1.本發(fā)明涉及鋰電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法。

背景技術(shù)：

2.隨著科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用的深入和發(fā)展，表面工程技術(shù)一般分為表面涂鍍技術(shù)、表面擴(kuò)滲技術(shù)和表面處理技術(shù)三個(gè)領(lǐng)域。表面涂鍍技術(shù)是將液態(tài)涂料涂敷在材料表面，或者將鍍料原子沉積在材料表面，從而獲得晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和性能有別于基體材料的涂層或鍍層，此類技術(shù)有涂裝、堆焊、熱噴涂、電鍍、化學(xué)鍍和氣相沉積等；表面擴(kuò)滲技術(shù)是將原子滲入(或離子注入)基體材料的表面，改變基體表面的化學(xué)成分，從而達(dá)到改變其性能，它主要包括化學(xué)熱處理、陽(yáng)極氧化、表面合金化和離子注入等；表面處理技術(shù)是通過(guò)加熱或機(jī)械處理，在不改變材料表層化學(xué)成分的情況下，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而改變其性能，常用的表面處理技術(shù)包括表面淬火、激光重熔和噴丸等。

3.在近20年來(lái)，火焰噴涂技術(shù)作為一種新的表面防護(hù)和表面強(qiáng)化工藝，已成為金屬表面工程領(lǐng)域中一個(gè)十分活躍的分支?；鹧鎳娡渴且环N以氣體燃料或液體燃料在氧氣或空氣助燃形成具有一定噴射速度的燃燒火焰作為熱源，將金屬或非金屬等噴涂材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并在高速氣流的推動(dòng)下形成霧流，以高速噴射到經(jīng)過(guò)預(yù)處理的基體表面上，噴射的微小熔融顆粒撞擊在基體上時(shí)，產(chǎn)生塑性變形，成為片狀疊加沉積，形成涂層的工藝方法。根據(jù)燃燒火焰的性質(zhì)，火焰噴涂技術(shù)可以分為普通火焰噴涂技術(shù)、超音速火焰噴涂技術(shù)和爆炸噴涂技術(shù)；根據(jù)噴涂材料的形態(tài)，火焰噴涂技術(shù)又可以分為粉末火焰噴涂技術(shù)、線材火焰噴涂技術(shù)和棒材火焰噴涂技術(shù)。

4.目前，鋰電池極片一般采用對(duì)輥機(jī)連續(xù)輥壓壓實(shí)，在此過(guò)程中，兩面涂敷顆粒涂層的極片被送入兩輥的間隙中，在軋輥線載荷作用下涂層被壓實(shí)，極片各部必須均勻一致，厚度差在幾微米以內(nèi)，因此要求軋輥必須具備極高的硬度、極高的硬度均勻性、較高的抵抗外物擠壓變形的能力?，F(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)外的鋰電池生產(chǎn)廠家輥壓線速度通常以每分鐘幾米到每分鐘幾十米的速度發(fā)展，軋制力50

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200噸之間，因此對(duì)軋輥的要求越來(lái)越高。雖然，現(xiàn)有鍛打合金鋼軋輥硬度可以達(dá)到hrc62以上，但是鋰電池的正極材料和負(fù)極材料在烘干中單個(gè)組成顆粒非常硬，由于軋制力大，軋輥長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作后，輥面產(chǎn)生疲勞層，特別是正極極片通過(guò)涂層顆粒的持續(xù)擠壓，會(huì)在輥面上留下輕微的壓痕，軋輥表面質(zhì)量不斷下降，一般使用25

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30天左右會(huì)比較嚴(yán)重，當(dāng)壓痕嚴(yán)重到一定程度時(shí)影響極片質(zhì)量必須換輥，以避免影響電池極片表面；同時(shí)，一些極片材料會(huì)和合金鋼中一些成分形成電化學(xué)腐蝕也加快了輥面質(zhì)量的下降。然而，由于換輥磨削極為復(fù)雜，更換、磨修精度要求高，時(shí)間浪費(fèi)大，維修費(fèi)用較高，而且軋輥修磨5

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12次后，軋輥表面的硬化層被去除，從而導(dǎo)致軋輥報(bào)廢。因此，在鋰電池生產(chǎn)行業(yè)，如何有效提高軋輥表面的耐磨性以及使用壽命成為迫在眉睫需要攻克的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的情況，提供一種設(shè)計(jì)合理，工藝簡(jiǎn)單，能夠有效提高軋輥表面耐磨性以及使用壽命的在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法。

6.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

7.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

8.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

9.(2)對(duì)軋輥表面進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

10.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；

11.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.82

?

