表明，利用纳米类金钢石涂膜钢领纺出的纱线条干CV值、千米纱疵、毛羽等质量接近瑞士BREK钢领的水平。

　　25利用栓盘磨损机进行类金钢石薄膜的耐磨性实验。从经Ele伽niCPublishing耐毙；的纳米类金钢钢石涂膜形/！看v表面主要为不停地进行干摩擦运转，运转条件十分恶劣。钢领使用周期6 ~8月，钢丝使用周期10~15d由于钢领的磨损，运转时纺纱稳定期短，造成使用周期内纺纱气形态的变化，到后期会出现大量断头，无法正常纺纱，这时必须更换钢领。

　　表面涂层技术是提高材料表面性能的重要手段之一，是用极少量的材料赋予零件和构件表面耐磨、耐腐蚀、耐热、耐疲劳等特殊性能，起到使用大量昂贵的整体材料也难以起到的作用，并降低生产成本。随着表面工程技术和纳米技术的发展，人们能够用多种方法制备各种微纳尺度薄膜，满足各种性能要求。类金钢石薄膜具有良好的性质：高硬度，低摩擦系数，耐磨性好，粘附力大，并且有着优良的导热性。这些性能如能用在钢领上，纺纱的质量将会有很大的提高，钢领的使用寿命也会大大提高，纺纱稳定期延长，有利于纺纱厂提高产品质量和节约成本。

　　1纳米类金钢石涂膜钢领的性能1.1纳米类金钢石涂膜钢领的涂膜工艺和表层结构纳米类金钢石薄膜的涂膜工艺过程：工件超声波清洗―挂件―抽真空―充介质气体―电离并产生离子流―轰击靶材―成膜。涂膜的方式有多弧溅射、磁控溅射、直流等离子体溅射以及射频溅射装置。其机理是整个真空室内被磁力线所包围，由高压电离产生的等离子体在磁力线的作用下向工件射去，沉积在工件的表面。纳米类金钢石薄膜的结构是金刚石晶状结构和石墨层状结构的混合体。

　　涂膜的钢领表面为4层结构，其外表层为自润滑层，即由物理方法处理的固态自润滑表面，该层摩擦系数小，可减少钢领的磨损，使钢领走熟期极短、气稳定，纺纱质量稳定。第2层为耐磨层，该层硬度HV为1000~1500有一定的粗糙度，以稳定粗节及杂质通过钢丝时引起气形态的变化，保持纺纱的稳定性。第3层为抗粘合层（或叫保洁层）该层与第4层硬质层基体组合为渗层，层较厚，主要保证钢领上不粘附钢丝的熔着物，消除钢丝剥离钢领跑道的小碎块而形成的微凹坑，保证跑道的光洁，减少维护工作量。第4层即钢领基体，采用铬合金钢加工钢领价格较轴承钢低，成本可以降低。

　　1.2纳米类金钢石涂膜钢领的主要性能武汉江南实业集团与武汉大学理学院技术物理系合作，由后者提供相应的实验设备共同开发纳米类金刚石涂膜钢领，采用多弧脉冲磁控溅射的方法处理钢领。

　　1.21纳米类金钢石涂膜结构有两个特征峰。1283cm-处谱峰表征着类金刚石薄膜中含有sp2键（金刚石结构）1540cm1处谱峰表示键角无序的sp3键（石墨结构）类金刚石薄膜是由sp2键和sp3键以一定比例组成的无序网络非晶态结构。喇曼光谱测试，得到膜的喇曼光谱峰在1200~1700cm-之间的一个宽峰，该宽峰为典型的类金钢石涂膜Raman光谱。扫描电镜图片表明，膜层含有大量的颗粒和微孔，但比较均匀。

　　1.22纳米类金钢石涂膜钢领的性能实验1.221钢领基体界面结合强度在硬质薄膜与基体界面结合强度的检验中，划痕检验法得到广泛应用，涂层附着力划痕试验表征薄膜一基体界面间的结合强度，即粘附力。经测试10份试样，纳米类金钢石涂膜与硬质层基体的粘附力在525~538N之间，平均值为53.28N，标准差为04868可见界面结合强度大，且稳定。

