CN108570641A - 表面带有镀层的贵金属制品及其制备方法 - Google Patents

表面带有镀层的贵金属制品及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及黄金表面镀层领域，公开了一种表面带有镀层的贵金属制品及其制备方法。贵金属制品包括贵金属基体和附着在贵金属基体表面的物理气相沉积层，所述贵金属为黄金或者银。贵金属制品的制备方法包括：对贵金属制品基体进行超声处理；采用物理气相沉积在贵金属制品基体表面沉积金属氮化物、金属碳氮化物、金属氧化物、金属碳化物、金属氟化物、金属硫化物、金属硼化物或者DLC等物理气相沉积层。由沉积的金属、通入的保护气体和气体流速协同调节，使得最终制得的贵金属制品可呈现多种颜色，形成的膜层稳定，不容易脱落，且检测时，贵金属制品的表面膜层不会影响贵金属基体的成色。

Description

表面带有镀层的贵金属制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及黄金表面镀层领域，具体涉及一种表面带有镀层的贵金属制品及其制备方法。
背景技术
黄金制品颜色鲜亮，稳定性好，通常作为首饰，广受消费者欢迎。目前黄金制品的生产工艺主要包括铸蜡、倒模、表面修边整形处理。为了提高黄金制品表面的光泽度，通常采用电镀的方法对黄金制品的表面进行处理。
CN106521594A公开了一种K金加工成黄金本色的制造方法及其设备，预先制备首饰半成品；对首饰半成品进行电镀加工，使其外部的颜色还原为黄金的本色；对电镀后的首饰半成品进行表面处理，形成首饰成品。
但采用电镀的方法在黄金制品表面镀膜时，黄金制品表面的膜层不稳定，容易剥离脱落。
CN107675136A公开了一种工件表面物理气相沉积(PVD)镀膜的方法，待镀工件放入镀膜室抽真空、加热，之后通氩气、对待镀工件进行离子轰击处理，再通入工作气体，对待镀工件施加偏压，在待镀工件上沉积相应材料的镀层。
CN105803412A公开了空速管表面的PVD镀层及其制备方法，其在抛光后的空速管基体表面上，使用物理气相沉积法镀单一金属镀层。
以上方法采用PVD方法在工件表面镀膜，提高镀膜与待镀工件的结合能力。但目前，PVD仅适用于在硬度较高的材质表面镀膜，在硬度较低(比如摩氏硬度为2-3)的材质表面镀膜时，膜层与基材之间的结合力仍较弱。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的在黄金表面做镀层不稳定的问题，提供一种表面带有镀层的贵金属制品及其制备方法，采用该方法可在贵金属制品表面形成不同种类的膜层，所形成的膜层结构稳定，且可呈现不同的颜色。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种贵金属制品，该贵金属制品包括：贵金属基体和附着在贵金属基体表面的物理气相沉积层，所述贵金属为黄金或者银。
本发明第二方面提供一种贵金属制品的制备方法，该方法包括：采用物理气相沉积在贵金属基体表面附着物理气相沉积层。
贵金属基体的表面粗糙度在0.001μm-50μm之间，经过清洗之后，在100-150℃烘干，采用物理气相沉积更容易在贵金属基体表面镀膜，且所形成的膜层更加稳定，耐磨性更佳。采用物理气相沉积的方法在贵金属基体表面镀膜，可形成色彩丰富的膜层，改善贵金属基体单一的色彩，该颜色的改变不会影响贵金属基体的成色。
附图说明
图1是实施例1中贵金属制品的结构示意图；
图2是实施例13中贵金属制品的结构示意图；
图3是实施例12中贵金属制品的结构示意图。
附图标记说明
1、贵金属基体 2、物理气相沉积层
3、水镀层 4、透明膜层
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种贵金属制品，该贵金属制品包括：贵金属基体1和附着在贵金属基体1表面的物理气相沉积层2，所述贵金属为黄金或者银。