0.95mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為0.8

?

1.2微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.1

?

0.5毫米的碳化鎢涂層；

12.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度小于或者等于0.05微米。

13.作為優(yōu)選，步驟(5)中精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.1

?

0.3毫米。

14.作為優(yōu)選，步驟(5)中精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值小于或者等于0.02毫米。

15.作為優(yōu)選，步驟(4)中碳化鎢涂層的孔隙率小于或者等于0.5％。

16.作為優(yōu)選，步驟(4)中各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.85

?

0.92mpa的壓力輸入燃燒室。

17.作為優(yōu)選，步驟(4)中碳化鎢粉末是利用真空原位還原碳化反應(yīng)合成納米wc

?

co復(fù)合粉末后，按比例添加鉻和/或鎳經(jīng)團(tuán)聚造粒、脫脂燒結(jié)工藝處理而成。

18.作為優(yōu)選，所述碳化鎢粉末中鎢占總重量的64

?

81％，碳占總重量的8

?

14％，鈷占總重量的7

?

12％，鉻占總重量的0

?

12％，鎳占總重量的0

?

4％。

19.作為優(yōu)選，步驟(4)中碳化鎢粉末是由不同牌號(hào)的兩種以上wc

?

10co4cr復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳或者鎳鉻合金進(jìn)行混合研磨而成。

20.作為優(yōu)選，所述碳化鎢粉末中碳化鎢占總重量的88

?

91％，鎳或者鎳鉻合金占總重量的0

?

4％，鈷鉻占總重量的5

?

12％。

21.作為優(yōu)選，步驟(2)中所述的除油除雜凈化為采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗軋輥表面3

?

5遍進(jìn)行油脂去除。

22.作為優(yōu)選，步驟(1)中對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面還可以進(jìn)行光學(xué)顯微鏡取樣觀察、掃描電鏡取樣觀察、表面粗糙度檢測(cè)中的一種或多種。

23.本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，具有以下有益效果：

24.(1)相比hvof，本發(fā)明火焰溫度低，速度高，碳化鎢粒子脫碳少；

25.(2)火焰速度極快，焰流速度為7倍音速以上，由于速度快，粉末粒子攜帶強(qiáng)大的動(dòng)能打擊在軋輥表面，使得涂層致密度極高，孔隙率??；在粒子打擊在軋輥表面的瞬間，動(dòng)能

幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱能，能夠使得粒子再一次獲得加熱機(jī)會(huì)，部分補(bǔ)償了焰流溫度，粒子高速飛行使得涂層結(jié)合機(jī)理更偏重于機(jī)械錨固結(jié)合，顯著提高涂層與軋輥表面結(jié)合強(qiáng)度；

26.(3)本發(fā)明采用粗磨毛化處理替代傳統(tǒng)噴砂處理，不僅使得軋輥表面獲得一定的清潔度，而且能夠更好的控制表面粗糙度，使其機(jī)械性能得到改善，增加了涂層附著力，提高了涂層防腐性，延長(zhǎng)了涂層的耐久性；

27.(4)碳化鎢的含量對(duì)涂層的組織結(jié)構(gòu)、孔隙率和硬度產(chǎn)生重要影響，但隨著碳化鎢含量的增高，材料流失由基體塑性變形為主轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟u硬質(zhì)相的脆性斷裂為主，本發(fā)明通過(guò)嚴(yán)格控制高韌性鎳或鎳鉻合金的添加比例，使其能夠?qū)μ蓟u起支撐保護(hù)作用，彌散分布的硬質(zhì)相提高涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度，改善了涂層的耐磨性和耐腐性能。

28.(5)除化學(xué)成份對(duì)涂層性能有重要影響外，粉末的粒度大小極大程度的影響到噴涂穩(wěn)定性，因此本發(fā)明嚴(yán)格控制碳化鎢粉末的粒徑為0.8

?

