BR102014005512A2 - Artigo revestido com cor escura - Google Patents
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Abstract
ABSTRACT An article is coated with a coating having a dark color, in a preferred embodiment, the coating comprises a nickel or polymer basecoat layer, and a first color layer comprised of oxygen-rich refractory metal oxycarbides, a second color layer comprising oxygen-rich refractory metal oxycarbides and a top layer of refractory metal oxides. ARTIGO REVESTIDO COM COR ESCURA. A presente invenção refere-se a um artigo que está revestido com um revestimento que tem uma cor escura. Em uma modalidade preferida, o revestimento compreende uma camada de revestimento de base de níquel ou polímero, e uma primeira camada de cor compreendida de oxicarburetos metálicos refratários ricos em oxigênio, uma segunda camada de cor que compreende de oxicarburetos metálicos refratários ricos em oxigênio e uma camada de topo de óxidos metálicos refratários
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARTIGO REVESTIDO COM COR ESCURA".
CAMPO DA INVENÇÃO [001] Esta invenção refere-se a artigos, especificamente artigos tais como torneiras, que têm um revestimento decorativo e protetor que tem a aparência de uma cor escura. Mais especificamente, a cor escura é uma cor preta, bronze escuro, preto azulado, azul vivido ou cinza azulado.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] A prática industrial corrente com vários artigos de latão tal como torneiras, canoplas de torneiras, maçanetas de porta, alças de porta, espelhos de porta e similares é primeiramente decapar e polir a superfície do artigo a um alto brilho e então aplicar um revestimento orgânico protetor, tal como um compreendido de acrílicos, uretanos, epóxis e similares, por sobre esta superfície polida. Este sistema tem a desvantagem que a operação de decapagem e polimento, especificamente se o artigo for de uma forma complexa, é trabalhosa. Também, os revestimentos orgânicos conhecidos não são sempre tão duráveis como desejado, e são susceptíveis a ataque por ácidos. Seria, portanto, bastante vantajoso se os artigos de latão, ou realmente outros artigos, ou plásticos, cerâmicos, ou metálicos, poderíam ser providos com um revestimento o qual provesse o artigo com uma aparência decorativa assim como provendo resistência ao desgaste, resistência à abra-são e resistência à corrosão. [003] A Patente US Número 7.270.895 representa um desenvolvimento recente nesta tecnologia. A patente descreve um artigo revestido com um revestimento de camada que tem uma cor escura. De preferência, a cor é uma cor cinza escuro ou bronze escuro. O revestimento compreende uma cor e uma camada protetora compreendida de um oxicarbureto metálico refratário em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono. O metal refratário tipicamente é o zir-cônio. [004] A Patente US Número 8.007.928 representa outro desenvolvimento recente nesta tecnologia. A patente um artigo revestido com um revestimento de camada que tem uma cor preta. O revestimento compreende uma segunda camada de cor compreendida de um oxicarbureto metálico refratário em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono e uma terceira camada compreendida de um óxido metálico refratário. A pesquisa por novas aparências não anteriormente obteníveis continua.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] A presente invenção está direcionada um artigo que tem uma cor escura. Um artigo revestido preferido tem uma cor preta e compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: [006] uma primeira camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor; [007] em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e [008] em que o teor de oxigênio da segunda camada de cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de óxido metálico refratário no topo da segunda camada de cor. [009] Em outra modalidade preferida, o artigo revestido tem uma cor escura (preto, bronze escuro, preto azulado) que compreende: [0010] um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem; uma primeira camada de um oxicar-bureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, [0011] uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio da segunda camada de cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de óxido metálico refratário no topo da segunda camada de cor. [0012] Esta modalidade abrange os tons azulado e bronze escuro assim como preto. As composições de revestimento gerais são as mesmas, mas as espessuras de camada são modificadas para obter diferentes tons de cor.
[0013] BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0014] Figura 1 é uma vista em seção transversal não em escala de uma porção do substrato que tem a cor preta desta invenção sobre esta. [0015] Figura 2 é uma vista da Figura 1 sem a camada de topo 20. [0016] Figura 3 mostra uma segunda camada de cor 18 que compreende uma multiplicidade de camadas alternadas.
