[發明專利]一種玻璃仿金膜制造方法

無效

• 申請號: 91110902.1
• 申請日: 1991-11-25
• 公開（公告）號: CN1028748C
• 公開（公告）日: 1995-06-07
• 發明（設計）人: 林永昌;盧維強;湯順清;萬敏利
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C03C17/36
• 代理公司: 北京理工大學專利事務所
• 代理人: 章柚君

本發明屬仿金制造領域。

本世紀七十年代末西德、美國、瑞士、蘇聯開始研究離子鍍、到八十年代中已經在一些金屬（不銹鋼等）的表面制造了具有仿金色的超硬鍍層TiN。我國是從八十年代初開始研究和發展這一技術的，到九十年代，這種應用于金屬制品的仿金TiN膜已廣泛應用于手表殼、表帶、眼鏡架、廣告、工藝品、招牌、門窗把手、家俱等。但是這一技術只能應用于金屬，而不能應用于玻璃等絕緣材料。雖然有人曾提出過在玻璃制品上制造金膜和其他一些色膜的方法，但用蒸發鍍真金較昂貴，而其它色膜卻又得不到金色。如美國專利2466119是用化學鍍膜法制造有色調制膜，美國專利3123490是用真空蒸發工藝制造三層彩色膜的方法，都無法得到仿金鍍層。本發明提出了一種能在玻璃、晶體、塑料等絕緣材料上制造仿金膜的制造方法，就是利用鍍鋁加多層膜的方法來獲得金色鍍層，這些材料價廉，加工方便;并且所得到的仿金色，可以達到純金（99.99%）的色度標準，起到了以假亂真的效果。

關于金的評價標準問題：各種物體其光譜反射色是不同的，圖1是金、銀、銅、鋁的光譜反射率，人們就是根據這種不同的光譜反射率來判定這是什么物質。但是對同一種物質，因純度、表面光潔度、新舊程度等不同其反射率不完全相同，圖1中金的反射率曲線只表示新鮮純金（純度為99.99%）被高度拋光（光潔度超過14）后的反射率，或者是在拋光玻璃表面鍍新鮮金膜時的反射率。

我們的測試表明：同一成份的金，因表面光潔度不同，其反射曲線可差別很大，圖2是純金（純度為99.99%）在不同光潔度表面的反射率曲線。圖中曲線1表示新鮮光潔純金的反射率，曲線2、3表示陳舊粗糙純金表面的反射率，這種同一物體不同的反射率，反映了物體彩色的明度是不一定相等的。為了消除金的不同光潔度、新舊程度等對判斷是否是金的影響，我們采用計算或測定金的色品座標來判斷是否是金。

首先，我們在光電色差計上測定各種成份的金的色品座標，其結果見表1（表1見文后）

其次我們查得一個18K金（純度75%）和14K金（純度58.5%）的國際標準ISO8654：1987（E），該標準中對金的成份和編號規定如表2（表2見文后）該標準對這二種金屬的色品座標規定為（見表3）（表3見文后）

第三，在新鮮拋光玻璃上鍍金膜純度（99.99%），在國際上也發表過從可見光區到中紅外的光學常數（n-jK）值，以及此計算的反射率值，它們和圖1測定的反射率曲線是吻合的。根據這些數 據和色度學原理，我們計算得純金（99.99%）的色度座標為：X＝0.3929，y＝0.3837

由此我們得出結論：

1.金的標準色度座標值為：X＝0.3929，Y＝0.3837，其標準反射率曲線如圖1。

2.本文所列14K金（純度58%）至純度為99.99%的金的色品座標值都可作為金的色品座標的允許散布值，我們將它畫在色品圖上（見圖3）得一個近似橢圓，此橢圓表示了金的顏色的寬容量，橢圓的大小表示了金的色品的分辨力。

玻璃仿金膜設計：設計原則是：1.在普通玻璃上（n＝1.52），用鋁和常用介質膜（如ZnS、MgF₂、ZrO₂、TiO₂）。

設計出反射率曲線逼近圖1金的反射率曲線，設計膜系的色品座標值落在色品圖上金的色品橢圓內，并盡量趨近X＝0.3929，Y＝0.3837;2.膜系的入射介質可以是空氣，可以是玻璃。在入射介質是玻璃時，需要在膜系鍍好后膠合一塊玻璃。膜系設計方法：膜系的計算機輔助設計。膜系設計結果如表4和表5，表4是一個六層膜的仿金膜系，基體用K9玻璃或一般的窗玻璃，其折射率n_g＝1.52，底層膜用鋁，其復折射率n-jk值見表6，表4中括號中的數值是折射率值，D表示該層膜的幾何厚度。表中G′是入射介質，現在用K9玻璃（也可用窗玻璃），在膜系鍍好后膠合這塊玻璃。表5是一個五層膜的仿金膜系，表中膜系入射介質是空氣，所以折射率n₀＝1，表中其它文字和符號的意義類似于表4。（表4、5、6見文后）

玻璃仿金膜的仿金性能：根據前述“關于金的評價標準”的討論。我們計算了膜系F1～F11的光譜反射率曲線，如圖4～圖14，圖中橫座標為波長（nm），縱座標為反射率R。其中圖4～圖14表示膜系的光譜反射率，從圖4～14可見，它們都相似于圖1中金的反射率曲線，即仿金膜的明度和真金基本相同。

其次我們計算了膜系F1～F11的色品座標，其結果見表7，從表7可見這11種膜系色品達到了真金的色品允許值。（表7見文后）