1.2微米。

29.本發(fā)明能夠顯著提高軋輥表面硬度、耐磨損能力和耐高溫性能，涂層含氧量接近真空噴涂，涂層致密化程度高，韌性好，防護(hù)壽命長(zhǎng)；噴涂后外觀表面均勻、光滑，具有優(yōu)良的防脫落性能。

附圖說(shuō)明

30.為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

31.圖1為本發(fā)明在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備的碳化鎢涂層金相圖像；

32.圖2為本發(fā)明在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備的碳化鎢涂層顯微硬度杯突試驗(yàn)圖像；

33.圖3為本發(fā)明在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備的碳化鎢涂層顯微硬度測(cè)試圖像。

具體實(shí)施方式

34.為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加簡(jiǎn)潔明了，本發(fā)明用以下具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明絕非僅限于這些例子。以下所述僅為本發(fā)明較好的實(shí)施例，僅僅用于描述本發(fā)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

35.如圖1

?

3之一所示，本發(fā)明在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

36.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

37.(2)對(duì)軋輥表面進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

38.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；

39.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，

各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.82

?

0.95mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為0.8

?

1.2微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.1

?

0.5毫米的碳化鎢涂層；

40.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度小于或者等于0.05微米。

41.作為優(yōu)選，步驟(5)中精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.1

?

0.3毫米。

42.作為優(yōu)選，步驟(5)中精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值小于或者等于0.02毫米。

43.作為優(yōu)選，步驟(4)中碳化鎢涂層的孔隙率小于或者等于0.5％。

44.作為優(yōu)選，步驟(4)中各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.85

?

0.92mpa的壓力輸入燃燒室。

45.作為一種實(shí)施方式，步驟(4)中所述的碳化鎢粉末是利用真空原位還原碳化反應(yīng)合成納米wc

?

co復(fù)合粉末后，按比例添加鉻和/或鎳經(jīng)團(tuán)聚造粒、脫脂燒結(jié)工藝處理而成。

46.作為優(yōu)選，所述碳化鎢粉末中鎢占總重量的64

?

81％，碳占總重量的8

?

14％，鈷占總重量的7

?

12％，鉻占總重量的0

?

12％，鎳占總重量的0

?

4％。

47.作為另一種實(shí)施方式，步驟(4)中碳化鎢粉末是由不同牌號(hào)的兩種以上wc

?

10co4cr復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳或者鎳鉻合金進(jìn)行混合研磨而成。

48.作為優(yōu)選，所述碳化鎢粉末中碳化鎢占總重量的88

?

91％，鎳或者鎳鉻合金占總重量的0

?

4％，鈷鉻占總重量的5

?

12％。

49.作為優(yōu)選，所述碳化鎢粉末是由包括但不限于歐瑞康美科公司生產(chǎn)的wc

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10co4cr、北京礦冶研究總院生產(chǎn)的wc

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10co4cr、臨沂鑫億源焊接材料有限公司生產(chǎn)的wc

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10co4cr、清河縣球冠焊接材料有限公司生產(chǎn)的wc

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10co4cr、自貢長(zhǎng)城硬面材料有限公司生產(chǎn)的wc

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10co4cr以及南宮市銳騰合金制品有限公司生產(chǎn)的wc

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10co4cr中的兩種以上復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳或者鎳鉻合金進(jìn)行混合研磨而成。

50.作為優(yōu)選，步驟(2)中所述的除油除雜凈化為采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗軋輥表面3

?

5遍進(jìn)行油脂去除。

51.作為優(yōu)選，步驟(1)中所述的檢查手段包括但不限于肉眼觀察、光學(xué)顯微鏡取樣觀察、掃描電鏡取樣觀察、表面粗糙度檢測(cè)中的一種或多種。

52.本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，具有以下有益效果：

53.(1)相比hvof，本發(fā)明火焰溫度低，碳化鎢粒子脫碳少；

54.(2)火焰速度極快，焰流速度為7倍音速以上，由于速度快，粉末粒子攜帶強(qiáng)大的動(dòng)能打擊在軋輥表面，使得涂層致密度極高，孔隙率??；在粒子打擊在軋輥表面的瞬間，動(dòng)能幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱能，能夠使得粒子再一次獲得加熱機(jī)會(huì)，部分補(bǔ)償了焰流溫度，粒子高速飛行使得涂層結(jié)合機(jī)理更偏重于機(jī)械錨固結(jié)合，顯著提高涂層與軋輥表面結(jié)合強(qiáng)度；

55.(3)本發(fā)明采用粗磨毛化處理替代傳統(tǒng)噴砂處理，不僅使得軋輥表面獲得一定的清潔度，而且能夠更好的控制表面粗糙度，使其機(jī)械性能得到改善，增加了涂層附著力，提高了涂層防腐性，延長(zhǎng)了涂層的耐久性；

