,将该线性热膨胀系数测定时的热膨胀所引起的伸长率,作为从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率。
[0149]陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为12X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.9%。
[0150]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s-a c)为0X106/°C。
[0151](实施例2)
[0152]除了使用粒径10 μm?60 μm的氧化乾稳定化氧化错(8YSZ)粉末作为陶瓷热喷涂膜的原料以外,实施与实施例1同样的步骤。
[0153]封孔处理后的陶瓷热喷涂膜的孔隙率为1%以下。
[0154]另外,陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为10X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.75%。
[0155]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s-a c)为2X106/°C。
[0156](实施例3)
[0157]作为热喷涂原料,使用在氧化镁(MgO)中以12.5重量%的比率混合氧化锆(Zr02)、以6.5重量%的比率混合二氧化硅(Si02)后烧结、粉碎而得到的粒径10 μπι?60 μπι的烧结粉碎粉,不进行封孔处理。除此以外,实施与实施例1同样的步骤。
[0158]不进行封孔处理的陶瓷热喷涂膜的孔隙率为8%。
[0159]另外,陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为12X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.9%。
[0160]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数α。、a s之差(a s-a为0(0X10 6/°C )。
[0161](实施例4)
[0162]作为热喷涂原料,使用在氧化镁(MgO)中以7重量%的比率混合氧化错(Zr02)、二氧化硅(Si02)后烧结、粉碎而得到的粒径10 μπι?60 μπι的烧结粉碎粉。除此以外,实施与实施例1同样的步骤。
[0163]封孔处理后的陶瓷热喷涂膜的孔隙率为1%。
[0164]另外,陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为12X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.9%。
[0165]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数α。、a s之差(a s-a为0(0X10 6/°C )。
[0166](比较例1)
[0167]比较例全部使用包含含有约25质量% Cr的不锈钢(相当于SUS310、高温用)的辊母材。该辊母材的500?750°C的温度范围内的线性热膨胀系数asS 17X10 6/°C。
[0168]另外,比较例全部使用在陶瓷热喷涂膜的原料中不添加氟化钇且粒径10 μπι?60 μ m的氧化钇稳定化氧化锆(8YSZ)粉末。
[0169]抛光后的陶瓷热喷涂膜的孔隙率为8%,封孔处理后的陶瓷热喷涂膜的孔隙率为1%ο
[0170]另外,陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为10X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.75%。
[0171]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s_ α为7X106/°C。
[0172](比较例2)
[0173]抛光后的陶瓷热喷涂膜的孔隙率为2%,封孔处理后的陶瓷热喷涂膜的孔隙率为1%。除此以外,与比较例1同样。
[0174]陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为10X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.75%。
[0175]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s_ α为7X106/°C。
[0176](比较例3)
[0177]除了抛光后的陶瓷热喷涂膜不进行封孔处理以外,与比较例1同样。
[0178]陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为10X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.75%。
[0179]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s_ α为7X106/°C。
[0180](比较例4)
[0181]除了抛光后的陶瓷热喷涂膜不进行封孔处理以外,与比较例2同样。
[0182]陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为10X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.75%。
[0183]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s-a c)为7X106/°C。
[0184](比较例5)
[0185]除了对封孔处理后的陶瓷热喷涂膜通过手动抛光而抛光20 μπι以外,与比较例1同样。抛光后的陶瓷热喷涂膜的表面粗糙度(Ra) 为0.5μm,孔隙率为l%。
[0186]陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为10X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.75%。
[0187]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s-a c)为7X106/°C。
[0188](比较例6)
[0189]除了对封孔处理后的陶瓷热喷涂膜通过手动抛光而抛光200 μπι以外,与比较例1同样。抛光后的陶瓷热喷涂膜的表面粗糙度(Ra) 为0.5μm,孔隙率为l%。
[0190]陶瓷热喷涂膜的线性热膨胀系数α。为10X10 6/°C,从常温至750°C的热膨胀所引起的伸长率为0.75%。
[0191]陶瓷热喷涂膜与辊母材的线性热膨胀系数a。、as之差(a s-a c)为7X106/°C。
[0192](粒子附着性的评价)
[0193]为了基于以上的样品评价玻璃运送用辊的性能,利用下述的方法评价高温下的玻璃板上的粒子附着性。
[0194]图1为用于说明在该评价中使用的试验装置的示意图。该试验装置通过将辊圆盘接触(口一少?才y.r4只夕)型转动摩擦试验机(以下有时简称为试验机)1 (高千穗精机公司制)和电炉(省略图示)组合而构成。
[0195]辊圆盘接触型转动摩擦试验机1以玻璃运送用辊(以下有时简称为辊)3的圆周面与沿圆周方向旋转的圆板状的玻璃板2的上表面接触的方式进行设置。辊3以沿圆周方向自由转动、旋转轴方向与玻璃板2的径向相同、并且可以在旋转轴方向上前进后退的方式进行设置。
[0196]该试验机1中,使玻璃板2的上表面与辊3的圆周面接触,对于辊3,在从辊3的中心向玻璃板2的方向上施加一定载荷的状态下,使玻璃板2旋转时,随着其旋转,辊3以在玻璃板2上转动的方式旋转。而且,在使玻璃板2旋转的同时,使辊3沿其旋转轴方向、向玻璃板2的中心前进,由此辊3在玻璃板2的上表面描画螺旋形摩擦痕迹的同时转动。另夕卜,上述实施例和比较例中使辊的外周面为向外凸起的曲面,因此玻璃板2的上
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