CN106756808B - 一种提高动铁部件抗腐蚀性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了动铁技术领域的一种提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，所述方法具体是采用真空蒸镀的方法在动铁部件表面沉积保护材料，形成保护层；其中，所述保护材料在所述动铁部件表面的沉积速度是先增加后减小的。与现有技术相比，本发明的优势在于：调节了保护材料在动铁部件表面的致密性分布，最终实现了保护层从致密到疏松、再到致密的层状分布，这样的分布结构不仅能起到极其良好的防腐蚀效果；通过致密‑疏松‑致密的保护层结构不仅降低了部件内应力所引起的破坏作用，还实现对外力良好的缓冲作用，具有良好的抗刮擦效果；不仅防止保护层的脱落，关键是具有足够的美感。
Description
技术领域
本发明实施例涉及动铁技术领域，特别是涉及一种提高动铁部件抗腐蚀性能的方法。
背景技术
传统的动铁受话器，其部件如铁盒、盒盖，为不锈钢或铁镍合金材质，且在制作过程中是经过热处理的，所以盒盖与铁盒的硬度会降低，制作过程中会容易出现被划痕、表面的光泽度不高等现象；同时，动铁部件的耐酸碱、抗腐蚀性能不高，使用寿命较短。更重要的是，目前的动铁部件还存在如下缺陷：
(1)热处理后，材质本身偏软，容易划伤，导致外观不好看；
(2)表面无保护材料，导致铁盒和盒盖的抗腐蚀性能并不高；
(3)受话器的颜色种类只有不锈钢色，同时光泽度并不高，外观不够美观。
虽然诸多现有技术公开了采用真空蒸镀往基材上镀保护膜的技术方案，但是均为恒温恒速条件下实现保护材料沉积的，保护膜的均匀性是技术方案追求的目标之一。不过这些技术所形成的保护层并不能克服目前动铁部件外表存在的缺陷。
进一步经过检索得知，在先技术CN1786256A公开了一种蒸镀二氧化硅保护膜方法，虽然其公开了变速条件实现保护材料沉积的技术方案，但其速度是随沉积时间的推移而增加的，那么最终获得的保护层致密性是依次减弱的，疏松的沉积保护层必然会使得外观、美感收到负面影响，更重要的是导致抗腐蚀性能、抗脱落、防刮擦性能显著降低。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，该方法能够使受话器部件的抗腐蚀性提高，同时动铁部件的表面光泽度高。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，所述方法具体是采用真空蒸镀的方法在动铁部件表面沉积保护材料，形成保护层；其中，所述保护材料在所述动铁部件表面的沉积速度是先增加后减小的。
进一步地，所述保护材料在所述动铁部件表面的沉积速度是先增加后减小的，具体是：
以第一速度沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的10-25％；
以第二速度沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的25-60％；
以第三速度沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的30-50％；
其中，第一速度小于第二速度，第二速度大于第三速度。
进一步地，所述第一速度为所述第二速度为所述第三速度为
进一步地，所述第一速度为所述第二速度为所述第三速度为
进一步地，第一速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的10％；第二速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的60％；第三速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的30％。
进一步地，所述第一速度为所述第二速度为所述第三速度为在所述第一速度、第二速度、第三速度条件下形成的保护材料层的厚度分别为所述保护层厚度的10％、60％、30％。
进一步地，所述速度的控制具体是通过激光沉积中对激光束的功率调整实现的。
进一步地，所述功率调整具体是在功率大于106W/cm2的范围进行的。
进一步地，所述保护材料选自SiN、聚四氟乙烯重量含量为5-10％的SiO2。
进一步地，所述动铁部件的表面在真空蒸镀之前进行了预处理，增加了粗糙度。
与现有技术相比较，本发明通过控制真空蒸镀中沉积速度的变化，即采用沉积速度先增加后减小的技术手段，实现了如下有益效果：
1、调节了保护材料在动铁部件表面的致密性分布，最终实现了保护层从致密到疏松、再到致密的层状分布，这样的分布结构不仅能起到极其良好的防腐蚀效果；
2、通过致密-疏松-致密的保护层结构不仅降低了部件内应力所引起的破坏作用，还实现对外力良好的缓冲作用，具有良好的抗刮擦效果；
3、不仅防止保护层的脱落，关键是具有足够的美感。
具体实施例
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明所述的真空蒸镀方法参照现有真空蒸镀的方法，具体可参照如下步骤：将待蒸镀的动铁部件放入真空蒸镀设备的产品放置位置，调节激光束功率、对保护材料进行无接触加热，保护材料迅速气化，然后沉积在动铁部件的外表形成保护层，通过该超抗腐蚀的保护层对动铁部件进行保护。
