本發(fā)明涉及金屬表面處理領域，具體地涉及一種金屬保護層及形成該金屬保護層的方法。
背景技術：
：目前，鋁合金車輪的表面處理方式主要包括全涂裝、精車、和PVD。其特點分別在于全涂裝是直接傳統(tǒng)的噴涂色漆+透明粉，精車需要在噴涂色漆后精車再噴透明粉，PVD則是為了使表面達到金屬光澤而進行的原理完全不同的工藝。PVD方法是利用磁控濺射靶材的方法，將靶材用稀有氣體離子撞擊成原子狀態(tài)，再沉積濺射到輪轂上的方法。此方法可以得到近似于水電鍍的外觀新效果，但卻沒有水電鍍的污染物產生，是環(huán)保綠色生產的發(fā)展方向，前景廣闊。技術實現(xiàn)要素：因此，本發(fā)明的目的是提供一種金屬保護層及形成該金屬保護層的方法。在本發(fā)明的一個方面，提供了一種金屬保護層，其特征在于：所述的金屬保護層依次地包括層：鋁合金基底、底粉層、介質粉層、真空電鍍層和透明粉層；所述的底粉層是環(huán)氧樹脂；所述的底漆層是介質粉層，也是環(huán)氧樹脂；所述的真空電鍍層由1-8組依次排列的NiCr合金層和Cr金屬層所組成；以及所述的透明粉層是丙烯酸層。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的真空電鍍層由4-5組依次排列的NiCr合金層和Cr金屬層所組成。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的底粉層的厚度是100～150微米。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的底漆層的厚度是80～120微米。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的丙烯酸層的厚度是80-120微米。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的NiCr合金層和Cr金屬層的厚度均為0.08～0.1微米。在本發(fā)明的其他方面，還公開了一種在金屬表面形成前文所述保護層的方法，其特征在于，所述的方法包括步驟：(1)提供鋁合金表面；(2)在步驟(1)的鋁合金表面上噴底粉并且進行固化，所述的底粉是環(huán)氧樹脂粉末；(3)在步驟(2)的表面上進行精細打磨；(4)在步驟(3)的表面上進行預處理，所述的預處理步驟包括水洗+堿洗+水洗+酸洗+純水洗+鈍化+封閉+水洗+烘干；(5)在步驟(4)的表面上噴底漆并且進行固化，所述的底漆是環(huán)氧樹脂粉末；(6)在步驟(5)的表面上進行真空電鍍，所述的真空電鍍包括交替地電鍍NiCr合金層和Cr金屬層的步驟，共進行1-8個循環(huán)；(7)在步驟(6)的表面上噴透明粉并且進行固化，所述的透明粉是丙烯酸樹脂；在步驟(6)中，鍍膜溫度為100～150攝氏度，氣體流量為20～40ml/min，鍍膜電流為20～25A，真空度為2～6*10-3Pa，NiCr合金的鍍膜時間為15～30s，Cr的鍍膜時間為15～30s，所述的氣體為氬氣、氧氣或氮氣。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，在步驟(1)和(2)之間包括對表面進行預處理的步驟，所述的預處理的步驟包括水洗+堿洗+水洗+酸洗+純水洗+鈍化+封閉+水洗+烘干。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，在步驟(2)中，噴粉厚度是100～150微米，固化溫度是180攝氏度，固化時間是20min。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，在步驟(3)中，所述的精細打磨步驟是使用800/1000目的砂紙進行打磨。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，在步驟(5)中，底漆厚度是80～120微米，固化溫度是210攝氏度，固化時間是20min。在本發(fā)明優(yōu)選的方面，在步驟(7)中，透明粉厚度是80～120微米，固化溫度是177攝氏度，固化時間是17min。