[0017] DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0018] A presente invenção está direcionada a um artigo tal como um artigo plástico, cerâmico, cermet ou metálico que tem o revestimento decorativo e protetor depositado sobre pelo menos uma porção de sua superfície. Mais especificamente, está direcionada a um artigo ou substrato, especificamente um artigo metálico tal como aço inoxidável, alumínio, latão ou zinco, que tem depositado sobre a sua superfície as camadas aqui descritas. O revestimento é decorativo é também provê resistência à corrosão, resistência ao desgaste e resistência à abrasão. O revestimento provê a aparência de uma cor preta. [0019] Um artigo revestido preferido tem uma cor preta e compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: [0020] uma primeira camada de um oxicarbureto metálico refratá-rio que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor; [0021] em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e [0022] em que o teor de oxigênio da segunda camada de cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de óxido metálico refratário no topo da segunda camada de cor. [0023] Geralmente, a camada superior de óxido metálico refratário é óxido de háfnio, tântalo, zircônio ou titânio. De preferência a camada superior de óxido metálico refratário é óxido de zircônio. [0024] A Figura mostra o Artigo 10 que compreende um substrato 12. O substrato 12 pode ser compreendido de qualquer material por sobre o qual uma camada depositada pode ser aplicada, tal como plástico, por exemplo, ABS, poliolefina, cloreto de polivinila, e fenol-formaldeído, cerâmica, cermet, metal ou liga de metal. Em uma modalidade este é compreendido de um metal ou liga metálica tal como cobre, aço, latão, zinco, alumínio, ligas de níquel e similares. [0025] Na presente invenção, como ilustrado na Figura 1, uma primeira camada ou série de camadas é aplicada por sobre a superfície do artigo por deposição tal como eletrodeposição no caso de um revestimento básico de níquel. No caso de um revestimento básico polimérico, o polímero é aplicado por meios convencionais. Uma segunda série de camadas é aplicada por sobre a superfície da camada ou camadas de revestimento básico por deposição por vapor. As camadas de polímero ou eletrodepositadas servem, entre outros, como um revestimento de base o qual nivela a superfície do artigo e como uma barreira de corrosão para aperfeiçoar a resistência à corrosão. Em uma modalidade da presente invenção uma camada de níquel 14 pode ser depositada sobre a superfície do artigo. A camada de níquel pode ser qualquer um dos níqueis convencionais que são depositados por deposição, por exemplo, níquel brilhante, níquel semibrilhante, níquel acetinado, etc. A camada de níquel 14 pode ser depositada sobre pelo menos uma porção da superfície do substrato 12 por processos de eletrodeposição convencionais e bem conhecidos. A camada 14 pode ser uma ou mais camadas de cobre, níquel e cromo. Estas camadas protetoras de corrosão são bem conhecidas na técnica. [0026] A camada 14 pode ser compreendida de um polímero aplicado por sobre a superfície do artigo 10 como uma camada de revestimento básico. Uma segunda série de camadas é aplicada por sobre a superfície da camada polimérica por deposição de vapor. A camada polimérica serve, entre outros, como um revestimento de base o qual nivela a superfície do artigo e como uma barreira de corrosão para a-perfeiçoar a resistência à corrosão. Na presente invenção a camada polimérica 14 é depositada sobre a superfície do artigo. [0027] A camada de revestimento básico polimérico 12 pode ser compreendida de um material tanto termoplástico quanto termoestável polimérico ou resinoso. Estes materiais poliméricos ou resinosos incluem os bem conhecidos, convencionais e comercialmente disponíveis policarbonatos, uretanos de epóxi, poliacrilatos, polimetacrilatos, n-ylons, poliésteres, polipropilenos, poliepóxis, alquídicos e polímeros que contêm estireno tal como polistireno, estireno-acrilonitrila (SAN), estireno-butadieno, acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), e suas blen-das e copolímeros. Os polímeros para a camada 14 são bem conhecidos na técnica. [0028] Sobre a camada 14 está depositada, por deposição de vapor tal como deposição de vapor física ou deposição de vapor química, a camada de cor protetora e decorativa 16. A camada de cor 16 é compreendida de uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono. [0029] a segunda camada de cor 18 está depositada no topo da primeira