优选地，贵金属基体1中黄金的含量为33-99.99重量％，更优选为99-99.99重量％；银的含量为92.5-99重量％。
贵金属基体1如果是黄金，则可以是K金，也可以是足金。所谓K金是指金与银、锌、铜、钯或镍混合熔炼形成的黄金基体1，所谓足金是指黄金基体1中，金的含量不少于99重量％。贵金属基体1如果是银，则可以是千足银、足银或者925纯银。
采用物理气相沉积的方式在贵金属基体1表面附着物理气相沉积层2，物理气相沉积层2附着在贵金属基体1上所形成的膜层稳定、耐磨，且不易褪色。
优选地，物理气相沉积层2的厚度为10nm-50μm，优选为0.04μm-2μm。
在该厚度范围内，物理气相沉积层2与贵金属基体1之间的结合更加牢固，且对贵金属制品进行检测时，该物理气相沉积层2不会影响贵金属基体1本身的成色。
根据本发明，物理气相沉积层2可以是单一的镀层，也可以是多层镀层。例如，可以采用物理气相沉积在贵金属基体1的表面整体沉积同一种单一的镀层，具体地，物理气相沉积层2的材质可以是常见的具有颜色的金属、合金、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氟化物、金属硫化物、金属硼化物或类金刚石镀膜，例如：Ni、Ti、Zn、Cr、Mg、Nb、Sn、Al、In、Fe、Zr、Si、Cu、Ta、Ge、Ag、Co、Au、Gd、La、Y、Ce、W、Hf、Mo、CrN、TiN、TiAlCN、TiCN、TiAlN、AlTiN、TiB2、ZrN、FeCo、AlSi、TiSi、CrSi、ZnAl、TiZn、TiAl、TiZr、TiSi、TiNi、NiAl、NiV、NiFe、金铜合金或者DLC，优选为金铜合金。
若贵金属基体1的表面的镀层为CrN时，贵金属制品显色为灰黑色；若贵金属基体1表面的镀层为TiN时，贵金属制品显色为香槟金色；若贵金属基体1表面的镀层为TiAlN时，贵金属制品显色为咖啡色；若贵金属基体1表面的镀层为DLC时，贵金属制品显色为黑色。
另外，本发明中，也可以采用物理气相沉积的方法在贵金属基体1的表面沉积多层镀层，并最终形成多彩的颜色。例如，可以通过遮蔽的方法，将不需要染色的地方遮住，再对贵金属基体1的表面做物理气相沉积层2，最终制得贵金属制品的表面呈现不同的图案。
也可以预先在贵金属基体1的表面做多个镀层，再通过数控机床或者人工打磨抛光的方法，将贵金属基体1上沉积的部分颜色去掉，最终贵金属制品的表面也可以形成不同色彩的图案。
根据本发明，所述贵金属基体1的表面粗糙度为0.001μm-50μm，优选0.005μm-0.2μm。
所谓表面粗糙度为Ra，即加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，可采用表面粗糙度测量仪直接测试。若贵金属基体1原料本身满足表面粗糙度为0.001μm-50μm，直接进行后续步骤即可。若贵金属基体1原料不满足表面粗糙度为0.001μm-50μm，可以采用化学或者机械的方法对贵金属基体1进行处理，该方法没有特别的限制，只要能够满足以上粗糙度即可。
贵金属基体1的表面粗糙度满足以上条件，更容易在贵金属基体的表面镀膜。若表面粗糙度太低，膜层与贵金属基体的结合牢固性下降；若表面粗糙度太大，影响最终贵金属制品的色泽度。
在本发明中，所述黄金制品1的光泽度可以为700-900Gu。在本发明中，Gu是英文光泽单位的意思，1光泽单位＝1Gu。测试光泽度时，用光泽度测试仪以60°几何条件测定贵金属制品的镜面光泽度。
根据本发明，所述物理气相沉积层2的含金量可以在0.1重量％以下或者在33重量％以上，优选地，所述物理气相沉积层2的含金量在0.01重量％以下或者在70-90重量％之间，更优选地，所述物理气相沉积层2的含金量在0.001-0.008重量％之间或者在75-85重量％之间。