本發(fā)明的金屬保護層和方法的優(yōu)點在于：(1)改善鍍層的內應力分布，解決鍍層開裂、剝落等問題；(2)改善金屬鍍膜與有機涂層的結合力問題；(3)形成新的顏色外觀，起到了裝飾作用。之前PVD鍍層一直存在裂紋以及與透明粉附著力不良的問題，采用這種新的工藝后，基本上解決了以上兩個問題；而且當通入反應氣體氮氣或者氧氣時，將會形成獨特的鍍膜外觀顏色，這是之前無法實現(xiàn)的。本發(fā)明的技術方案還可以應用于其他用途，比如手機電子元器件鍍膜和其他汽車配件鍍膜。具體實施方式除非另外地說明，本發(fā)明的實施例中采用的：NiCr合金中Ni的質量百分比為75％，Cr的質量百分比為25％。該合金為固體狀態(tài)，購自北京冠金利公司。Cr金屬純度為99.95％，為固體狀態(tài)，購自北京冠金利公司。PVD設備為JT-850型PVD設備，其購自肇慶澳溢機械制造公司。鋁合金表面為A356.2鋁合金表面。底粉為環(huán)氧樹脂底粉，其購自廣州擎天公司。底漆為環(huán)氧樹脂底漆，其購自阿克蘇公司。透明粉為丙烯酸透明粉，其購自阿克蘇公司。對比例1：使用本領域一般采用的方法來制備PVD保護層。采用靶材為純Cr單靶。采用的參數(shù)與本發(fā)明的Cr層保護層制備方法相同。對比例2：使用本領域一般采用的方法來制備PVD保護層。采用的參數(shù)與本發(fā)明的NiCr層保護層制備方法相同。采用靶材為NiCr合金單靶。實施例1形成前文所述保護層的方法，其特征在于，所述的方法包括步驟：(1)提供鋁合金表面；(2)在步驟(1)的鋁合金表面上噴底粉并且進行固化，所述的底粉是環(huán)氧樹脂粉末；(3)在步驟(2)的表面上進行精細打磨；(4)在步驟(3)的表面上進行預處理，所述的預處理步驟包括水洗+堿洗+水洗+酸洗+純水洗+鈍化+封閉+水洗+烘干；(5)在步驟(4)的表面上噴底漆并且進行固化，所述的底漆是環(huán)氧樹脂介質粉；(6)在步驟(5)的表面上進行真空電鍍，所述的真空電鍍包括交替地電鍍NiCr合金層和Cr金屬層的步驟，共進行1-8個循環(huán)；(7)在步驟(6)的表面上噴透明粉并且進行固化，所述的透明粉是丙烯酸樹脂；在步驟(6)中，鍍膜溫度為100～150攝氏度，氣體流量為33ml/min，鍍膜電流為20～25A，真空度為5*10-3Pa，NiCr合金的鍍膜時間為21.6s，Cr的鍍膜時間為21.6s，所述的氣體為氬氣。實施例2采用對比例1-2和實施例1制得的金屬表面進行了以下的評價：(1)表面裂紋測試：將完成制備得到的金屬表面隨機取5個樣方，每個樣方為邊長1cm2的矩形。并且計算每個矩形內的裂紋長度。從此可以得出該表面的裂紋密度。表1：各個對比例和實施例的表面裂紋密度(2)熱沖擊試驗：本試驗所采取的方法，如無另外的說明，采用以下方法來進行。加熱燃氣采用丙烷為燃料，氧氣為助燃氣。試樣正面(帶涂層面)采用雙色紅外測溫儀監(jiān)測溫度，背面溫度采用熱電偶測量。燃氣熱沖擊試驗條件為：在30s內將試樣正面加熱至1250℃并同時對背面采用壓縮空氣吹掃，以模擬發(fā)動機渦輪葉片熱障涂層的表面溫度梯度場，保溫2min后移除焰流并用壓縮空氣將試樣溫度在30s內驟冷至80℃以下，完成一次熱循環(huán)試驗。前一工位試驗完成一次熱循環(huán)測試后，燃氣噴槍立馬移至下一工位進行下一試樣的試驗。進行300個循環(huán)之后，觀察各個對比例和實施例的透明粉剝落情況。組實驗結果對比例1OK對比例2透明粉脫落實施例1OK(3)Cass試驗：本試驗除非另外地說明，按照《防腐消息》1975年第01期的《銅加速醋酸鹽霧試驗(CASS試驗)標準方法》來進行。組實驗結果對比例1OK對比例2透明粉脫落實施例1OK由此可見，本發(fā)明的方法中，鍍膜溫度、氬氣(或氧氣或氮氣)流量、鍍膜電流、真空度、NiCr鍍膜時間、純Cr鍍膜時間為關鍵參數(shù)。通過優(yōu)化以上的參數(shù)，得到了性能良好的PVD鍍膜。本發(fā)明中，實施例1的技術方案通過摸索以上的條件得到了最佳的條件。在該最佳的條件下熱沖擊表面無變化、Cass腐蝕寬度＜2mm和外觀(無裂紋)實驗結果最好。當前第1頁1 2 3