[發明專利]一種在金屬表面形成彩色裝飾膜的方法

有效

• 申請號: 200710151791.8
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101397665A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 趙敬棋;趙惠玲;陳梁
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C14/32;C23C14/16;C23C8/10;C23C14/54
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;程榮逵

技術領域

本發明涉及一種在金屬表面形成彩色裝飾膜的方法。

背景技術

彩色裝飾膜一般通過將金屬表面進行氧化的方法來實現，所述氧化的方法例如可以是化學氧化和電化學氧化等。該彩色裝飾膜的形成的原理是隨著氧化過程的進行，氧化膜的厚度迅速增加，當厚度增加到一定大小時，光線在氧化膜表面的反射光與通過氧化膜并從底層反射的光線形成干涉光，即當入射光與反射光的路程差為光波波長的整數倍時，則為波峰與波峰相遇，波谷與波谷相遇，使光波的振動加強，形成亮條紋，致使氧化膜具有了比較鮮艷的顏色。不同的氧化膜的厚度可以形成不同的顏色。因此，這種彩色裝飾膜能大大提高了金屬制品的美觀性，增加了金屬制品的附加價值。

但是在表面能形成彩色裝飾膜的金屬通常僅限于鈦以及鈦合金的少數合金。在其它金屬表面進行上述處理后，無法形成這種彩色裝飾膜。

CN1962950A公開了一種在塑膠表面具有多彩鈦金屬質感的處理方法，該方法包括在塑膠件表面進行底涂，然后以濺鍍方式鍍上一層鈦金屬，再通過陽極氧化形成金屬彩色膜。

該方法通過在塑膠基材上濺鍍鈦金屬然后氧化的方法實現了在塑膠表面形成彩色裝飾膜。但是通過該方法制備得到的彩色裝飾膜經常會出現色彩不均勻的情況，而且裝飾膜硬度低的缺點。

發明內容

本發明的目的是為了克服采用現有技術中的方法形成的彩色裝飾膜色彩不均勻、膜層硬度低的缺點，提供一種可以得到色彩均勻且硬度高的彩色裝飾膜的方法。

本發明的發明人發現，在常規的真空離子鍍條件下形成鍍層，然后對該鍍層進行氧化而得到的彩色裝飾膜經常會出現色彩不均勻的情況，而且裝飾膜硬度低，這大大影響了最終得到的產品的美觀性以及使用壽命。本發明的發明人經過研究后發現，通過對真空離子鍍的條件進行控制，使得真空離子鍍形成的鍍層的平均晶粒尺寸在10-100納米的范圍內，然后再進行氧化，可以得到色彩均勻一致、硬度高的彩色裝飾膜。

本發明提供了一種在金屬表面形成彩色裝飾膜的方法，其中，該方法包括在金屬表面形成鍍層，然后將該鍍層氧化，所述鍍層通過真空離子鍍的方法形成，所述鍍層為鈦或鈦合金的鍍層，真空離子鍍形成的所述鍍層的平均晶粒尺寸為10-100納米

本發明通過控制真空離子鍍的條件使得真空離子鍍形成的鍍層的平均晶粒尺寸在10-100納米的范圍內，然后再進行氧化，從而使得制備得到的彩色裝飾膜色彩均勻一致，而且具有很高的硬度。例如，本發明得到的彩色裝飾膜的維氏硬度均在350以上，而現有技術得到的彩色裝飾膜的維氏硬度僅為200。另外，該彩色裝飾膜具有優良的耐腐蝕性以及耐磨性。例如，在耐腐蝕性測試中，本發明得到的具有彩色裝飾膜的金屬制品在500小時的鹽霧腐蝕后，均未發現表面有起泡或脫落現象，另外，所述具有彩色裝飾膜的金屬制品在耐磨性測試中，紙帶耐磨圈數均大于200圈。

具體實施方式

本發明的在金屬表面形成彩色裝飾膜的方法包括該方法包括在金屬表面形成鍍層，然后將該鍍層氧化，所述鍍層通過真空離子鍍的方法形成，所述鍍層為鈦或鈦合金的鍍層，真空離子鍍形成的所述鍍層的平均晶粒尺寸為10-100納米。在金屬表面進行真空離子鍍的方法為常規的方法。所述真空離子鍍法包括在真空離子鍍條件下使作為工作氣體的氬氣輝光放電，從而使靶材金屬蒸氣離子化，該蒸氣離子化的靶材金屬在電場加速下沉積到金屬表面形成鍍層。

本發明通過將所述真空離子鍍形成的鍍層金屬的平均晶粒尺寸控制在10-100納米的范圍內，然后再進行氧化，使得最終得到的彩色裝飾膜具有均一的顏色，而且具有高的硬度。所述鍍層金屬的平均晶粒尺寸的測定方法為本領域技術人員所公知，可以通過透射電鏡測定得到，所述透射電鏡可以商購得到。

為了使得真空離子鍍形成的所述鍍層金屬的平均晶粒尺寸為10-100納米，可以根據各種方法來實現，例如可以將真空離子鍍的條件控制為：以氬氣作為工作氣體，所述氬氣的流量為40-80毫升/分鐘，偏壓電源的偏壓為100-300伏，偏壓電源的占空比為40-70％，偏壓電源的功率為1500-2000瓦，靶材為鈦或鈦合金。另外，所述真空離子鍍的時間可以根據所需要的厚度來進行適當的調整。考慮到鍍層的附著力，本發明優選將所述鍍層的厚度控制在0.1-3微米。為了得到上述厚度的鍍層，在上述真空離子鍍的條件下，只要將真空離子鍍的時間控制在0.5-2小時即可。此外，所述真空離子鍍可以通過真空離子鍍膜機來實施。所述真空離子鍍膜機可以商購得到。