CN107010925B - 一种眼镜腿及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型眼镜腿及其制备工艺，采用陶瓷材料作为新型眼镜腿的基体，并在基体表面电镀钛锌合金；制备工艺：将氧化镁、氧化铝、碳纤维、粘结剂、表面活性剂进行球磨得到的均匀料浆注射到模具中，陈化定型后形成片状眼镜腿坯体，将其转入气氛炉中烧制成眼镜腿陶瓷基片；将眼镜腿陶瓷基片作为模板进行电镀形成均匀钛锌合金层，即得新型眼镜腿成品。本发明制得的新型眼镜腿解决了陶瓷材料自重大以及抗摔能力差的问题，不仅拓宽了眼镜腿的材质范围，提高了眼镜腿造型的美感，也是打开了眼镜腿市场的高端市场定位，增强了市场竞争力。

Description

一种眼镜腿及其制备工艺
技术领域
本发明涉及眼镜领域，具体涉及一种新型眼镜腿及其制备工艺。
背景技术
随着眼镜行业的蓬勃发展，人们对于眼镜腿的要求也在不断提高，由基本的支撑作用发展至要求眼镜腿的材质、质量、美感、品味。因此，对眼镜腿的材质以及性能的研究是十分必要的。陶瓷材料触感温润、没有过敏问题，加之陶瓷材料可以制成千变万化的色彩，具有中国传统美学之特色，十分与众不同。目前市面上的眼镜腿材质主要有金属、塑料、木材等材质，陶瓷材质的眼镜腿非常少见，这主要是由于陶瓷材质的抗摔能力差以及成品重量大等问题造成。
中国专利CN200810106882.4公开了一种复合材料眼镜架及其制备方法，眼镜架采用复合材料制备而成，复合材料是：A，玻璃纤维毡；B，不饱和聚酯树脂或环氧树脂，以及树脂固化剂。但是该专利制备的眼镜架采用塑料材料，易被汗渍污染而造成眼镜腿的老化以及不美观。
因此，解决陶瓷材料自重大以及抗摔能力差的问题，将之制备成新型眼镜腿，不仅拓宽了眼镜腿的材质范围，提高了眼镜腿造型的美感，也是打开了眼镜腿市场的高端市场定位，增强了市场竞争力。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种新型眼镜腿及其制备工艺。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种新型眼镜腿，采用陶瓷材料作为新型眼镜腿的基体，并在基体表面电镀钛锌合金；陶瓷材料由下述重量份的原料制备而成：氧化镁35份～50份，氧化铝20份～35份，碳纤维18份～23 份，粘结剂5份～10份，表面活性剂1份～3份；钛锌合金中钛的质量份数为 28％～36％，其余为锌；
其中，氧化镁的纯度大于98％；氧化铝的纯度大于98％；粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯中的任一种或多种；表面活性剂为十二烷基氨基丙酸、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺四乙酸钠中的任一种或多种。
本发明的另一发明目的，在于提供一种新型眼镜腿的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料：将所述重量份的氧化镁、氧化铝、碳纤维、粘结剂、表面活性剂投入球磨机中，进行球磨12h～24h，得到均匀料浆；
步骤二，眼镜腿陶瓷基片制备：将均匀料浆以3cm/s～5cm/s的速率注射到眼镜腿模具中，在20℃～40℃的温度条件下陈化定型6h～8h，形成片状眼镜腿坯体，将片状眼镜腿坯体转入气氛炉中，在氮气气氛条件下，以 2℃/min～4℃/min的升温速率升温至1200℃～1400℃，氧化气氛保温烧结 10h～12h，然后以一定的降温速率冷却至30℃～40℃，制成眼镜腿陶瓷基片；
步骤三，钛锌合金电镀：配制电镀液，以铂电极为靶材，在温度为20℃～30℃电压为220V条件下，将眼镜腿陶瓷基片表面涂抹导电胶作为模板进行电镀，形成均匀钛锌合金层，制得新型眼镜腿半成品；
步骤四，将眼镜腿半成品表面除酸、除尘，金属冷加工去除多余棱角并打磨形成光洁表面，在一端焊接金属螺纹圈，超声波清洗后取出烘干，之后进行涂抹防锈油，即得新型眼镜腿成品。