camada de cor 16. A segunda camada de cor 18 compreende de uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio e o teor de carbono da segunda camada de cor 18 são maiores do que o teor de oxigênio e o teor de carbono da primeira camada de cor 16. [0030] A espessura das camadas de cor e protetora 16 e 18 é de uma espessura a qual é pelo menos efetiva para prover a cor de cinza escuro e prover resistência à abrasão, resistência à arranhões, e resistência ao desgaste. Geralmente, esta espessura é de pelo menos a-proximadamente 1.000 Á, de preferência pelo menos aproximadamente 1.500 Á, e mais de preferência pelo menos aproximadamente 2.500 Á. A faixa de espessura superior é geralmente não é crítica e é dependente de considerações secundárias tais como custo. Geralmente uma espessura de aproximadamente 7.500 Á, de preferência aproximadamente 5.000 Á não deve ser excedida. [0031] As camadas 16 e 18 são depositadas por técnicas convencionais e bem conhecidas incluindo técnicas de deposição de vapor tal como evaporação de arco catódico (CAE) ou crepitação, e similares. As técnicas e equipamentos de crepitação e CAE estão descritas, entre outros, em J. Vossen and W. Kern "Thin Film Processes II", Aca-demic Press, 1991; R. Boxman et al, "Handbook of Vacuum Arc Science and Technology", Noyes Pub., 1995; e Patentes U.S. Números 4.162.954 e 4.591.418, todos os quais estão aqui incorporados por referência. [0032] Um método para depositar as camadas 16 e 18 é por deposição de vapor física utilizando crepitação reativa ou evaporação de arco catódico reativa. A evaporação de arco catódico reativa e a crepitação reativa são geral mente similares à crepitação e evaporação de arco catódico comuns exceto que um gás reativo é introduzido dentro da câmara o qual reage com o material alvo desalojado. [0033] A seguir, uma camada de óxido metálico refratário 20 é depositada no topo da segunda camada de cor 18. Os óxidos metálicos refratários incluem óxidos de háfnio, tântalo, zircônio, titânio e ligas de titânio-zircônio. Geralmente, esta espessura de camada 20 é de pelo menos aproximadamente 60 Á, de preferência pelo menos aproximadamente 120 Á, e mais de preferência aproximadamente 250 Á. [0034] A camada 20 é depositada por técnicas de deposição de vapor convencionais e bem conhecidas incluindo as técnicas de deposição de vapor física tal como evaporação de arco catódico (CAE) ou crepitação. Em resumo, no processo de deposição por crepitação um alvo metálico refratário (tal como titânio ou zircônio), o qual é o catodo, e o substrato são colocados dentro de uma câmara de vácuo. O ar dentro da câmara é evacuado para produzir condições de vácuo dentro da câmara. Um gás inerte, tal como argônio, é introduzido na câmara. As partículas de gás são ionizadas e são aceleradas para o alvo para desalojar os átomos de titânio ou zircônio. O material alvo desalojado é então tipicamente depositado como um filme de revestimento sobre o substrato. [0035] Em evaporação de arco catódico, um arco elétrico de tipicamente diversas centenas de amperes é impactado sobre a superfície de um catodo metálico tal como zircônio ou titânio. O arco vaporiza o material de catodo, o qual então condensa sobre os substratos formando um revestimento. [0036] Em outra modalidade preferida, o artigo da Figura 1 tem uma cor preta, bronze escuro ou preto azulado. Esta modalidade é um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: [0037] uma primeira camada de um oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, [0038] uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio da segunda camada de cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de óxido metálico refratário no topo da segunda camada de cor. [0039] Esta modalidade abrange os tons azulados e de bronze assim como preto. As composições de revestimento gerais são as mesmas, mais as espessuras de camada são modificadas para obter os diferentes tons de cor. [0040] A Figura 2 mostra um artigo que tem uma cor cinza azulado que não utiliza todas as três camadas de cor, mas apenas a primeira e a segunda camadas de cor sem nenhuma camada de topo 20. [0041] O artigo revestido tem uma cor cinza azulada que compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: [0042] uma primeira camada de um oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 por- cento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio da segunda camada de cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário. [0043] De preferência, o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 