[發明專利]表面上具有涂層的制品

無效

• 申請號: 98102487.4
• 申請日: 1998-04-30
• 公開（公告）號: CN1211637A
• 公開（公告）日: 1999-03-24
• 發明（設計）人: R·W·蘇格;R·P·威爾特;S·R·穆森三世
• 申請（專利權）人: 馬斯科公司
• 主分類號: C23C30/00
• 分類號: C23C30/00;C23C28/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 孫愛

本發明涉及用于制品，特別是黃銅制品的多層保護性涂層。

目前對各種黃銅制品如燈具、三腳架、燭臺、門把手和手柄等等的通常處理方法是先將制品表面拋光和細磨到高光澤度，然后再向此已拋光表面涂布一保護性有機涂層，如由丙烯酸、尿烷、環氧樹脂等等構成的涂層。雖然這種體系通常令人滿意，但是它具有這種缺陷，即拋光和細磨操作，尤其是當制品具有復雜形狀的情況下，需花費相當大的勞動。并且，這些公知的有機涂層并不總是如人們希望的那樣耐久，特別是在戶外應用情況下這些制品是暴露在自然環境和紫外線輻射之中。因此，如果黃銅制品，固然還包括其它金屬制品，能夠被提供一種既能賦予制品高拋光的黃銅外觀，又能提供耐磨性和耐蝕性的涂層，那是相當有利的。本發明提供這樣一種涂層。

本發明涉及一種在其表面上設置或沉積多層涂層的金屬基體。更具體地，本發明涉及一種金屬基體(尤其是黃銅基體)，在其表面上沉積有由某些特定類型的金屬或金屬化合物構成的多層疊加金屬層。此涂層具有裝飾性，且又能提供耐蝕性和耐磨性。此涂層提供高度拋光的黃銅外觀，也就是說，具有黃銅色調。因此，其上帶有此種涂層的制品表面類似于高拋光黃銅表面。

直接沉積在基體表面上的第一層由鎳構成。第一層可以是單一的，或者可以由兩種不同的鎳層組成如由直接沉積在基體表面上的半光亮鎳層和疊加在半光亮鎳層上的光亮鎳層構成。在鎳層上設置的是鈀層。該鈀層比鎳層薄。在鈀層上是由鈀合金，優選是鈀/鎳合金構成的薄層。在鈀合金層上是由非貴重耐火金屬如鋯、鈦、鉿或鉭，優選是鋯和鈦所構成的層。在耐火金屬層上是由許多非貴重耐火金屬，優選為鋯或鈦，和非貴重耐火金屬化合物，優選是鋯化合物或鈦化合物的交替層所構成的疊層。由鋯化合物、鈦化合物、鉿化合物或鉭化合物，優選鈦化合物或鋯化合物如氮化鋯所構成的層設置在該疊層上。由非貴重耐火金屬(優選鋯或鈦)、含氧氣體和氮氣的反應產物所構成的頂層設置在耐火金屬化合物層上。

鎳、鈀和鈀合金層是通過電鍍的方法涂覆的。非貴重耐火金屬如鋯、耐火金屬化合物如鋯化合物，以及非貴重耐火金屬、含氧氣體和氮氣的反應產物所構成的層通過氣相沉積方法如離子濺射沉積法涂覆。

圖1是在其表面上沉積有多層涂層的部分基體橫截面示意圖。

基體12可以是任何可鍍覆金屬或金屬合金基體如銅、鋼、黃銅、鎢、鎳合金和類似金屬。在優選實施方案中基體是黃銅。

鎳層13采用常規的和熟知的電鍍方法沉積在基體12的表面上。這些方法包括使用常規電鍍液如瓦特液(Watts?bath)作為電鍍液。這類鍍液通常含有溶于水中的硫酸鎳、氯化鎳和硼酸。所有氯化物、氨基磺酸鹽和氟硼酸鹽鍍液都可使用。這些鍍液還任選地包括一些公知并常用的化合物如整平劑、光亮劑等。為得到特別光亮的鎳層要將至少一種選自Ⅰ類和至少一種選自Ⅱ類的光亮劑加入到鍍液中。Ⅰ類光亮劑是含硫的有機化合物。Ⅱ類光亮劑是不含硫的有機化合物。Ⅱ類光亮劑還可起整平作用，且將其當加入到不含含硫的Ⅰ類光亮劑的鍍液中時會得到半光亮鎳沉積層。這些Ⅰ類光亮劑包括烷基萘和苯磺酸、苯和萘的二磺酸和三磺酸、苯和萘的磺酰胺、以及磺酰胺類如糖精、乙烯基磺酰胺和烯丙基磺酰胺和磺酸。Ⅱ類光亮劑通常是不飽和的有機物質如炔屬醇或烯屬醇、乙氧基化炔屬醇和丙氧基化炔屬醇、香豆素和醛類。這些Ⅰ類和Ⅱ類光亮劑是本領域內技術人員所熟知的，且很容易商購到。它們特別記載于美國專利US4,421,611中，該專利在此結合作為參考。

此鎳層可以是由諸如半光亮鎳或光亮鎳構成的單層，還可以是由一層半光亮鎳和一層光亮鎳層所構成的復合層。此鎳層厚度通常在約百萬分之100(0.000100)英寸范圍內，優選約百萬分之150(0.000150)英寸至約百萬分之3,500(0.0035)英寸范圍內。

正如本領域技術人員所熟知的那樣，在該鎳層沉積于基體上之前，基體須放置在常規和公知酸液中進行所稱的活化作用。

在如圖所示的優選實施方案中，鎳層13實際上由兩種不同的鎳層14和16組成。層14由半光亮鎳組成，而層16由光亮鎳組成。這種復合鎳沉積層為下面的基體提供了良好的腐蝕防護。半光亮、無硫層14是采用常規電鍍方法直接沉積在基體12的表面上。然后將含有半光亮鎳層14的基體12放置在光亮鎳鍍液中，則光亮鎳層16沉積在半光亮鎳層14上。