CN106906443B - 一种适用于钟表零件的透明耐磨膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适用于钟表零件的透明耐磨膜制备方法，采用高真空条件下的五氧化二铌和二氧化锆复合镀透明膜技术：镀膜标靶材料为五氧化二铌和二氧化锆复合材料，其中五氧化二铌的含量为85％‑95％；二氧化锆的含量为5％‑15％；采用中频恒压镀膜电源，镀膜电压400V，频率5KHz‑15KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0‑6.0×10‑3Pa；温度200℃‑300℃；镀膜时间10‑30分钟。本发明制备的复合膜是透明的，不降低钟表零件原有的外观观感，耐磨性好，防腐性能高，膜层脆性小，不会出现膜层脱落现象，可以保证原有底色的恒定。

Description

一种适用于钟表零件的透明耐磨膜制备方法
技术领域
本发明涉及一种透明膜的制备方法，特别是一种适用于钟表零件的透明耐磨膜的制备方法。
背景技术
钟表零件如表座、表带等一般采用奥氏体不锈钢材料制造，但奥氏体不锈钢硬度不高，容易产生擦伤、划伤等缺陷，一般需要采用化学热处理来提高其硬度，但化学热处理后基材的组织发生了变化，防腐性能会显著下降；另外，钟表零件因装饰的需要，在化学处理后，一些零件还需要施加各种有色镀(膜)层，如玫瑰金层(主要成份是金)，这些镀(膜)层不耐磨，亦容易出现擦伤、划伤、变色、掉色等情况。钟表零件对质量的要求是：(1)防腐性能好，耐标准盐雾时间不低于72小时；(2)耐磨性好，表面硬度高，要求达到700Hv以上；(3)色泽恒定，不允许出现变色；(4)镀(膜)层有一定的延展性，并且与基材的结合力要好，能通过钟表零件的结合力检测；现有技术无法满足上述要求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种适用于钟表零件的透明耐磨膜的制备方法，以满足钟表零件防锈、耐磨、不变色、不脱层等多种综合性能要求。
本发明提出一种适用于钟表零件的透明耐磨膜的制备方法，采用高真空条件下的五氧化二铌和二氧化锆复合镀透明膜工艺来进行镀膜：镀膜标靶材料为五氧化二铌和二氧化锆复合材料，其中五氧化二铌的重量百分比含量为85％-95％；二氧化锆的重量百分比含量为5％-15％；采用中频恒压镀膜电源，镀膜电压为400V，频率为5KHz-15KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为200℃-300℃；镀膜时间为10-30分钟。
优选地，在渗层上直接施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜时，标靶材料中五氧化二铌的重量百分比含量为85％；二氧化锆的重量百分比含量为15％；镀膜电压为400V，频率为15KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为300℃；镀膜时间为30分钟，可形成厚度达2微米左右的透明膜层。
优选地，在玫瑰金镀层上施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜时，标靶材料中五氧化二铌的重量百分比含量为95％；二氧化锆的重量百分比含量为5％；镀膜电压为400V，频率为5KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为200℃；镀膜时间为10分钟，可形成厚度达0.5微米左右的透明膜层。
优选地，在除玫瑰金外的其它镀层上施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜时，标靶材料中五氧化二铌的重量百分比含量为90％；二氧化锆的重量百分比含量为10％；镀膜电压为400V，频率为10KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为250℃；镀膜时间为20分钟，可形成厚度达1微米左右的透明膜层。
本发明的有益效果是：
(1)形成的五氧化二铌和二氧化锆复合膜是透明的，不降低钟表零件原有的外观观感：在高真空及中频电压作用下，在300℃以下温度，30分钟以下的时间内，能够形成厚度在2微米以下的纳米级微晶膜层，这种膜层是透明的。
(2)透明膜层硬度在700Hv以上，非常耐磨：膜层为具有陶瓷相的五氧化二铌和二氧化锆纳米级微晶结构，具有很高的硬度；
(3)防腐性能好：以奥氏体不锈钢为基材的钟表零件通过离子渗氮后，因氮与不锈钢中的铬等合金元素形成了相应的氮化物，防腐性能会显著降低，五氧化二铌和二氧化锆复合透明膜具有封闭作用，同时透明膜本身具有良好的防腐性能，这样可以提高基体的防腐性能；
