一種玫瑰金色裝飾鍍涂層及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于表面改性技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種玫瑰金色裝飾鍍涂層及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玫瑰金由于其具有非常時(shí)尚、靚麗的玫瑰紅色彩，因此倍受人們的青睞，從而廣泛運(yùn)用于首飾以及工藝品的設(shè)計(jì)和加工上，又稱粉色金、紅色金，因其風(fēng)行于19世紀(jì)的俄羅斯，故又稱俄羅斯金。然而傳統(tǒng)的玫瑰金色由物理氣相沉積價(jià)格昂貴的金銅合金靶著色，耐腐蝕性、耐候性不夠，硬度不高，且隨著黃金價(jià)格的提升，加工成本也在不斷的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種玫瑰金色裝飾鍍涂層及其制備方法，該涂層解決了金銅合金的耐腐蝕性、耐候性和硬度問題(表面硬度可高達(dá)35GPa以上)，更重要的是降低了加工的成本，不使用貴金屬就能達(dá)到玫瑰金效果，便利了玫瑰金色裝飾鍍涂層的大量使用和推廣。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種玫瑰金色裝飾鍍涂層，所述涂層由交替沉積的ZrTiNX層和Cu層組成。優(yōu)選在所述ZrTiNX層里摻入Cu組成，所述Cu在所述ZrTiNX層內(nèi)的的摻雜因子為0.1。優(yōu)選所述ZrTiNX層和Cu層的交替次數(shù)大于3。所述ZrTiNX層的厚度為70_500nm，所述Cu層的厚度為10-100nm。
[0006]一種玫瑰金色裝飾鍍涂層的制備方法，所述ZrTiNX層和Cu層采用物理氣相沉積方法制備。所述ZrTiNX層主要采用鈦鋯合金靶，在等離子體里與N2化合而成。
[0007]所述鈦鋯合金靶中鈦和鋯的質(zhì)量比不小于3:7，所述鈦鋯合金靶采用熔煉方法成型切削成特定形狀，供應(yīng)給真空鍍膜設(shè)備使用。
[0008]所述鈦鋯合金靶采用粉末冶金方法成型。
[0009]上述鈦鋯合金靶所做的靶材和銅靶一起，在金屬或者非金屬基底上采用多種物理氣相沉積方法實(shí)現(xiàn)成膜。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的玫瑰金色裝飾鍍涂層中交替沉積的ZrTiNX層和Cu層膜層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的玫瑰金色裝飾鍍涂層中ZrTiNX層里摻入Cu的膜層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是常規(guī)的金銅合金膜層的反射曲線示意圖；
[0013]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的玫瑰金色裝飾鍍涂層中ZrTiNX膜層的反射曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的陳述，以下是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。常規(guī)的金銅合金的反射曲線如圖3所示，在200nm-580nm區(qū)間的平均反射率為40%，580nm-620nm為上升階段，在620nm以后平均反射率接近95%，而顯色的主要波段為人眼感受的380-760nm區(qū)間，因此顏色主要顯示為黃中帶粉紅，色值為:a*=3.0，b* = 14.0o而因ZrTiNX為半導(dǎo)體材料，在200-600nm區(qū)間會(huì)出現(xiàn)吸收峰，因此在200-1000nm區(qū)間的平均反射率比金銅合金的平均反射率低，體現(xiàn)的效果是亮度達(dá)不到金銅合金的效果，但所體現(xiàn)的色值和金銅合金的接近而且可由N2的流量來調(diào)整，而且因Cu在短波的特性曲線，因此如圖4所示，本發(fā)明的摻Cu涂層能補(bǔ)齊ZrTiNX存在的顯色缺陷，提高短波的平均反射率，使得整個(gè)涂層更加接近金銅合金的本征反射曲線。
[0015]更進(jìn)一步，由于Cu元素的摻入阻礙了 ZrTiNX柱狀生長(zhǎng)，從而使得ZrTiNX形成納米柱狀晶。因?yàn)榻惶娉练e，在Cu和N2不反應(yīng)的情況下，Cu層偏聚在ZrTiNX的周圍，阻止了膜層的連續(xù)柱狀生長(zhǎng)，使得晶粒更加細(xì)化，由于納米晶材料的硬度隨晶粒的尺寸降低而升高，因此在交替沉積的Cu層或者摻銅提高了整體涂層的硬度，表面硬度可高達(dá)35GPa以上，也由于Cu原子反過來被ZrTiNX包裹，從而產(chǎn)生了優(yōu)良的防腐特性和耐候性。
[0016]實(shí)施例1
