一种轮胎模具内表面自润滑涂层的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108239767A(43)申请公布日2018.07.03(21)申请号201711078627.9(22)申请日2017.11.06(71)申请人山东理工大学地址255086山东省淄博市高新技术产业开发区高创园A座313室申请人山东玲珑轮胎股份有限公司(72)发明人魏修亭董传贺李志永王锋王永琪王志晓(51)Int.Cl.C23C16/27(2006.01)C23C16/02(2006.01)C23C14/35(2006.01)C23C14/16(2006.01)C23C14/06(2006.01)C23C28/00(2006.01)B29C33/60(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种轮胎模具内表面自润滑涂层的制备方法(57)摘要本发明公开了一种轮胎模具内表面自润滑涂层的制备方法，该自润滑涂层轮胎模具包括轮胎模具基材，所述轮胎模具基材上依次涂覆有Cr层、WC层和F-DLC层；该润滑涂层及其制备工艺是在轮胎模具基材表面上，制备具有多层复合纳米涂层，该涂层具有优异的自润滑性、高硬度、优良的摩擦性能。CN108239767ACN108239767A权利要求书1/1页1.一种具有自润滑涂层的轮胎模具，其特征在于：包括轮胎模具基材、Cr层、WC层和F-DLC层。2.根据权利要求1所述的自润滑涂层轮胎模具，其特征在于：所述Cr层厚度为0.3-0.6µm，所述WC层厚度为0.5-0.8µm，所述F-DLC层厚度为1.5-1.8µm。3.根据权利要求1或2所述的自润滑涂层轮胎模具，其特征在于：所述Cr层、WC层和F-DLC层表面粗糙度Ra为10-20nm，水接触角为90º-110º，乙醇接触角为20º-30º，表面能为18-20mN/m，纳米硬度为14-16GPa，摩擦系数为0.15-0.25。4.一种如权利要求1-3中任一项所述的自润滑涂层轮胎模具的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：1）预处理：对轮胎模具基材表面进行打磨抛光处理，然后将轮胎模具基材依次侵入丙酮、酒精中进行超声清洗，吹干；2）溅射清洗：将吹干后的轮胎模具基材置于镀膜室内的工件旋转支架上，对反应室进行抽真空，后通入氩气，保持真空度5×10-4-7×10-4Pa，偏压为-10—-20KV，占空比25%-45%，溅射时间20-30min；3）沉积Cr打底层：溅射清洗后，利用靶材Cr在轮胎模具基材表面沉积Cr打底层，调节功率6-8KW，沉积时间20-30min；4）沉积WC过渡层：沉积Cr打底层后，利用靶材WC在Cr打底层上沉积WC层，调节功率6-8KW，沉积时间50-60min；5）沉积F-DLC涂层：沉积WC过渡层后，通入CH4，CF4，气流比例3.0-5.0，保持真空度5×10-4-7×10-4Pa，偏压为-700--900V，沉积时间100-120min，在轮胎模具基材表面获得F-DLC涂层。5.根据权利要求1-4所述的自润滑涂层轮胎模具，其特征在于：所述的轮胎模具基材为45#钢基材。2CN108239767A说明书1/3页一种轮胎模具内表面自润滑涂层的制备方法技术领域[0001]本发明属于模具涂层材料技术领域，涉及一种在轮胎模具花纹块内表面制备自润滑F-DLC涂层的方法。背景技术[0002]轮胎加工过程中轮胎模具内表面极易因橡胶的流动阻力产生粘胶、积碳、脱模难等问题，使轮胎的质量与外观均受到不利影响。[0003]目前轮胎行业普遍采用在轮胎模具花纹块内表面涂覆Teflon涂层，来解决这一难题。然而Teflon涂层硬度低、耐磨性差，易因划痕、磨损影响表面光洁度而失效，服役寿命短，易引发环境污染和危害人体健康；类金刚石（DLC）涂层轮胎模具，具有高硬度、高耐磨性、高腐蚀性，但内应力高、附着力差、摩擦系数高于Teflon涂层。发明内容[0004]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种轮胎模具内表面自润滑涂层的制备方法，其是在轮胎模具内表面上，制备具有多层复合结构和自润滑功能的纳米涂层，该纳米涂层具有高硬度、高附着力和耐腐蚀性。[0005]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自润滑涂层轮胎模具，包括轮胎模具基材，所述轮胎模具基材上依次涂覆有Cr层、WC层和F-DLC层。[0006]作为发明的进一步改进，所述Cr层厚度为0.3-0.6µm，所述WC层厚度为0.5-0.8µm，所述F-DLC层厚度为1.5-1.8µm。[0007]作为发明的进一步改进，所述Cr层、WC层和F-DLC层表面粗糙度Ra为10-20nm，水接触角为90º-110º，乙醇接触角为20º-30º，表面能为18-20mN/m，纳米硬度为14-16GPa，摩擦系数为0.15-0.25。[0008]本