(4)二氧化锆对膜层的延展性有较为显著的效果，膜层脆性小，并且与基体或其它镀(膜)层结合力好，不会出现膜层脱落现象，可以保证原有底色的恒定。
附图说明
图1为本发明的适用于钟表零件的透明耐磨膜的制备方法的制作工艺框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，提出本发明的一种适用于钟表零件的透明耐磨膜的制备方法的四个实施例：
实施例1
采用高真空条件下的五氧化二铌和二氧化锆复合镀透明膜技术：镀膜标靶材料为五氧化二铌和二氧化锆复合材料，其中五氧化二铌的含量(重量百分比，下同)为85％-95％；二氧化锆的含量为5％-15％；采用中频恒压镀膜电源，镀膜电压400V，频率5KHz-15KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为200℃-300℃；镀膜时间为10-30分钟。
实施例2
采用高真空条件下的五氧化二铌和二氧化锆复合镀透明膜技术：在渗层上直接施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜，标靶材料中五氧化二铌的含量为85％；二氧化锆的含量为15％；镀膜电压400V，频率15KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为300℃；镀膜时间为30分钟，可形成厚度达2微米左右的透明膜层。
实施例3
采用高真空条件下的五氧化二铌和二氧化锆复合镀透明膜技术：在玫瑰金镀(膜)层上施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜，标靶材料中五氧化二铌的含量为95％；二氧化锆的含量为5％；镀膜电压400V，频率5KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为200℃；镀膜时间10分钟，可形成厚度达0.5微米左右的透明膜层。
实施例4
采用高真空条件下的五氧化二铌和二氧化锆复合镀透明膜技术：在除玫瑰金外的其它镀(膜)层上施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜，标靶材料中五氧化二铌的含量为90％；二氧化锆的含量为10％；镀膜电压400V，频率10KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度250℃；镀膜时间20分钟，可形成厚度达1微米左右的透明膜层。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种适用于钟表零件的透明耐磨膜的制备方法，其特征在于：采用高真空条件下的五氧化二铌和二氧化锆复合镀透明膜工艺来进行镀膜：镀膜标靶材料为五氧化二铌和二氧化锆复合材料，其中五氧化二铌的重量百分比含量为85％-95％；二氧化锆的重量百分比含量为5％-15％；采用中频恒压镀膜电源，镀膜电压为400V，频率为5KHz-15KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为200℃-300℃；镀膜时间为10-30分钟。
2.根据权利要求1所述的钟表零件的透明耐磨膜的制备方法，其特征在于：在渗层上直接施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜时，标靶材料中五氧化二铌的重量百分比含量为85％；二氧化锆的重量百分比含量为15％；镀膜电压为400V，频率为15KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为300℃；镀膜时间为30分钟。
3.根据权利要求1所述的钟表零件的透明耐磨膜的制备方法，其特征在于：在玫瑰金镀层上施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜时，标靶材料中五氧化二铌的重量百分比含量为95％；二氧化锆的重量百分比含量为5％；镀膜电压为400V，频率为5KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为200℃；镀膜时间为10分钟。
4.根据权利要求1所述的钟表零件的透明耐磨膜的制备方法，其特征在于：在除玫瑰金外的其它镀层上施加五氧化二铌和二氧化锆透明复合膜时，标靶材料中五氧化二铌的重量百分比含量为90％；二氧化锆的重量百分比含量为10％；镀膜电压为400V，频率为10KHz，电源正极接工件，负极接标靶材料；以氩气作为保护气体并用来调节炉内真空度，炉内真空度为5.0-6.0×10-3Pa；温度为250℃；镀膜时间为20分钟。
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