佛山市晶菱玻璃机械有限公司
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核心痛点:为什么钢化炉辊道需要防粘附?
在钢化过程中,加热至软化点(约600-700℃)的玻璃在陶瓷辊道上输送。此时,玻璃下表面会与辊道直接接触,产生两大问题:
玻璃表面污染: 辊道表面微小的灰尘、挥发物或先前玻璃残留的微量钠钙离子,在高温下会与玻璃表面发生物理粘结或化学反应,导致玻璃出炉后下表面出现 “辊道印” 。这种印痕通常是细微的、规律性的点状或线状瑕疵,影响玻璃的透光性、美观度和后续镀膜/贴合质量。
辊道自身积垢与损伤: 玻璃释放出的碱性物质(Na₂O等)会粘附并腐蚀辊道表面,形成玻璃质釉状积垢。这些积垢会改变辊道的平整度和摩擦系数,进而影响玻璃的平整度(导致光学变形,如“波浪纹”),并加速辊道的磨损,需要频繁停炉进行人工打磨清理,降低生产效率。
传统解决方案及其局限性
材质选择: 使用高温合金(如310S不锈钢)或陶瓷辊。
表面处理: 对辊道进行抛光、喷涂传统高温涂料(如铝硅涂层)。
局限性:
被动防护: 传统涂层主要提供物理屏障和一定的耐高温性,但表面能依然较高,无法从根本上阻止粘附。
寿命有限: 在高温和碱性侵蚀下,传统涂层会逐渐失效、剥落。
效果不彻底: “辊道印”问题只能减轻,无法根除,对超白玻、超薄玻璃、电子玻璃等高品质产品影响尤为明显。
纳米涂层技术的解决方案与优势
纳米涂层技术通过改变辊道表面的 “本性” ,从 “被动隔离”转向“主动防御”。

1. 核心技术原理
超低表面能(疏液性): 通过在纳米尺度构建特殊的微观结构(或使用低表面能材料,如经过特殊处理的纳米陶瓷材料),使涂层表面具有类似“荷叶效应”的疏液特性。高温下的玻璃熔体虽然无法像水珠一样滚落,但其对辊道表面的润湿性和亲和力被极大降低,从而难以粘附。
高温稳定性与化学惰性: 采用纳米结构的 “类金刚石”碳基涂层 或 “纳米复合陶瓷”涂层(如Al₂O₃-TiO₂、ZrO₂等纳米复合体系)。这些材料本身具有极高的硬度、熔点和化学惰性,能在钢化炉的高温氧化和碱性环境中长期稳定存在,不与玻璃成分反应。
表面光滑致密: 纳米涂层能形成极为光滑、无孔隙的致密膜层。微观孔隙的消除,使得污染颗粒和玻璃熔体无处嵌入,也从物理结构上减少了接触面积和机械咬合。
2. 具体应用方式
通常通过 “物理气相沉积” 或 “等离子体增强化学气相沉积” 等表面工程技术,将纳米涂层均匀地镀覆在已经加工好的辊道表面。涂层厚度通常在微米至数十微米级别,足以提供保护,又不会影响辊道的尺寸精度和热传导性能。
3. 带来的核心优势
减少/消除辊道印: 这是直接的效果。玻璃下表面光洁度大幅提升,产品等级率和良品率,特别是对于高附加值的玻璃产品。
延长辊道使用寿命: 涂层的硬度和耐腐蚀性保护了基体材料,减少了热应力和化学腐蚀导致的磨损、开裂,辊道更换和维修周期可延长数倍。
降低维护成本与停机时间: 辊道不易积垢,减少了停炉打磨清理的频率和强度,提高了设备利用率和生产效率。
提升玻璃品质与一致性: 稳定的辊道表面状态保证了玻璃受热和输送的均匀性,有利于控制玻璃的平整度和应力分布,生产出更高品质、更一致的钢化玻璃。
节能潜力: 更清洁、反射率更高的辊道表面有助于改善炉内热辐射效率。
挑战与考量
初始成本较高: 纳米涂层的材料和镀覆工艺成本远高于传统处理方式,属于前期投资。
对工艺要求苛刻: 涂层的附着力是关键。需要专业的涂层供应商和严格的基体预处理(清洁、活化)及镀膜工艺控制,否则存在涂层剥落的风险。
损伤敏感性: 虽然涂层本身很硬,但受到尖锐物体强烈撞击或不当安装时,仍可能产生局部破损。一旦基体暴露,破损处可能成为腐蚀起点。
技术选择: 不同的纳米涂层体系(材料、结构)适用于不同的玻璃成分(如普通浮法玻璃 vs. 高碱电子玻璃)和炉温环境,需要进行匹配选择。