本发明第二方面提供一种贵金属制品的制备方法，该方法包括：采用物理气相沉积在贵金属基体1表面附着物理气相沉积层2。
根据本发明，物理气相沉积的条件使得物理气相沉积层2的厚度为10nm-50μm(如10nm、20nm、30nm、50nm、80nm、0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.25μm、0.3μm、0.5μm、0.8μm、1μm、2μm、10μm、30μm、50μm或前述数值之间的任意值)，优选为0.04μm-2μm。
物理气相沉积的方式没有特别的要求，可以为真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜或真空离子镀膜，优选为真空离子镀膜。
若采用真空蒸发镀膜，利用真空蒸发系统，贵金属基体1和待镀金属均放于真空蒸发系统中，贵金属基体1在真空度为5-7×10-3Pa的条件下加热，待镀材料放在蒸发舟中。待镀材料可以选择用于显色的金属材料(例如铝)，调节蒸发电压加热蒸发舟，达到待镀材料的气化温度，例如800-1500℃，实现在贵金属基体1表面镀膜，之后在惰性气体(例如氩气)保护下退火。
若采用真空溅射镀膜，贵金属基体1在真空度为1×10-2Pa-7×10-3Pa的条件下加热100-250℃，待镀金属靶材去除表面氧化膜。在等离子体的条件下，氩气电离后形成的正离子轰击靶材表面，采用磁控溅射在贵金属基体1表面镀膜，溅射电压选择300-700V，待镀金属在贵金属基体1表面形成薄膜。
本发明中，真空离子镀膜的步骤包括：贵金属基体1在真空条件下放置，之后对贵金属基体1进行加热，启动金属靶，并注入气体，加载偏压，在贵金属基体1的表面进行镀膜；
其中，贵金属基体1在真空条件下放置时，真空度为1×10-2Pa至7×10-3Pa；
注入气体后，真空度为1×10-2Pa至9.5×10-1Pa；
温度会影响镀层和贵金属基体的结合力和颜色，特别是在生产玫瑰金镀层时，一般炉内加热温度为100-250℃，优选200℃。
镀膜时间为2-2000min，本发明中，沉积时间根据靶材和所镀镀层有关，靶材分弧靶、柱靶、平靶，弧靶离子颗粒最粗，其次平靶，柱靶离子颗粒最细，所以弧靶着色快，其次平靶，柱靶着色慢，以玫瑰金色为例，弧靶的镀膜时间在10min左右，柱靶的镀膜时间在20-30min，另外，幻彩镀膜时间10min左右，紫色镀膜时间最短，为2-3min，所以镀层紫色色差大，颜色不稳定。
所述金属靶所采用的材质选自镍、锌、镁、锡、铁、铬、硅、铜、钛、锆、钼、钨、铝、铌、铟、钽、锗、银、金、钴、钆、镧、钇、铈、铪、钨、金铜合金、不锈钢及其合金或者氧化物、氮化物、碳化物、氟化物、硫化物、硼化物中的至少一种，优选为金铜合金。在金铜合金中，金和铜的原子比为(85-75)：(15:25)，优选为85:15或者75:25。
气体包括保护气体和调色气体，所述保护气体为惰性气体，所述调色气体选自氮气、乙炔、甲烷和氧气中的一种或多种；其中，氩气作为保护气体，用于调节真空度，所述保护气体的气体流量为20-200sccm，优选20-150sccm；氮气、乙炔、甲烷或氧气作为工作气体，可以和金属结合形成镀膜，用于调节镀层的颜色，所述工作气体的气体流量为50-500sccm；本发明中，氮气、乙炔、甲烷或氧气的气体流速对颜色有影响。
其中，加载偏压为10-150V，占空比为10-80％；本发明中，“占空比”是指在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。本发明中，偏压越高，亮度越大，但是超过一定值，贵金属制品边缘会发黄；因此，将加载偏压限定为上述范围，效果最好。
金属靶的靶材电流为：柱靶3-120A，优选20-120A，弧靶50-200A。在本发明中，电流越大，离子颗粒会越粗，导致贵金属制品的表面镀层越朦胧，即，光泽度不好，尤其是弧靶的电流对光泽度的影响最大，柱靶的电流对光泽度的影响力度略差些，合适的电流对于镀层光泽度很重要，因此，将靶材电流限定为上述范围，效果最好。
