织构化Cr-DLC薄膜对高加水量面带黏附性能的影响

研究在食品机械面带压延辊用06Cr19Ni10合金表面制备织构化铬掺杂类金刚石(Cr-DLC)薄膜对高加水量面带黏附性能的影响。在06Cr19Ni10合金试样表面采用皮秒激光加工织构结构,并在优化的织构结构表面采用离子源辅助非平衡磁控溅射方法制备Cr-DLC薄膜;利用三维白光干涉表面形貌仪测试试样表面形貌和表面粗糙度;利用黏附测试平台分析加水量55%的面带在织构化铬掺杂类金刚石(Cr-DLC)薄膜表面的黏附性能;利用滴定法测量试样表面水滴、乙二醇液滴的接触角并分析表面能。结果表明,高含水量的面带在织构结构表面的黏附能力随着织构间距增大和深度增加而降低,间距85μm、深度5μm的试样抗黏附能力最优,与06Cr19Ni10合金基体相比面带的黏附能力降低了39.8%;面带在织构化Cr-DLC薄膜表面的黏附能力为98 J/m2,与06Cr19Ni10合金基体试样相比降低68.3%;面带在接触表面的黏附能力随着表面能色散分量与极性分量差值的增大呈线性递减规律。分析认为,所制备的"碗口"型特征的织构结构、Cr-DLC薄膜均具有降低表面能极性分量,增大色散分量的作用;织构结构和Cr-DLC薄膜的协同作用提高了06Cr19Ni10合金试样表面的抗黏附性能。针对高加水量55%的面带,制备间距85μm、深度5μm的织构化Cr-DLC薄膜具有最佳的抗黏附功能。