基于上述现有真空蒸镀技术，针对本发明动铁部件的材质等特异性，在本发明实施过程中：发明人对所采用激光沉积的激光束功率进行了调整，具体采用功率大于106W/cm2的激光束对保护材料进行加热，优选激光沉积法的理由在于其沉积温度稳定、易调控、并且较其他沉积方法要求温度低；另外，发明人还对保护材料的种类进行了筛选，具体采用SiN或聚四氟乙烯重量含量为5-10％的SiO2，之所以在采用含聚四氟乙烯的SiO2作为保护材料时对聚四氟乙烯的重量含量进行限定，主要是因为其含量过大会导致保护层不牢固、容易脱落，其含量过低又会达不到抗腐蚀效果；本发明采用的含聚四氟乙烯的SiO2，直接按照重量比将二者混合即得。
在上述技术的基础上，本发明基于激光束功率对真空蒸镀速率调控的现有手段，打破了本领域技术人员对真空蒸镀中采用恒速、升速沉积的认识，提供了一种激光沉积速度先上升后下降的真空蒸镀方法；具体地，本发明在保护材料的气化过程中通过对温度以及激光能量的控制，以及温度及激光能量变化对蒸镀保护材料厚度的控制，最终会使得所镀保护层分为有3层，从而赋予更好的抗腐蚀效果。
实施例1-7
实施例1-7分别提供了一种提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，均是采用真空蒸镀的方法在动铁部件表面沉积保护材料，形成保护层；
其中，所述保护材料在所述动铁部件表面的沉积速度是先增加后减小的；
更具体地，以第一速度V1沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的百分比为S1；
以第二速度V2沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的百分比为S2；
以第三速度V3沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的百分比为S3；
其中，各实施例的第一速度、第二速度、第三速度及其条件下形成保护材料的厚度占保护层厚度的百分比均见表1。
实施例1、实施例2、实施例3均为本发明技术方案的具体体现。
实施例4是实施例1的变化例，变化之处仅在于V1、V2、V3的取值。
实施例5是实施例1的变化例，变化之处仅在于S1、S2、S3的取值。
实施例6是实施例4、实施例5的变化例，与前者相比的变化之处在于S1、S2、S3的取值，与后者相比的变化之处在于V1、V2、V3的取值。
上述实施例1到实施例7的选取的保护材料均为SiN，真空蒸镀的操作步骤均为常规现有技术，真空蒸镀的动铁部件均为不锈钢材质的铁盒；实施例1到实施例6的铁盒均是常规清理后进行中蒸镀。不同的是，实施例7与实施例1的不同之处仅在于对铁盒进行了打磨处理，表面光滑度下降、粗糙度有所上升。
需要说明的是，当保护材料选用聚四氟乙烯重量含量为5％的SiO2，或者聚四氟乙烯重量含量为10％的SiO2时，本发明的效果也同样能够实现。
表1
对比例1-5
对比例1-5分别提供了一种通过真空蒸镀的方法在动铁部件表面沉积保护材料的技术方案，具体地：
对比例1是实施例1的对比例，对比之处仅在于：V1、V2、V3的速度值呈依次上升的趋势；
对比例2是实施例1的对比例，对比之处仅在于：V1、V2、V3的速度值呈依次下降的趋势；
对比例3是实施例1的对比例，对比之处仅在于：S1、S2超出了本发明限定的范围；
表2
性能测试
对实施例1、实施例4-7，及对比例1-3所得动铁部件进行随机抽样测试，每例样品抽取200件，测试的跟抗腐蚀相关指标、检测方法、产品合格标准具体如下：
指标1：温度35℃，湿度100％，在硫化氢50±5g/L环境中放置96H，进行检查产品电性能声压级降低＜5db为合格；
指标2：温度35℃，湿度100％，在NaCl 50±5g/L环境中放置96H，进行检查产品电性能声压级降低＜4db为合格；
指标3：温度35℃，湿度100％，在硫化氢50±5g/L环境中放置96H，外观的锈斑面积20％为合格。
抽样的不合格率统计结果见表3；
表3
通过实施例1与实施例4的比较可知：实施例4是实施例1的变化例，变化之处仅在于V1、V2、V3的取值，当V1、V2、V3分别为 时，抽样产品的不合格率显著降低，这说明真空蒸镀中保护材料的沉积速度对产品的抗腐蚀性能具有调控作用，也表明在真空蒸镀过程中，保护材料的沉积速度存在优选方案，上述调控作用及优选方案是现有技术目前所没有公开的，更不存在该作用予以实现的技术启示。
通过实施例1与实施例5的比较可知：实施例5是实施例1的变化例，变化之处仅在于S1、S2、S3的取值，当S1、S2、S3分别为10％、60％、30％时，抽样产品的不合格率显著降低，这说明真空蒸镀中不同沉积速度下形成的保护层厚度所占总保护层厚度的比例对产品的抗腐蚀性能具有调控作用，也表明在真空蒸镀过程中，不同沉积速度下形成的保护层厚度所占总保护层厚度的比例存在优选方案，上述调控作用及优选方案是现有技术目前所没有公开的，也没发现可以提供技术启示的现有技术。
通过实施例1与实施例6的比较，及实施例6分别与实施例4、实施例5的比较，可知：本发明保护材料沉积速度、不同沉积速度下形成的保护层厚度所占总保护层厚度的比例均可以分别调控产品的抗腐蚀性能，更重要的是二者存在协同调控作用，该协同调控作用是现有技术所没有报道的，更重要的是，该协同作用对产品抗腐蚀性能合格率的提高程度是极其显著的、是现有抗腐蚀性能改进方案所不能比拟的，因此本技术方案具备突出的实质性特点和显著的进步。