沉积时间与靶材形状、所镀膜层相关，具体在实施例中进行阐述。
金属靶和保护气体可以根据最终贵金属制品所显示的颜色进行选择，其可以是单一金属，例如，所选择的金属靶为钛靶，保护气体为氩气、工作气体为氮气，气体流速为100-350sccm，最终贵金属制品显色为金黄色。也可以是多种金属的混合，例如，所选择的金属靶为钛铝靶，保护气体为氩气、工作气体为氮气、气体流速为100-350sccm，最终贵金属制品的显色为咖啡色。具体在实施例中进行阐述。
根据本发明，在物理气相沉积之前进行辉光清洗，所述辉光清洗的条件包括：保护气体的气体流量为100-320sccm，优选280-320sccm，加载偏压为380-1000V，优选380-420V，占空比为10-80％，优选48-52％；时间为160-720s，优选160-200s。
本发明中，所述方法还包括对贵金属基体1的表面进行表面处理，以使贵金属基体1的表面粗糙度为0.001μm-50μm。
贵金属基体1的表面处理方法没有特别的限定，可以采用物理打磨或者化学腐蚀的方法，只要能够实现贵金属基体1的表面粗糙度为0.001μm-50μm的条件即可。贵金属基体1的表面粗糙度为0.001μm-50μm(如0.02μm、0.05μm、0.2μm、0.3μm、1μm或前述数值之间的任意值)，优选0.005μm-0.2μm。
优选地，所述方法还包括对表面处理后的贵金属基体1进行清洗，清洗的方式为：将贵金属基体1在20-30kHz的条件下超声洗涤1-15min，和/或采用95-98重量％的酒精清洁贵金属基体表面。
在本发明中，根据贵金属基体1的表面结构、面积和清洁程度，可以选择不同的清洗方式。通常情况下，清洗的方式可以有两种。
第一种：将贵金属基体1在20-30kHz的条件下超声洗涤1-15min；在本发明中，需要说明的是，特殊情况下可延长超声波清洗时间，超声波清洗完成后要进行清水清洗6遍以上，去除表面清洗剂残留，清洗完成后，需进行烘干处理以脱水烘烤。
第二种：贵金属基体1的表面清洗干净，无氧化层，无需超声波清洗，可直接采用95-98重量％的酒精擦拭贵金属基体1的表面即可。
在本发明中，清洗的方式可以为第一种或者第二种，优选情况下，清洗的方式可以为第一种和第二种。
贵金属基体1在以上条件下进行超声处理和/或酒精洗涤，可进一步提高物理气相沉积层2与贵金属基体1的结合力。且在较短的时间内，即可在贵金属基体表面形成厚度为10nm-50μm的膜层，所形成的膜层更稳定。
优选地，所述方法还包括对超声处理后的贵金属基体1进行烘干，烘干温度为100-150℃，烘干时间为5-30min。
贵金属基体烘干的方法没有特别的限制，只要能够保证温度维持在100-150℃之间即可，例如可以采用烘箱。
此外，为了提高物理气相沉积层2的耐磨性和光亮度，还可以在物理气相沉积层的表面做水镀层3和/或透明膜层4，也即本发明的贵金属制品包括：贵金属基体1和依次附着在贵金属基体1表面的物理气相沉积层2和水镀层3(如图2所示)，或者，本发明的贵金属制品包括：贵金属基体1和依次附着在贵金属基体1表面的物理气相沉积层2、水镀层3和透明膜层4(如图3所示)，或者，本发明的贵金属制品包括：贵金属基体1和依次附着在贵金属基体1表面的物理气相沉积层2和透明膜层4。
所述水镀层3的厚度为0.05-50μm，优选0.1-1.5μm，在本发明中，将所述水镀层3的厚度限定在上述范围，能够增加膜层的光泽度。所述水镀层3的材质可以为金铜合金，其中，在金铜合金中，金和铜的含量的重量比为(85-75)：(15-25)，优选85：15或者75：25。所述水镀工艺中的水镀液没有具体限定，可以为本领域常规选择，例如3G牌镀金液，其中三氯化金含量20-25g/L，焦磷酸钾40-50g/L，柠檬酸盐60-80g/L，添加剂0.2-0.5g/L，含金量为24K。水镀电流为0.5-0.9A，优选为0.7-0.8A；温度为50-80℃，优选为65-75℃；水镀时间为1-5min，优选为2-3min。在本发明中，将所述水镀的条件限定为上述范围，能够形成本发明所限定的水镀层3的厚度。