15 porcento atômico de carbono e 25 a 30 porcento atômico de oxigênio. [0044] De preferência, o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 10 porcento atômico de carbono e 50 a 60 porcento atômico de oxigênio. [0045] A Figura 3 mostra como obter uma cor azul vivida alternando ou pulsando entre as duas camadas de topo muitas vezes em curtas durações. A Figura 3 mostra uma segunda camada de cor 18 que tem camadas 22, 24, 26, e 28. O número de camadas na segunda camada de cor 18 pode variar amplamente. O número de camadas pode variar de 2 a 60. De preferência o número varia de 2 a 30 e mais de preferência de 2 a 10. A espessura de cada camada da segunda camada de cor 18 pode variar. [0046] Em uma modalidade, a camada de topo de oxido metálico refratário 20 compreende camadas alternativas aproximadamente no mesmo modo que a segunda camada de cor 18. [0047] O artigo revestido tem uma cor azul vivida que compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: [0048] uma primeira camada de um oxicarbureto metálico refratá-rio que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende camadas alternantes entre uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio da segunda camada é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de óxido metálico refratário. O número de camadas alternantes nesta segunda camada de cor pode variar entre 4 e 60. De preferência, a faixa é de 4 a 20 camadas. [0049] O metal refratário da primeira camada de cor é háfnio, tân-talo, zircônio titânio ou liga de zircônio-titânio. [0050] O oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 15 porcento atômico de carbono e 25 a 30 porcento atômico de oxigênio. [0051] O oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 10 porcento atômico de carbono e 50 a 60 porcento atômico de oxigênio. [0052] A camada de topo de óxido metálico refratário é óxido de háfnio, tântalo, zircônio ou titânio. [0053] De preferência, a camada de topo de óxido metálico refratário é óxido de zircônio. [0054] A primeira camada deste artigo tem uma cor cinza escuro. [0055] A primeira camada é mais espessa do que as camadas al-ternantes que compreendem a segunda camada. EXEMPLO 1 [0056] Torneiras de latão são colocadas em um banho de limpeza por imersão convencional que contém os sabões, detergentes, defloculantes e similares padrão e bem conhecidos o qual é mantido em um pH de 8.9-9.2 e uma temperatura de 82,2-93,3°C (180-200°F) por aproximadamente 10 minutos. As torneiras de latão são então colocadas em um banho limpeza alcalino ultrassônico convencional. O banho limpeza ultrassônico tem um pH de 8.9-9.2, é mantido a uma temperatura de aproximadamente 71,1-82,2°C (160-180°F), e contém os sabões, detergentes, defloculantes e similares convencionais e bem conhecidos. Após a limpeza ultrassônica as torneiras são enxaguadas e colocadas dentro de um banho eletrolimpador alcalino convencional. [0057] banho eletrolimpador é mantido a uma temperatura de aproximadamente 60,0-82,2°C (140-180°F), e um pH de aproximadamente 10,5-11,5, e contém detergentes padrão e convencionais. As torneiras são então enxaguadas duas vezes e colocadas dentro de um banho de ativador ácido convencional. O banho de ativador ácido tem um pH of aproximadamente 2,0-3,0, está em uma temperatura ambiente, e contém um sal ácido baseado em fluoreto de sódio. As torneiras são então enxaguadas duas vezes e colocadas dentro de um banho de deposição de níquel brilhante por aproximadamente 12 minutos. O banho de níquel brilhante é geralmente um banho convencional o qual é mantido a uma temperatura de 54,4-65,5°C (130-150°F), um pH de aproximadamente 4,0, contém NiS04, NiCI2, ácido bórico e abrilhantadores. Uma camada de níquel brilhante de uma espessura média de aproximadamente 10 prn é depositada sobre a superfície de torneira. [0058] As torneiras revestidas com níquel brilhante são enxaguadas três vezes e então colocadas dentro de um banho de deposição de cromo hexavalente comercialmente disponível utilizando um equipamento de deposição de cromo convencional por aproximadamente sete minutos. O banho de cromo hexavalente é um banho convencional e bem conhecido o qual contém aproximadamente 0,23 kg/l (32 onças/galão) de ácido crômico. O banho também contém os aditivos de deposição de cromo convencionais e bem conhecidos. O banho é mantido a uma temperatura de aproximadamente 44,4°-46,6°C (112°-116°F), e utiliza um catalisador de sulfato/fluoreto misturado. A razão de ácido crômico para sulfato é de aproximadamente 200:1. Uma camada de