　　1222表面硬度经测试10份试样，纳米类金钢石涂膜钢领的表面硬度在维氏1050~1384平均值为维氏12349―般钢领表面硬度为维氏800而纳米类金钢石涂膜钢领的表面硬度己大于维氏1000平均值达到维氏12349，说明经涂膜处理后，钢领的表面硬度己大大提高。

　　1223摩擦系数经测试10份试样，纳米类金钢石涂膜钢领的表面摩擦系数在011~0.25平均值为018普通钢领表面摩擦系数一般在5~06可见，纳米类金钢石涂膜钢领的表面摩擦系数要比普通钢领表面摩擦系数小得多，这对高速及减少钢领磨损有利。

　　224耐磨性能表1乌斯特条干CV值和千米纱疵414号车425号车项目条干%千米纱疵/个Dkm1条干CV值/%千米纱疵/个。km1细节粗节棉结细节15811014.511140267注①钢领1为纳米类金钢石涂膜钢领；②钢领2为瑞士BREK钢。材料保护，2003，责任编辑：阳贝双粘附磨损。粘附磨损和材料的硬度有关，硬度越大，被磨损的量越小。由于类金刚石涂膜钢领的表面硬度较普通钢领高，因此其耐磨性能好。

　　1225导热性好据资料介绍，金刚石的热导率是所有物质中*高的。

　　由于纳米类金刚石薄膜的结构是金刚石晶状结构和石墨层状结构的混合体，因此纳米类金钢石涂膜钢领的导热性好。导热性好，可减少钢领的摩擦化学磨损。

　　1.3纳米类金钢石涂膜钢领表面磨损形貌纳米类金钢石涂膜钢领上车纺纱3个月，钢领表面磨损形貌见普通钢领使用3月后表面形貌见。

　　由可见在钢领的跑道上有许多白色凸起物是钢丝上的粘着物，黑色部分为钢领破碎小块被钢丝剥离，在钢领上出现的凹坑，条纹状为钢丝在钢领上的跑道，而仅见钢丝在钢领上的条纹跑道。这说明用纳米技术处理的钢领有*好的抗粘着性及抗疲劳性，磨损少，能延长其使用寿命。

　　2纳米类金钢石涂膜钢领的纺纱试验工艺条件（指细纱机工艺）相同，在同台、同锭、同一个粗纱喂入的情况下，在FA506细纱机上分别使用纳米类金钢石涂膜钢领和瑞士BREK钢领纺C145tex纱，再分别测试成纱质量和毛羽。试验数据见表1、表2.从表1可见，2种钢领纺出成纱质量较为接近，并互有上下，说明纳米类金钢石涂膜钢领己接近瑞士BREK钢领的纺纱质量。

　　钢领1/钢领2毛羽长度/mm平均值毛羽指数/根比率/%注：①钢领1为纳米类金钢石涂膜钢领；②钢领2为瑞士BREK钢领；③平均值为30次测试值的平均；④比率为某种长度毛羽根数占各种长度毛羽总根数的比率u⑤测试条件：试验次数3管0次，片段长度10出，测试速度30以11温度23〔，相对湿度65%从表2可见，2种钢领纺出成纱的毛羽总根数（钢领1为1531.4；钢领2为1440.65相差9075）相近；各类长度的毛羽根数和比率亦比较接近，并互有上下；1mm和2mm毛羽总根数（钢领1为14992根0爪；钢领2为1410 14根/10m.和比率（钢领1为97 89%；钢领2为9788%.亦比较接近；mm以上的有害毛羽根数和比率亦比较接近。由此说明纳米类金钢石涂膜钢领的纺纱质量己接近瑞士BREK钢领的纺纱质量。

　　3结语通过试验可知，纳米类金钢石涂膜钢领的涂膜结构均匀，膜与基体结合强度高，膜的硬度高，摩擦系数低，耐磨性能好，导热性好。用纳米类金钢石涂膜钢领和瑞士BREK钢领纺C145tex纱的对比试验证明，2种钢领纺出成纱的乌斯特条干CV值和千米纱疵、毛羽值均较为接近，因此可以认为纳米类金钢石涂膜钢领的纺纱质量己接近瑞士BREK钢领。

　　据了解，纳米类金钢石涂膜钢领价格18元/只，瑞士BREK钢领价格28元/只，若以纳米类金钢石涂膜钢领替代瑞士BREK钢领，可在保证成纱质量的前提下，为企业节约一笔可观的开支。