所述透明膜层4的厚度为0.0001-10μm，优选0.0005-0.1μm，所述透明膜层4的材质可以为氟化物；例如，所述氟化物可以为AF药丸；在本发明中，AF药丸可以通过商购获得，例如，AF药丸可以购自惠州膜美特电子技术有限公司，型号为TS-2AB。
透明膜层采用真空蒸发镀膜的方式制得，在蒸发源电流为700-750A的条件下蒸发170-190s；再在蒸发源电流为750-800A的条件下蒸发170-190s；然后在蒸发源电流为800-900A的条件下蒸发410-430s。
另外，在常温下进行该真空蒸发镀膜，真空度为3×10-1Pa至6×10-1Pa，氩气流量为50-60sccm，氧气流量为70-80sccm，加载偏压为30-40V，占空比为30-40％，时间为20-30min；靶材为铝靶、硅靶，当选用铝靶时，电流为2-3A，当选用硅靶时，电流为2-3A。
在本发明中，将所述透明膜层4的材质的厚度和材质上述所限定的范围中，能够使所形成的膜层更加稳定，增加耐磨性，且能够使形成的色彩更持久不褪色。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中所涉及的检测方法如下所示：
光泽度：采用LS192光泽度仪器测试60度(角度)时贵金属制品的光泽度。
耐磨性：采用中科凯华科技开发有限公司研发的WS-97涂层附着力划痕试验仪对贵金属制品进行划痕试验。划痕试验用具有光滑圆锥顶尖的划针，在逐渐增加载荷下刻画涂层表面，直至涂层被破坏，涂层破坏时所加的载荷为临界载荷，并以此作为镀层和基体附着强度的度量。设定加载速率为10N/min，加载载荷30N，划痕速度为2mm/min，划痕长度为5mm。
实施例1
本实施例在于采用本发明的方法制备咖啡色的镀TiAlN膜的足金黄金制品，其结构如图1所示。
(1)前处理
选择贵金属基体1：选择足金作为贵金属基体1，其表面粗糙度为0.02μm；
清洗：将该足金在20kHz的条件下使用蒸馏水超声清洗10min，超声清洗后的足金在150℃下烘干30min；之后采用无尘布蘸98重量％的酒精擦拭清洁表面；
炉内抽真空：将烘干后的足金放于真空炉中，调整真空度为3×10-3Pa，以保证炉内真空环境干净。
(2)沉积物理气相沉积层2
辉光清洗：在氩气流量为300sccm，加载偏压为400V，占空比为50％，时间为400s的条件下进行辉光清洗。
将炉内温度调节至200℃，启动TiAl柱靶，其中Ti/Al原子比为7：3，靶材电流为25A；注入保护气氩气，气体流量为130sccm，注入氮气，气体流量为150sccm，调整真空度为3.0×10-1Pa，加载偏压100V，占空比为50％，沉积30min，在足金表面形成咖啡色的TiAlN膜，厚度为0.3μm。
实施例2
本实施例在于采用本发明的方法制备灰黑色的镀CrN膜的足金黄金制品。
(1)前处理
选择贵金属基体1：选择足金作为贵金属基体1，其表面粗糙度为0.05μm；
清洗：足金在30kHz的条件下使用蒸馏水超声清洗5min，清洗后的足金在150℃下烘干30min；之后采用98重量％的酒精擦拭清洁表面；
炉内抽真空：将烘干后的足金放于真空炉中，调整真空度为3×10-3Pa，将炉内温度调节至200℃。
(2)沉积物理气相沉积层2
辉光清洗：在氩气流量为300sccm，加载偏压为400V，占空比为50％，时间为400s的条件下进行辉光清洗。
启动高纯中频铬弧靶，靶材电流为100A；注入氮气，气体流量为230sccm，调整真空度为3×10-1Pa，加载偏压100V，占空比为50％，沉积5min，在足金表面形成灰黑色的CrN膜，厚度为0.15μm。