56.(4)碳化鎢的含量對(duì)涂層的組織結(jié)構(gòu)、孔隙率和硬度產(chǎn)生重要影響，但隨著碳化鎢含量的增高，材料流失由基體塑性變形為主轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟u硬質(zhì)相的脆性斷裂為主，本發(fā)明

通過(guò)嚴(yán)格控制高韌性鎳或鎳鉻合金的添加比例，使其能夠?qū)μ蓟u起支撐保護(hù)作用，彌散分布的硬質(zhì)相提高涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度，改善了涂層的耐磨性和耐腐性能。

57.(5)除化學(xué)成份對(duì)涂層性能有重要影響外，粉末的粒度大小極大程度的影響到噴涂穩(wěn)定性，因此本發(fā)明嚴(yán)格控制碳化鎢粉末的粒徑為0.8

?

1.2微米。

58.在鋰電池生產(chǎn)行業(yè)，鋰電池生產(chǎn)用軋輥通常采用鍛打的合金鋼制備，輥面硬度hrc60

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63，一般連續(xù)使用30天或30

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45萬(wàn)米需要重新磨修，磨修5

?

7次軋輥基體報(bào)廢。

59.實(shí)施例1

60.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

61.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

62.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗3遍進(jìn)行除油除雜凈化后， 采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

63.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理， 得到待噴涂軋輥；

64.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體， 各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.82mpa的壓力輸入燃燒室， 經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰， 采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為0.8

?

0.9微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面， 迅速冷卻凝固， 形成厚度為0.3毫米的碳化鎢涂層；

65.其中，

66.所述碳化鎢粉末是利用真空原位還原碳化反應(yīng)合成納米wc

?

co復(fù)合粉末后，按比例添加鉻經(jīng)團(tuán)聚造粒、脫脂燒結(jié)工藝處理而成；

67.所述碳化鎢粉末中鎢占總重量的64％， 碳占總重量的14％， 鈷占總重量的12％， 鉻占總重量的10％。

68.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.02微米， 或精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.02毫米。

69.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出， 碳化鎢涂層的孔隙率為0.5％， 精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.2毫米， 軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于2微米。

70.實(shí)施例2

71.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法， 其包括以下步驟：

72.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

73.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗3遍進(jìn)行除油除雜凈化后， 采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

74.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理， 得到待噴涂軋輥；

75.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體， 各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.85mpa的壓力輸入燃燒室， 經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰， 采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為0.8

?

0.9

微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.3毫米的碳化鎢涂層；

76.其中，

77.所述碳化鎢粉末是由不同牌號(hào)的兩種以上wc

?

10co4cr復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳進(jìn)行混合研磨而成；

78.所述碳化鎢粉末中碳化鎢占總重量的88％，鎳占總重量的0％，鈷鉻占總重量的12％；

79.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.02微米，或精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.02毫米。

80.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出，碳化鎢涂層的孔隙率為0.5％，精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.2毫米，軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于2微米。

81.實(shí)施例3

82.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

83.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

84.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗4遍進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

85.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；

86.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.9mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為0.9

?

1.0微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.4毫米的碳化鎢涂層；

87.其中，

88.所述碳化鎢粉末是利用真空原位還原碳化反應(yīng)合成納米wc

?

co復(fù)合粉末后，按比例添加鎳經(jīng)團(tuán)聚造粒、脫脂燒結(jié)工藝處理而成；

89.所述碳化鎢粉末中鎢占總重量的81％，碳占總重量的8％，鈷占總重量的7％，鎳占總重量的4％。

90.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.01微米，和精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.02毫米。

91.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出，碳化鎢涂層的孔隙率為0.4％，精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.3毫米，軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于3微米。

92.實(shí)施例4

93.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

94.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

95.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗4遍進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

96.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處

理，得到待噴涂軋輥；

97.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.91mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為0.9

?

1.0微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.4毫米的碳化鎢涂層；

98.其中，所述碳化鎢粉末是由不同牌號(hào)的兩種以上wc

?

10co4cr復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳進(jìn)行混合研磨而成；

99.所述碳化鎢粉末中碳化鎢占總重量的91％，鎳占總重量的4％，鈷鉻占總重量的5％；

100.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.01微米，和精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.02毫米。

101.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出，碳化鎢涂層的孔隙率為0.4％，精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.3毫米，軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于3微米。

102.實(shí)施例5

103.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

104.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

105.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗5遍進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

106.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；

107.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.92mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為1.0

?

