[发明专利]一种采棉摘锭及其制备方法

权利要求书

1.一种采棉摘锭，其特征在于：包括采棉摘锭本体，所述采棉摘锭本体的上端分布有钩齿，所述采棉摘锭本体的表面上设置有富Si元素的碳基耐磨厚涂层，富Si元素的碳基耐磨厚涂层包括Si过渡层和采棉摘锭工作层，所述Si过渡层设置于所述采棉摘锭本体的表面与所述采棉摘锭工作层之间，所述采棉摘锭工作层包括多层交替设置的富Si掺杂的碳基涂层和纯碳基涂层。

2.根据权利要求1所述的采棉摘锭，其特征在于：所述Si过渡层的厚度为2～3μm。

3.根据权利要求1所述的采棉摘锭，其特征在于：所述富Si掺杂的碳基涂层和所述纯碳基涂层的总厚度为8～12μm。

4.根据权利要求1所述的采棉摘锭，其特征在于：所述富Si掺杂的碳基涂层和所述纯碳基涂层各设置有4-6层。

5.一种权利要求1-5中任一项所述采棉摘锭的采棉摘锭制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采棉摘锭柔性喷砂：采棉摘锭采用柔性湿喷砂前处理；喷砂时将摘锭置入喷砂机内进行喷砂；

2)采棉摘锭预清洗：将喷砂后的采棉摘锭放入超声波清洗槽，底部固定在旋转座上，清洗槽内为去油污清洗剂，清洗时开启超声波发生器，清洗毛刷和采棉摘锭均能够自转，通过超声震动和毛刷去除表面污染物和残留的砂粒；清洗后的采棉摘锭使用压缩空气吹干水分，并放入保温烘箱烘干；

3)采棉摘锭装炉：清洗烘干后的采棉摘锭尖端朝下悬挂在金属框架内，摘锭之间距2cm以上，框架外使用80-200目的钼丝网全部包裹形成一个金属栅网笼，金属栅网笼用导线连接到脉冲电源负极上，且和真空室之间保持绝缘；脉冲电源正极连接真空室侧壁；

4)采棉指表面离子轰击清洗：真空室抽真空至3X10^-3Pa后，通入惰性气体，气流量为50～500sccm，开启脉冲电源，电压500～2000V，电流20～80A，频率200～600Hz，持续10～60min；

5)采棉摘锭过渡层制备：调整氩气流量为100～500sccm，通入硅烷气，气流量为5～50sccm，脉冲电源电压调整为800～1500V，电流40～80A，频率200～400Hz，持续10～25min；

6)采棉摘锭工作层制备：调整氩气流量为50～300sccm，硅烷气流量不变，通入乙炔气，乙炔气气流量为50～200sccm，脉冲电源电压调整为1000～1500V，电流20～100A，频率300～600Hz，持续10-20min，制备富Si掺杂的碳基涂层；关闭硅烷气，其它条件不变，持续10-20min，制备纯碳基涂层；富Si掺杂的碳基涂层和纯碳基涂层交替沉积；

7)采棉摘锭出炉：完成涂层沉积后，采棉摘锭在真空室内随炉冷却，真空室温度低于50℃后，开启真空室门，取出采棉摘锭。

6.根据权利要求5所述的采棉摘锭制备方法，其特征在于：步骤1)中，砂料采用80-200目柔性高分子材料砂，喷砂压力0.3-0.6MPa；喷砂机内喷枪口距摘锭5-30cm进行喷砂，喷射砂流沿钩齿间隙方向进行清理，每个摘锭清理10-90秒。

7.根据权利要求5所述的采棉摘锭制备方法，其特征在于：步骤3)中，采棉摘锭通过摘锭固定金属丝悬挂在金属框架内，金属框架为圆柱形。

8.根据权利要求5所述的采棉摘锭制备方法，其特征在于：所述采棉摘锭本体的表面上的富Si元素的碳基耐磨厚涂层的结合强度大于40N，富Si元素的碳基耐磨厚涂层的显微硬度1200～1600HV，所述富Si元素的碳基耐磨厚涂层与Si₃N₄球干摩擦系数低于0.2。