实施例3
本实施例在于采用本发明的方法制备黑色的镀DLC膜的足金黄金制品。
(1)前处理
选择贵金属基体1：选择足金作为贵金属基体1，其表面粗糙度为0.2μm；
清洗：足金在25kHz的条件下使用蒸馏水超声清洗10min，清洗后的足金在150℃下烘干30min；之后采用95重量％的酒精擦拭清洁表面；
炉内抽真空：将烘干后的足金放于真空炉中，调整真空度为3×10-3Pa。
(2)沉积物理气相沉积层2
辉光清洗：在氩气流量为300sccm，加载偏压为400V，占空比为50％，时间为400s的条件下进行辉光清洗。
将炉内温度调节至200℃，启动铬靶柱靶，靶材电流为20A，注入保护气氩气，气体流量为130sccm，注入乙炔气体，气体流量为200sccm，加载偏压50V，占空比为50％，沉积50min，在足金表面形成黑色的膜层，厚度为0.5μm。然后关掉铬靶柱靶电源，注入乙炔气体，气体流量为200sccm，加载偏压1000V，占空比为80％，沉积5h，在足金表面形成DLC膜，厚度为0.1μm。
实施例4
本实施例在于采用本发明的方法制备金黄色的镀TiN膜的足金黄金制品。
(1)前处理
选择贵金属基体1：选择足金作为贵金属基体1，其表面粗糙度为0.03μm；
清洗：足金在25kHz的条件下使用蒸馏水超声清洗10min，清洗后的足金在150℃下烘干30min；之后采用98重量％的酒精擦拭清洁表面；
炉内抽真空：将烘干后的足金放于真空炉中，调整真空度为3×10-3Pa，以保证炉内真空环境干净。
(2)沉积物理气相沉积层2
辉光清洗：在氩气流量为300sccm，加载偏压为400V，占空比为50％，时间为400s的条件下进行辉光清洗。
启动Ti柱靶，靶材电流为20A。注入保护气氩气，气体流量为130sccm，注入氮气，气体流量为200sccm，调整真空度为5×10-1Pa。加载偏压100V，占空比50％，沉积30min，在足金表面形成金黄色的TiN膜，厚度为0.2μm。
实施例5
本实施例在于采用本发明的方法制备咖啡色的镀TiAlN膜的18K金黄金制品。
按照与实施例1相同的方法在足金的表面镀层，不同之处在于：将足金替换为18K金。
实施例6
本实施例在于采用本发明的方法制备玫瑰金偏红的足金黄金制品。
(1)前处理
选择贵金属基体1：选择足金作为贵金属基体1，其表面粗糙度为0.02μm；
清洗：将该足金在20kHz的条件下使用蒸馏水超声清洗10min，清洗后的足金在150℃下烘干30min；之后采用无尘布蘸98重量％的酒精擦拭清洁表面；
炉内抽真空：将烘干后的足金放于真空炉中，调整真空度为3×10-3Pa，以保证炉内真空环境干净。
(2)沉积物理气相沉积层2
辉光清洗：在氩气流量为300sccm，加载偏压为400V，占空比为50％，时间为400s的条件下进行辉光清洗。
将炉内温度调节至200℃，启动金铜靶柱靶，金、铜的原子比为75:25，靶材电流为3A。注入保护气氩气，气体流量为130sccm，调整真空度为3×10-1Pa。加载偏压100V，占空比为50％，沉积20min，在足金表面形成玫瑰金偏红色的膜层，厚度为0.1μm。
实施例7
本实施例在于采用本发明的方法制备玫瑰金偏紫的足金黄金制品。
按照与实施例6相同的方法在足金的表面镀层，不同之处在于：启动TiAl柱靶，其中Ti/Al原子比为7:3，靶材电流为20A。注入保护气氩气，气体流量为130sccm，注入氮气，气体流量为200sccm,调整真空度为5.0×10-1Pa，加载偏压100V，占空比为50％，沉积30min，在足金表面形成玫瑰金偏紫色的膜层，厚度为0.3μm。
实施例8
本实施例在于采用本发明的方法制备紫色的足金黄金制品。