[0017]采用多弧離子鍍，設(shè)定鈦鋯合金靶(鈦和鋯的質(zhì)量比大于3:7)為70A，銅靶為45A，N2流量調(diào)整到工作真空0.1-0.3Pa，負(fù)偏壓為80V-150V，基片溫度250°C，銅靶每隔30秒開關(guān)一次，鍍膜時(shí)間3-5分鐘。得到玫瑰金色裝飾鍍涂層，結(jié)構(gòu)如圖1所示。ZrTiNX層的厚度為80nm，Cu層的厚度為20nm，ZrTiNX層和Cu層的交替次數(shù)為3，表面硬度為35GPa，具有優(yōu)良的防腐特性和耐候性。
[0018]實(shí)施例2
[0019]采用多弧離子鍍，設(shè)定鈦鋯合金靶為60A，銅靶為40A，N2流量調(diào)整到工作真空0.1-0.3Pa，負(fù)偏壓為80V-150V，基片溫度250°C，銅靶一直開啟，鍍膜時(shí)間2_4分鐘。在所述ZrTiNX層里摻入Cu組成，所述Cu在所述ZrTiNX層內(nèi)的的摻雜因子為0.1，得到玫瑰金色裝飾鍍涂層，結(jié)構(gòu)如圖2所示。ZrTiNX層的厚度為120nm，Cu層的厚度為30nm，ZrTiNX層和Cu層的交替次數(shù)為5，表面硬度為41GPa，具有優(yōu)良的防腐特性和耐候性。
[0020]實(shí)施例3
[0021]采用磁控濺射鍍，設(shè)定鈦鋯合金靶單位面積靶功率為3-6W/CM2，銅靶為單位面積靶功率為4-8W/CM2，Ar和N2流量調(diào)整到工作真空0.1-0.3Pa，負(fù)偏壓為80V-150V，基片溫度250°C，銅靶一直開啟，鍍膜時(shí)間25-35分鐘。得到玫瑰金色裝飾鍍涂層，ZrTiNX層的厚度為80nm，Cu層的厚度為22nm，ZrTiNX層和Cu層的交替次數(shù)為4，表面硬度為45GPa，具有優(yōu)良的防腐特性和耐候性。
[0022]實(shí)施例4
[0023]采用磁控濺射鍍，設(shè)定鈦鋯合金靶單位面積靶功率為4-8W/CM2，銅靶為單位面積靶功率為4-6W/CM2，Ar和N2流量調(diào)整到工作真空0.1-0.3Pa，負(fù)偏壓為80V-150V，基片溫度250°C，銅靶每隔10分鐘開啟一次，鍍膜時(shí)間40-60分鐘。得到玫瑰金色裝飾鍍涂層，ZrTiNX層的厚度為70nm，Cu層的厚度為12nm，ZrTiNX層和Cu層的交替次數(shù)為8，表面硬度為51GPa，具有優(yōu)良的防腐特性和耐候性。
[0024]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種玫瑰金色裝飾鍍涂層，其特征在于:所述涂層由交替沉積的ZrTiNX層和Cu層組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玫瑰金色裝飾鍍涂層，其特征在于:所述ZrTiNX層里摻入Cu，所述Cu在所述ZrTiNX層內(nèi)的摻雜因子為0.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玫瑰金色裝飾鍍涂層，其特征在于:所述ZrTiNX層和Cu層的交替次數(shù)大于3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玫瑰金色裝飾鍍涂層，其特征在于:所述ZrTiNX層的厚度為70-500nm，所述Cu層的厚度為10-100nm。
5.一種玫瑰金色裝飾鍍涂層的制備方法，其特征在于:所述ZrTiNX層和Cu層采用物理氣相沉積方法制備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的玫瑰金色裝飾鍍涂層的制備方法，其特征在于:所述ZrTiNX層采用鈦鋯合金靶，在等離子體里與N2化合而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玫瑰金色裝飾鍍涂層的制備方法，其特征在于:所述鈦鋯合金靶的鈦和鋯的質(zhì)量比大于3:7，所述鈦鋯合金靶采用熔煉方法成型切削成特定形狀，供應(yīng)給真空鍍膜設(shè)備使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玫瑰金色裝飾鍍涂層及其制備方法，該涂層由交替沉積的ZrTiNX層和Cu層組成，是使用靶材鈦鋯合金及銅，在金屬或者非金屬基底上通過物理氣相沉積方法制備的納米復(fù)合涂層。本發(fā)明的玫瑰金色裝飾鍍涂層可以很好的解決了金銅合金的耐腐蝕性、耐候性和硬度問題，更重要的是降低了加工成本，不使用貴金屬就能達(dá)到玫瑰金效果，便利了玫瑰金色裝飾鍍涂層的大量使用和推廣。
【IPC分類】B32B15-01, C23C14-06, C23C14-14
【公開號(hào)】CN104630710
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510115231
【發(fā)明人】黃華凜, 丁旭, 陳就斌, 梁柱榮, 黃啟章
【申請(qǐng)人】廣東迪奧應(yīng)用材料科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日