通过实施例1与对比例1、对比例2的比较可知，本发明在实施过程中，保护材料沉积速度的变化趋势对本发明的实现至关重要，将沉积速度的趋势变化为整体上升趋势或者整体下降趋势，都将会使得产品的不合格率上升。另外，通过实施例1和对比例3的比较可知，本发明实施例所形成的致密-疏松-致密的保护层结构中各层在保护层中所占厚度比例是存在严格限定范围的，如果某层的厚度比例超出了本发明的限定范围，那么将会导致目的无法实现。
另外，通过实施例1和实施例7的比较可知，如果本发明的动铁部件在真空蒸镀之前进行糙化处理(例如，采用打磨等常用技术使动铁部件表面变粗糙)，那么更加有利于保护材料沉积，关键是特别有利于保护层抗腐蚀性能的优化。本发明对该技术特征的应用克服了本领域技术的人员的偏见，具体陈述如下：目前本领域技术普遍认为，真空蒸镀基材表面的光滑程度直接决定沉积效果，如果真空蒸镀基材表面粗糙、不光滑，那么将会产生诸多的“针孔”结构，导致镀层容易脱落，最终影响镀层性能。但本发明打破了这种技术尝试，在动铁部件糙化处理后进行真空蒸镀，利用变速沉积所形成的致密-疏松-致密的保护层结构，不仅克服了“针孔”结构的产生，更实现了保护层抗腐蚀性能的显著提升，从该层面来讲，本发明实施例的实施不仅克服了现有技术偏见，更实现了意想不到的有益效果，因此明显存在创造性。
总体来讲，本发明的原理在于：在不锈钢或镍铁合金的盒盖与铁盒表面低温或高温蒸镀上一层超抗腐蚀的保护层这样的保护层完全可以针对产品销往那些国家，然后这些国家的气候不同等，进行不同镀层的选择；蒸镀材料颜色，硬度都是可以不同选择的，这样产品更多样化，更美观。
综上所述，本发明存在如下有益效果：
1、通过将受话器的铁盒或盒盖的表面进行蒸镀一层超抗腐蚀的保护层，从而大大提高受话器的抗腐蚀性能，提高受话器的使用寿命。同时因为蒸镀一层保护材料，大大提高了产品表面的光泽度，同时可以选择任何颜色，让受话器不在是只有不锈钢色；
2、将受话器的铁盒和盒盖等外壳进行蒸镀一层超抗腐蚀的材料来大大提高抗腐蚀性能；
3、提高产品的光泽度，美观，同时可以让受话器是各种颜色的进行颜色管理等。
需要说明的是，本发明的说明书中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述方法具体是采用真空蒸镀的方法在动铁部件表面沉积保护材料，形成保护层；
其中,所述保护材料在所述动铁部件表面的沉积速度是先增加后减小的，所述保护材料在所述动铁部件表面的沉积速度是先增加后减小的，具体是：
以第一速度沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的10-25％；
以第二速度沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的25-60％；
以第三速度沉积保护材料，使该速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的30-50％；
其中，第一速度小于第二速度，第二速度大于第三速度；
所述第一速度为所述第二速度为所述第三速度为
2.根据权利要求1所述的提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述第一速度为所述第二速度为所述第三速度为
3.根据权利要求1所述的提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述第一速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的10％；所述第二速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的60％；所述第三速度条件下形成的保护材料层的厚度为所述保护层厚度的30％。
4.根据权利要求1所述的提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述第一速度为所述第二速度为所述第三速度为在所述第一速度、第二速度、第三速度条件下形成的保护材料层的厚度分别为所述保护层厚度的10％、60％、30％。
5.根据权利要求1至4任一项所述的提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述速度的控制具体是通过激光沉积中对激光束的功率调整实现的。
6.根据权利要求5所述的提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述功率调整具体是在功率大于106W/cm2的范围进行的。
7.根据权利要求1所述的提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述保护材料选自SiN或聚四氟乙烯重量含量为5-10％的SiO2。
8.根据权利要求1所述的提高动铁部件抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述动铁部件的表面在真空蒸镀之前进行了预处理，增加了粗糙度。
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