按照与实施例6相同的方法在足金的表面镀层，所不同之处在于：将炉内温度调节至200℃，启动Ti靶弧靶，靶材电流为100A，注入保护气氩气，气体流量为130sccm，调整真空度为2.0×10-1Pa，注入氧气，气体流量为100sccm，加载偏压100V，占空比50％，沉积3min，在足金表面形成厚度为0.1μm的膜。
实施例9
本实施例在于采用本发明的方法制备紫罗兰色的足金黄金制品。
按照与实施例6相同的方法在足金的表面镀层，所不同之处在于：将炉内温度调节至260℃，启动TiAl靶弧靶，其中Ti/Al原子比为7:3，)，靶材电流为90A，注入氮气，气体流量为240sccm，调整真空度为6.0×10-1Pa，加载偏压120V，占空比40％，沉积20min，在足金表面形成厚度为0.3μm的膜。
实施例10
本实施例在于采用本发明的方法制备香槟金色的足金黄金制品。
按照与实施例6相同的方法在足金的表面镀层，所不同之处在于：将炉内温度调节至200℃，启动Ti靶弧靶，靶材电流为80A，注入保护气氩气，气体流量为130sccm，调整真空度为3.0×10-1Pa，注入氮气，气体流量为100sccm，加载偏压80V，占空比60％，沉积5min，在足金表面形成厚度为0.1μm的膜。
实施例11
本实施例在于采用本发明的方法制备幻彩色的足金黄金制品。
按照与实施例6相同的方法在足金的表面镀层，所不同之处在于：将炉内温度调节至150℃，启动Ti靶弧靶，靶材电流为100A，注入保护气氩气，气体流量为130sccm，调整真空度为3.0×10-1Pa，注入氧气，气体流量为100sccm，加载偏压100V，占空比50％，沉积10min，在足金表面形成厚度为0.2μm的膜。
实施例12
本实施例为采用本发明的方法制备足金黄金制品，其结构如图3所示。
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，在物理气相沉积层2的表面进一步做水镀层3和透明膜层4。
(1)前处理
选择贵金属基体1：选择足金作为贵金属基体1，其表面粗糙度为0.02μm；
清洗：将该足金在25kHz的条件下使用蒸馏水超声清洗10min，之后采用无尘布蘸98重量％的酒精擦拭清洁表面；清洁后的足金在150℃下烘干30min；
炉内抽真空：将烘干后的足金放于真空炉中，调整真空度为3×10-3Pa，以保证炉内真空环境干净。
(2)沉积物理气相沉积层2
辉光清洗：在氩气流量为300sccm，加载偏压为400V，占空比为50％，时间为400s的条件下进行辉光清洗；
然后，将炉内温度调节至200℃，启动金铜靶柱靶，金、铜的原子比为75:25，靶材电流为3A。注入保护气氩气，气体流量为130sccm，调整真空度为3×10-1Pa。加载偏压100V，占空比为50％，沉积20min，在足金表面形成玫瑰金偏红色的膜层，厚度为0.1μm。
(3)水镀层3
采用水镀工艺在水镀电流为0.8A，温度为70℃，水镀时间为2min的条件下形成厚度为0.2μm的水镀层；
(4)透明膜层4
将表面镀有物理气相沉积层2和水镀层3的足金放于真空炉中，采用真空蒸发镀膜的方式镀膜。调整真空度为2.0×10-2Pa，注入氩气，氩气流量为60sccm，调整真空度为1.5×10°Pa，辉光清洗180s；注入氧气，氧气流量为80sccm，调整真空度为4.0×10-1Pa，分别启动铝靶90s，硅靶180s，然后关闭铝靶、硅靶电源，启动蒸发源电源，AF药丸在蒸发源电流为720A的条件下蒸发180s；再在蒸发源电流为780A的条件下蒸发180s；然后再在蒸发源电流为850A的条件下蒸发420s，形成厚度为0.01μm的透明膜层4。
实施例13
本实施例在于采用本发明的方法制备足金黄金制品，其结构如图2所示。
按照实施例12的方法制备黄金制品，不同的是，在物理气相沉积层2的表面只做水镀层3。
采用水镀工艺在水镀电流为0.8A，温度为70℃，水镀时间为2min的条件下形成厚度为0.2μm的水镀层3。
实施例14
本实施例在于采用本发明的方法制备足金黄金制品。