1.1微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.5毫米的碳化鎢涂層；

108.其中，所述碳化鎢粉末是利用真空原位還原碳化反應(yīng)合成納米wc

?

co復(fù)合粉末后，按比例添加鉻和鎳經(jīng)團(tuán)聚造粒、脫脂燒結(jié)工藝處理而成；

109.所述碳化鎢粉末中鎢占總重量的72％，碳占總重量的11％，鈷占總重量的12％，鉻占總重量的3％，鎳占總重量的2％。

110.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.01微米，或精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.01毫米。

111.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出，碳化鎢涂層的孔隙率為0.3％，精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.3毫米，軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于1微米。

112.實(shí)施例6

113.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

114.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

115.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗5遍進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

116.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；

117.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.95mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為1.0

?

1.1微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.5毫米的碳化鎢涂層；

118.其中，所述碳化鎢粉末是由不同牌號(hào)的兩種以上wc

?

10co4cr復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳鉻合金進(jìn)行混合研磨而成；

119.所述碳化鎢粉末中碳化鎢占總重量的90％，鎳占總重量的2％，鉻占總重量的1％，鈷鉻占總重量的7％；

120.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.01微米，或精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.01毫米。

121.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出，碳化鎢涂層的孔隙率為0.3％，精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.3毫米，軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于1微米。

122.實(shí)施例7

123.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

124.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

125.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗5遍進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

126.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；

127.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.93mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為1.1

?

1.2微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.5毫米的碳化鎢涂層；

128.其中，所述碳化鎢粉末是利用真空原位還原碳化反應(yīng)合成納米wc

?

co復(fù)合粉末后，按比例添加鉻和鎳經(jīng)團(tuán)聚造粒、脫脂燒結(jié)工藝處理而成；

129.所述碳化鎢粉末中鎢占總重量的75％，碳占總重量的10％，鈷占總重量的8％，鉻占總重量的3％，鎳占總重量的4％。

130.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.02微米，或精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.01毫米。

131.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出，碳化鎢涂層的孔隙率為0.3％，精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.3毫米，軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于2微米。

132.實(shí)施例8

133.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：

134.(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；

135.(2)對(duì)軋輥表面采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗5遍進(jìn)行除油除雜凈化后，采用

粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；

136.(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；

137.(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.94mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為1.1

?

1.2微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.5毫米的碳化鎢涂層；

138.其中，所述碳化鎢粉末是由不同牌號(hào)的兩種以上wc

?

10co4cr復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳鉻合金進(jìn)行混合研磨而成；

139.所述碳化鎢粉末中碳化鎢占總重量的91％，鈷鉻占總重量的6％，鎳占總重量的2％，鉻占總重量的1％；

140.(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度為0.02微米，或精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值為0.01毫米。

141.該實(shí)施例經(jīng)檢測(cè)得出，碳化鎢涂層的孔隙率為0.3％，精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.3毫米，軋輥兩端的徑向圓跳動(dòng)量小于2微米。

142.采用本發(fā)明上述方法在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層后，獲得的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示：

143.表1本發(fā)明在軋輥表面制備碳化鎢涂層獲得的主要技術(shù)參數(shù)

144.序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)描述參數(shù)1軋輥主體尺寸(mm)根據(jù)客戶規(guī)格 2軋輥表面硬度hrc>663軋輥表面粗糙度ra＜0.08um4噴涂材料碳化鎢粉末粒徑0.8

?

1.2um5噴涂材料厚度碳化鎢涂層0.3

?

0.5mm6噴涂修磨后厚度/0.2

?

0.3mm7涂層結(jié)合強(qiáng)度/≥70mpa8涂層顯微硬度/≥1250hv9處理后配對(duì)軋輥外徑差異/≤0.02mm10軋輥圓跳動(dòng)/≤2um11處理后輥面光潔度ra≤0.03um12處理后軋輥外徑兩端與中間差異≤0.02mm13噴涂層孔隙率噴涂層致密性≤0.5％14軋輥輥頸跳動(dòng)兩端輥徑≤3um15兩端輥徑外徑差異兩端輥徑跳動(dòng)值≤0.02mm

145.在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面采用本發(fā)明上述方法制備的碳化鎢涂層，與采用普通電鍍工藝制備的碳化鎢涂層相比，本發(fā)明具有如表2所示優(yōu)勢(shì)：

146.表2采用本發(fā)明方法制備碳化鎢涂層的優(yōu)勢(shì)