进一步地，步骤一中，均匀料浆中固相颗粒的平均粒径为3μm～5μm。
进一步地，步骤二中，眼镜腿陶瓷基片的尺寸为6mm～12mm× 2.5mm～5.5mm×105mm～120mm。
进一步地，步骤三中，电镀液的配方组成为：硫酸锌4％～8％，硫酸亚钛 1.5％～2.5％，硫酸钠8％～12％，光亮剂0.2％～0.5％，其余为浓度为0.5mol/l～2mol/l 的稀硫酸。
进一步地，步骤三中，钛锌合金层的平均厚度为10μm～30μm。
进一步地，步骤三中，还包括在钛锌合金层外包覆厚度为7μm～10μm的线性低密度聚乙烯保护层，得到新型眼镜腿半成品。
进一步地，步骤四中，焊接操作时的焊接面积≤1mm2。
进一步地，步骤四中，新型眼镜腿成品的表面粗糙度Ra为0.08μm～0.16μm。
进一步地，步骤四中，新型眼镜腿成品的抗弯折强度为100MPa～400MPa。
本发明的优点是：
1.本发明制得的眼镜腿采用陶瓷基体，具有新颖性，且根据配方制得的眼镜腿基体的比重轻、抗弯折能力强，不易损伤，并且陶瓷材料与人体的生物相容性好，不会造成过敏等状况发生；
2.本发明对制得的眼镜腿基体表面上镀钛锌合金，使得眼镜腿表面光滑、细腻、触感良好，且不易被汗渍污染，从而造成眼镜腿使用寿命的下降，良好的提高了新型眼镜腿材料的实用性和使用寿命；
3.本发明采用的新型眼镜腿的制备工艺工序清楚、简便、易于操作，有利于大规模生产化操作。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种新型眼镜腿，采用陶瓷材料作为新型眼镜腿的基体，并在基体表面电镀钛锌合金；陶瓷材料由下述重量份的原料制备而成：氧化镁35份，氧化铝 20份，碳纤维18份，聚乙烯醇5份，十二烷基氨基丙酸1份；钛锌合金中钛的质量份数为28％，其余为锌；
其中，氧化镁的纯度为98％；氧化铝的纯度为98％；粘结剂为聚乙烯醇；表面活性剂为十二烷基氨基丙酸。
实施例2
一种新型眼镜腿，采用陶瓷材料作为新型眼镜腿的基体，并在基体表面电镀钛锌合金；陶瓷材料由下述重量份的原料制备而成：氧化镁50份，氧化铝 35份，碳纤维23份，粘结剂10份，表面活性剂3份；钛锌合金中钛的质量份数为36％，其余为锌；
其中，氧化镁的纯度为98.5％；氧化铝的纯度为98.5％；粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醋酸乙烯酯；增塑剂为硬脂酸、己二酸二辛酯；表面活性剂为十二烷基氨基丙酸、十六烷基三甲基溴化铵。
实施例3
一种新型眼镜腿，采用陶瓷材料作为新型眼镜腿的基体，并在基体表面电镀钛锌合金；陶瓷材料由下述重量份的原料制备而成：氧化镁42份，氧化铝 28份，碳纤维20份，粘结剂7份，表面活性剂2份；钛锌合金中钛的质量份数为32％，其余为锌；
其中，氧化镁的纯度为99％；氧化铝的纯度为99％；粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯；增塑剂为硬脂酸、己二酸二辛酯、乙二醇；表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺四乙酸钠。
实施例4
一种新型眼镜腿的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料：将所述重量份的氧化镁、氧化铝、碳纤维、粘结剂、表面活性剂投入球磨机中，进行球磨12h，得到均匀料浆；其中，均匀料浆中固相颗粒的平均粒径为3μm；
步骤二，眼镜腿陶瓷基片制备：将均匀料浆以3cm/s的速率注射到眼镜腿模具中，在20℃的温度条件下陈化定型6h，形成片状眼镜腿坯体，将片状眼镜腿坯体转入气氛炉中，在氮气气氛条件下，以2℃/min的升温速率升温至 1200℃，氧化气氛保温烧结10h，然后以一定的降温速率冷却至30℃，制成尺寸为6mm×2.5mm×105mm的眼镜腿陶瓷基片；