cromo de aproximadamente 0,25 pm é depositada sobre a superfície da camada de níquel brilhante. As torneiras são extensamente enxaguadas em água deionizada e então secas. [0059] As torneiras depositadas com cromo são colocadas dentro de um recipiente de deposição por evaporação de arco catódico. O recipiente é geralmente um envoltório cilíndrico que contém uma câmara de vácuo a qual está adaptada para ser evacuada por meio de bombas. Uma fonte de gás argônio está conectada na câmara por uma válvula ajustável para variar a taxa de fluxo de argônio para dentro da câmara. Além disso, fontes de gases metano e oxigênio estão conectadas na câmara por válvulas ajustáveis para variar as taxas de fluxo de metano e oxigênio para dentro da câmara. [0060] Um catodo cilíndrico está montado no centro da câmara e conectado a saídas negativas de uma fonte de alimentação CC variável. O lado positivo da fonte de alimentação está conectado na parede de câmara. O material de catodo compreende o zircônio. [0061] As torneiras revestidas são montadas sobre mandris, os quais estão montados sobre um anel ao redor do exterior do catodo. O anel inteiro gira ao redor do catodo enquanto que cada mandril tam- bém gira ao redor de seu próprio eixo geométrico, resultando em um assim denominado movimento planetário o qual provê uma exposição uniforme ao catodo para as múltiplas torneiras montadas ao redor de cada mandril. O anel tipicamente gira a diversos rpm, enquanto que cada mandril faz diversas revoluções por revolução de anel. Os man-dris estão eletricamente isolados da câmara e providos com contatos rotativos de modo que uma voltagem de polarização possa ser aplicada aos substratos durante o revestimento. [0062] A câmara de vácuo é evacuada a uma pressão de aproximadamente 10'5 a 10"7torr e aquecida a aproximadamente 150°C. [0063] As torneiras eletrodepositadas são então sujeitas a uma limpeza de plasma de arco de alta polarização na qual uma voltagem de polarização (negativa) de aproximadamente -600 volts é aplicada nas torneiras eletrodepositadas enquanto um arco de aproximadamente 500 amperes é disparado e sustentado sobre o catodo. A duração de limpeza é de aproximadamente cinco minutos. [0064] Uma camada de cor de oxicarbureto de zircônio 16 é agora depositada. Fluxos de argônio e metano são introduzidos na câmara de vácuo enquanto a descarga de arco continua a aproximadamente 500 amperes. De modo a aumentar o escurecimento do revestimento, um fluxo de oxigênio, que chega a 30 a 40 porcento do fluxo de gás total, pode também ser introduzido na câmara para produzir a cor cinza escuro. A taxa de fluxo de metano é ajustada de modo que a camada resultante contenha um teor de carbono entre 10 e 20 porcento atômico. [0065] A seguir uma camada de cor de oxicarbureto de zircônio 18 é depositada sobre a camada 16. Fluxos de argônio e metano são introduzidos na câmara de vácuo enquanto a descarga de arco continua a aproximadamente 500 amperes. De modo a aumentar o escurecimento do revestimento, um fluxo de oxigênio, que chega a 30 a 40 porcento do fluxo de gás total, pode também ser introduzido na câmara para produzir a cor cinza escuro. A taxa de fluxo de metano é ajustada de modo que assim a camada resultante contenha um teor de carbono entre 10 e 20 porcento atômico. Após esta camada de oxicar-bureto de zircônio ser depositada, o fluxo de oxigênio de aproximadamente 100 a 500 litros por minuto padrão é introduzido por um tempo de aproximadamente 10 a 60 segundos. Uma fina camada de óxido de zircônio com uma espessura de aproximadamente 20 a 100 Á é formada. O arco é extinguido, a câmara de vácuo é ventilada e os artigos revestidos removidos. [0066] Após esta camada de oxicarbureto de zircônio ser depositada, o fluxo de oxigênio de aproximadamente 100 a 500 litros por minuto padrão é introduzido por um tempo de aproximadamente 1 a 5 minutos. Uma fina camada de óxido de zircônio com uma espessura de aproximadamente 100 a 1000 Á é formada. Uma camada de óxido de zircônio (camada de topo 20) que tem uma espessura média de aproximadamente 0,1 pm é depositada durante um período de um a cinco minutos. O arco é extinguido, a câmara de vácuo é ventilada e os artigos revestidos removidos. O processo de deposição de arco ca-tódico compreende aplicar uma energia CC ao catodo para obter um fluxo de corrente de aproximadamente 500 amperes, introduzir gás argônio no recipiente para manter a pressão dentro do recipiente a a-proximadamente 1 a 5 militorr e girar as torneiras em um modo planetário acima descrito.