[0147][0148]

目前，采用本發(fā)明方法在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層后，軋輥在行業(yè)標(biāo)桿公司已經(jīng)獲得多次驗(yàn)證，采用具有相同主要技術(shù)參數(shù)的兩個(gè)軋輥，分別輥壓產(chǎn)品1和產(chǎn)品2進(jìn)行試用：

[0149]

產(chǎn)品1：材料體系為鈷酸鋰電池極片，極片類型為間隙涂布，極片寬度為800毫米，極片厚度為108微米。

[0150]

產(chǎn)品2：材料體系為三元電池極片，極片類型為連續(xù)涂布，極片寬度為1100毫米，極片厚度為125微米。

[0151]

試用結(jié)果表明，軋輥表面粗糙度會(huì)隨著米數(shù)增加而增加，當(dāng)連續(xù)涂布265.3萬(wàn)延米或者間隙涂布250.3萬(wàn)延米后，軋輥表面粗糙度增加0.02微米。

[0152]

以上所述為本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)所做的均等變化、修改、替換和變型，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：其包括以下步驟：(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查，確保軋輥表面沒(méi)有劃痕、孔洞或者夾雜；(2)對(duì)軋輥表面進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理，得到待噴涂軋輥；(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片以0.82

?

0.95mpa的壓力輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將粒徑為0.8

?

1.2微米的碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成厚度為0.1

?

0.5毫米的碳化鎢涂層；(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理至表面粗糙度小于或者等于0.05微米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：步驟(5)中精細(xì)拋光處理后的碳化鎢涂層厚度為0.1

?

0.3毫米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：步驟(5)中精細(xì)拋光處理至軋輥兩端輥徑跳動(dòng)值小于或者等于0.02毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：步驟(4)中碳化鎢涂層的孔隙率小于或者等于0.5％。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：步驟(4)中碳化鎢粉末是利用真空原位還原碳化反應(yīng)合成納米wc

?

co復(fù)合粉末后，按比例添加鉻和/或鎳經(jīng)團(tuán)聚造粒、脫脂燒結(jié)工藝處理而成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：所述的碳化鎢粉末中鎢占總重量的64

?

81％，碳占總重量的8

?

14％，鈷占總重量的7

?

12％，鉻占總重量的0

?

12％，鎳占總重量的0

?

4％。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：步驟(4)中碳化鎢粉末是由不同牌號(hào)的兩種以上wc

?

10co4cr復(fù)配形成復(fù)合粉末后，按比例添加鎳或者鎳鉻合金進(jìn)行混合研磨而成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：所述的碳化鎢粉末中碳化鎢占總重量的88

?

91％，鎳或者鎳鉻合金占總重量的0

?

4％，鈷鉻占總重量的5

?

12％。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其特征在于：步驟(2)中所述的除油除雜凈化為采用丙酮、汽油或者酒精徹底擦洗軋輥表面3

?

5遍進(jìn)行油脂去除。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種在鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面制備碳化鎢涂層的方法，其包括以下步驟：(1)對(duì)鋰電池生產(chǎn)用軋輥表面進(jìn)行肉眼檢查以及放大鏡檢查；(2)對(duì)軋輥表面進(jìn)行除油除雜凈化后，采用粗拋光機(jī)對(duì)軋輥表面進(jìn)行粗磨毛化處理；(3)采用耐高溫膠帶以及工裝對(duì)粗磨毛化后軋輥兩端的非噴涂表面進(jìn)行保護(hù)處理；(4)將液相丙烷作為主燃?xì)怏w、壓縮空氣作為助燃?xì)怏w、氮?dú)庾鳛檩d氣送粉氣體，各氣體通過(guò)多孔陶瓷片輸入燃燒室，經(jīng)由火花塞初始點(diǎn)燃進(jìn)行高壓燃燒，產(chǎn)生焰流速度為7倍音速以上的超音速火焰，采用粉末火焰噴涂技術(shù)將碳化鎢粉末噴涂在待噴涂軋輥表面，迅速冷卻凝固，形成碳化鎢涂層；(5)采用精細(xì)拋光機(jī)對(duì)已噴涂碳化鎢涂層的軋輥表面進(jìn)行精細(xì)拋光處理。進(jìn)行精細(xì)拋光處理。進(jìn)行精細(xì)拋光處理。

技術(shù)研發(fā)人員：馬小軍

受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德市福能新能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.08.11

技術(shù)公布日：2021/11/28