步骤三，钛锌合金电镀：配制电镀液，以铂电极为靶材，在温度为20℃电压为220V条件下，将眼镜腿陶瓷基片表面涂抹导电胶作为模板进行电镀，形成平均厚度为10μm的均匀钛锌合金层，然后在钛锌合金层外包覆厚度为 7μm的线性低密度聚乙烯保护层，制得新型眼镜腿半成品；其中，电镀液的配方组成为：硫酸锌4％，硫酸亚钛1.5％，硫酸钠8％，光亮剂0.2％，其余为浓度为0.5mol/l的稀硫酸；
步骤四，将眼镜腿半成品表面除酸、除尘，金属冷加工去除多余棱角并打磨形成光洁表面，在一端焊接金属螺纹圈，焊接操作时的焊接面积≤1mm2，超声波清洗后取出烘干，之后进行涂抹防锈油，即得新型眼镜腿成品；其中新型眼镜腿成品的表面粗糙度Ra为0.08μm，抗弯折强度为100MPa。
实施例5
一种新型眼镜腿的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料：将所述重量份的氧化镁、氧化铝、碳纤维、粘结剂、表面活性剂投入球磨机中，进行球磨24h，得到均匀料浆；其中，均匀料浆中固相颗粒的平均粒径为5μm；
步骤二，眼镜腿陶瓷基片制备：将均匀料浆以5cm/s的速率注射到眼镜腿模具中，在40℃的温度条件下陈化定型8h，形成片状眼镜腿坯体，将片状眼镜腿坯体转入气氛炉中，在氮气气氛条件下，以4℃/min的升温速率升温至 1400℃，氧化气氛保温烧结12h，然后以一定的降温速率冷却至40℃，制成尺寸为12mm×5.5mm×120mm的眼镜腿陶瓷基片；
步骤三，钛锌合金电镀：配制电镀液，以铂电极为靶材，在温度为30℃电压为220V条件下，将眼镜腿陶瓷基片表面涂抹导电胶作为模板进行电镀，形成平均厚度为30μm的均匀钛锌合金层，然后在钛锌合金层外包覆厚度为 10μm的线性低密度聚乙烯保护层，制得新型眼镜腿半成品；其中，电镀液的配方组成为：硫酸锌8％，硫酸亚钛2.5％，硫酸钠12％，光亮剂0.5％，其余为浓度为2mol/l的稀硫酸；
步骤四，将眼镜腿半成品表面除酸、除尘，金属冷加工去除多余棱角并打磨形成光洁表面，在一端焊接金属螺纹圈，焊接操作时的焊接面积≤1mm2，超声波清洗后取出烘干，之后进行涂抹防锈油，即得新型眼镜腿成品；其中新型眼镜腿成品的表面粗糙度Ra为0.16μm，抗弯折强度为400MPa。
实施例6
一种新型眼镜腿的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料：将所述重量份的氧化镁、氧化铝、碳纤维、粘结剂、表面活性剂投入球磨机中，进行球磨18h，得到均匀料浆；其中，均匀料浆中固相颗粒的平均粒径为4μm；
步骤二，眼镜腿陶瓷基片制备：将均匀料浆以4cm/s的速率注射到眼镜腿模具中，在30℃的温度条件下陈化定型7h，形成片状眼镜腿坯体，将片状眼镜腿坯体转入气氛炉中，在氮气气氛条件下，以3℃/min的升温速率升温至 1300℃，氧化气氛保温烧结11h，然后以一定的降温速率冷却至35℃，制成尺寸为9mm×4mm×112mm的眼镜腿陶瓷基片；
步骤三，钛锌合金电镀：配制电镀液，以铂电极为靶材，在温度为25℃电压为220V条件下，将眼镜腿陶瓷基片表面涂抹导电胶作为模板进行电镀，形成平均厚度为20μm的均匀钛锌合金层，然后在钛锌合金层外包覆厚度为 9μm的线性低密度聚乙烯保护层，制得新型眼镜腿半成品；其中，电镀液的配方组成为：硫酸锌6％，硫酸亚钛2％，硫酸钠10％，光亮剂0.35％，其余为浓度为1.2mol/l的稀硫酸；
步骤四，将眼镜腿半成品表面除酸、除尘，金属冷加工去除多余棱角并打磨形成光洁表面，在一端焊接金属螺纹圈，焊接操作时的焊接面积≤1mm2，超声波清洗后取出烘干，之后进行涂抹防锈油，即得新型眼镜腿成品；其中新型眼镜腿成品的表面粗糙度Ra为0.12μm，抗弯折强度为250MPa。
实验例1
根据GB/T14214-2003对实施例1～6制得的新型眼镜腿的性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1新型眼镜腿的性能测试结果