EXEMPLO II [0067] No Exemplo I, as cores finais para as camadas 16 e 18 estavam nas faixas de cor de cinza e bronze. Estas foram medidas em um espectrofotômetro de cor utilizando um iluminante D65. [0068] Como está mostrado, a medição de cor é determinada por três parâmetros específicos nos quais "L" é uma medida da luminosi- dade de um objeto, "a" é uma medida da intensidade de vermelho (positiva) ou intensidade de verde (negativa), e "b" é uma medida de intensidade de amarelo (positiva) ou intensidade de azul (negativa). Estes três parâmetros juntos, definem uma cor específica. [0069] A cor preta medida do Artigo 10 caiu dentro das seguintes faixas.
Artigo 10 Preto: L* = 35,0 +/- 5,0 a* = 0,00 +/- 2,0 b* - 0,00 +/- 3,0 [0070] A camada de base tinha uma cor cinza, o oxicarbureto de zircônio é preferido. A próxima camada é também um oxicarbureto de zircônio, mas está depositada com um teor de oxigênio e carbono mais alto. Esta camada escurece a aparência e tem o efeito de cancelar oti-camente o amarelo normalmente visto na camada de topo, a qual é óxido de zircônio. As propriedades combinadas destas três camadas resultam em uma aparência muito mais escura, mais preta do que obtenível anteriormente.
EXEMPLO III [0071] A cor azul acinzentada medida modalidade mostrada na Figura 2 caiu dentro das seguintes faixas: L* = 45,0 ±5,0 a* = -2,0 ±2,0 b* = -5,0 ±4,0 [0072] A espessura da segunda camada de ZrOC mais superior 18, varia entre 30-60 nm. A camada de base, a primeira camada, pode ser de 0,1 a 3 mícrons (ou mais espessa), de preferência 0,5 mícrons. Esta modalidade não tem a camada de topo 20.
EXEMPLO IV [0073] A cor azul vivida, medida da modalidade mostrada na Figura 3 caiu dentro das faixas: L* = 40,0 ± 5.0 a* = -3,0 ± 3,0 b* = -25,0 ± 5,0 [0074] Para as espessuras das camadas alternantes individuais da segunda camada de cor 18 variam entre camadas de 2-10 nm de espessura. A primeira camada de cor 16 varia de 0,1 a 3 mícrons (ou mais espessa), de preferência 0,5 mícrons. [0075] Apesar de certas modalidades da invenção terem sido descritas para propósitos de ilustração, deve ser compreendido que podem existir várias modalidades e modificações dentro do escopo geral da invenção.
Claims (33)
1. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de que tem uma cor preta e compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: uma primeira camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio da segunda cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de óxido metálico refratário no topo da segunda camada de cor.
2. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o metal refratário da primeira camada de cor é o háfnio, tântalo, zircônio, titânio ou liga de zircônio-titânio.
3. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o metal refratário da primeira camada de cor é o zircônio.
4. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é o oxicarbureto de zircônio.
5. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da primeira cor é 15 porcento atômico de carbono e 25 a 30 porcento atômico de oxigênio.
6. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o metal refratário da segunda camada de cor é o háfnio, tântalo, zircônio, titânio ou liga de zircônio-titânio.
7. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o metal refratário da segunda camada de cor é o zircônio.
8. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é o oxicarbureto de zircônio.
9. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 10 porcento atômico de carbono e 50 a 60 porcento atômico de oxigênio.
10. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de topo de óxido metálico refratário é óxido de háfnio, tântalo, zircônio ou titânio.
11. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de topo de óxido metálico refratário é óxido de zircônio.
12. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira camada tem uma cor cinza escuro, a segunda camada tem uma cor cinza escuro, a terceira camada tem uma cor amarela e o artigo tem um cor preta.
13. Artigo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira camada é mais espessa que a segunda camada e em que a primeira camada é mais espessa que a camada de topo.
14. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de que tem uma cor escura e que compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: uma primeira camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio da segunda cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de óxido metálico refratário no topo da segunda camada de cor.
15. Artigo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a cor escura é preto, bronze escuro ou preto azulado.
16. Artigo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 15 porcento atômico de carbono e 25 a 30 porcento atômico de oxigênio.
17. Artigo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 10 porcento atômico de carbono e 50 a 60 porcento atômico de oxigênio.
18. Artigo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a primeira camada tem uma cor cinza escuro, a segunda camada tem uma cor cinza escuro, a camada de topo tem uma cor amarela e o artigo tem um cor preta, bronze escuro ou preto azulado.
19. Artigo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a primeira camada é mais espessa que a segunda camada e em que a primeira camada é mais espessa que a camada de topo.
20. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de que tem uma cor cinza azulado e que compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: uma primeira camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono; e em que o teor de oxigênio da segunda cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário.
21. Artigo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 15 porcento atômico de carbono e 25 a 30 porcento atômico de oxigênio.
22. Artigo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 10 porcento atômico de carbono e 50 a 60 porcento atômico de oxigênio.
23. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de que tem uma cor azul vivido e que compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: uma primeira camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende uma camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que a segunda camada de cor compreende uma multiplicidade de camadas; e em que o teor de oxigênio da segunda cor é maior do que o teor de oxigênio da primeira camada de cor em que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 40 a 65 porcento atômico de oxigênio, 5 a 20 porcento atômico de carbono e 25 a 50 porcento atômico de metal refratário; e uma camada de topo de óxido metálico refratário.
24. Artigo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a segunda camada de cor compreende 2 a 30 camadas alternantes.
25. Artigo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a segunda camada de cor compreende 2 a 10 camadas alternantes.
26. Artigo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a camada de topo de óxido compreende uma multiplicidade de camadas alternantes.
27. Artigo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a camada de topo compreende 2 a 10 camadas alternantes.
28. Artigo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 15 porcento atômico de carbono e 25 a 30 porcento atômico de oxigênio.
29. Artigo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da segunda camada de cor é 10 porcento atômico de carbono e 50 a 60 porcento atômico de oxigênio.
30. Artigo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a primeira camada é mais espessa que as camadas alternantes que compreendem a segunda camada.
31. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de que tem uma cor azul vivido e que compreende um substrato que tem uma superfície e que tem sobre pelo menos uma porção da superfície um revestimento de múltiplas camadas que compreende em ordem: uma primeira camada de oxicarbureto metálico refratário que tem um teor de oxigênio e um teor de carbono em que o teor de oxigênio é maior do que o teor de carbono em que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 20 a 35 porcento atômico de oxigênio, 10 a 20 porcento atômico de carbono e 50 a 70 porcento atômico de metal refratário, uma segunda camada de cor no topo da primeira camada de cor, em que a segunda camada de cor compreende um óxido metálico refratário.
32. Artigo de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o oxicarbureto metálico refratário da primeira camada de cor é 15 porcento atômico de carbono e 25 a 30 porcento atômico de oxigênio.
33. Artigo de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a segunda camada tem entre 25 e 100 nm de espessura.
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