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种眼镜腿，其特征在于，采用陶瓷材料作为眼镜腿的基体，并在基体表面电镀钛锌合金；所述陶瓷材料由下述重量份的原料制备而成：氧化镁35份～50份，氧化铝20份～35份，碳纤维18份～23份，粘结剂5份～10份，表面活性剂1份～3份；所述钛锌合金中钛的质量份数为28％～36％，其余为锌；
其中，所述氧化镁的纯度大于98％；所述氧化铝的纯度大于98％；所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯中的任一种或多种；所述表面活性剂为十二烷基氨基丙酸、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、乙二胺四乙酸钠中的任一种或多种；所述的眼镜腿的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料：将所述重量份的氧化镁、氧化铝、碳纤维、粘结剂、表面活性剂投入球磨机中，进行球磨12h～24h，得到均匀料浆；
步骤二，眼镜腿陶瓷基片制备：将均匀料浆以3cm/s～5cm/s的速率注射到眼镜腿模具中，在20℃～40℃的温度条件下陈化定型6h～8h，形成片状眼镜腿坯体，将片状眼镜腿坯体转入气氛炉中，在氮气气氛条件下，以2℃/min～4℃/min的升温速率升温至1200℃～1400℃，氧化气氛保温烧结10h～12h，然后以一定的降温速率冷却至30℃～40℃，制成眼镜腿陶瓷基片；
步骤三，钛锌合金电镀：配制电镀液，以铂电极为靶材，在温度为20℃～30℃电压为220V条件下，将眼镜腿陶瓷基片表面涂抹导电胶作为模板进行电镀，形成均匀钛锌合金层，制得眼镜腿半成品；
步骤四，将眼镜腿半成品表面除酸、除尘，金属冷加工去除多余棱角并打磨形成光洁表面，在一端焊接金属螺纹圈，超声波清洗后取出烘干，之后进行涂抹防锈油，即得眼镜腿成品。
2.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤一中，所述均匀料浆中固相颗粒的平均粒径为3μm～5μm。
3.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤二中，所述眼镜腿陶瓷基片的尺寸为6mm～12mm×2.5mm～5.5mm×105mm～120mm。
4.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤三中，所述电镀液的配方组成为：硫酸锌4％～8％，硫酸亚钛1.5％～2.5％，硫酸钠8％～12％，光亮剂0.2％～0.5％，其余为浓度为0.5mol/L ～2mol/L 的稀硫酸。
5.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤三中，所述钛锌合金层的平均厚度为10μm～30μm。
6.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤三中，还包括在钛锌合金层外包覆厚度为7μm～10μm的线性低密度聚乙烯保护层，得到眼镜腿半成品。
7.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤四中，所述焊接操作时的焊接面积≤1mm2。
8.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤四中，所述眼镜腿成品的表面粗糙度Ra为0.08μm～0.16μm。
9.根据权利要求1所述的眼镜腿，其特征在于，步骤四中，所述眼镜腿成品的抗弯折强度为100MPa～400MPa。
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