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，在物理气相沉积层2的表面做透明膜层4。
将表面镀有物理气相沉积层2的足金放于真空炉中，采用真空蒸发镀膜的方式镀膜，调整真空度为2.0×10-2Pa，注入氩气，氩气流量为60sccm，调整真空度为1.5×10°Pa；辉光清洗180s，注入氧气，氧气流量为80sccm，调整真空度为4.0×10-1Pa；分别启动铝靶90s，硅靶180s，然后关闭铝靶、硅靶电源，启动蒸发源电源，AF药丸在蒸发源电流为720A的条件下蒸发180s；再在蒸发源电流为780A的条件下蒸发180s；然后再在蒸发源电流为850A的条件下蒸发420s，形成厚度为0.05μm的氟化物透明膜层4。
实施例15
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，足金的表面粗糙度为10μm。
实施例16
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，足金的表面粗糙度为1μm。
实施例17
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，足金在5kHz的条件下超声清洗10min。
实施例18
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，足金在50kHz的条件下超声清洗10min。
实施例19
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，无需对清洗后的足金进行烘干处理。
对比例1
按照实施例1的方法制备黄金制品，不同的是，对足金进行镀铜处理，含铜电镀液的pH为0.1，电镀温度为25℃，阴极电流密度为4A/dm2，电镀1h，在足金表面形成厚度为30μm的铜层。
对比例2
按照实施例1的方法，将铝合金作为基体，对铝合金采用物理气相沉积镀膜，其他步骤同实施例1。
对实施例1-19、对比例1-2制得的贵金属制品进行性能测试，具体测试结果如表1所示。
表1
编号 光泽度/GU 耐磨性/N
实施例1 853 18.4
实施例2 851 18.8
实施例3 842 20.2
实施例4 821 19.1
实施例5 816 19.9
实施例6 879 17.5
实施例7 865 20.9
实施例8 820 18.5
实施例9 816 20.6
实施例10 812 19.7
实施例11 854 20.2
实施例12 943 26.4
实施例13 895 24.3
实施例14 917 22
实施例15 719 19.4
实施例16 735 18.9
实施例17 754 17.8
实施例18 741 16.4
实施例19 792 16.8
对比例1 489 13.8
对比例2 762 15.2
通过表1的结果可以看出，本发明中利用PVD对黄金制品基体表面镀层所形成的黄金制品，表面光泽度较好，并且所形成的镀层稳定，不容易脱落。采用以上方法制得的黄金制品表面所形成的膜层较薄，可呈现不同的色彩。
实施例20-22
分别按照实施例1-3制备贵金属制品，不同的是，贵金属基体为925银，具体的性能结果见表2。
表2
编号 光泽度/GU 耐磨性/N
实施例20(贵金属基体为银) 855 18.5
实施例21(贵金属基体为银) 851 18.8
实施例22(贵金属基体为银) 840 19.9
由以上数据可知，若采用银作为基体，在上述条件下，可以采用物理气相沉积的方法在银的表面做镀层，制得的贵金属制品可呈现不同的色彩，并且可保持较长时间不褪色。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种贵金属制品，其特征在于，该贵金属制品包括：贵金属基体(1)和附着在贵金属基体(1)表面的物理气相沉积层(2)，所述贵金属为黄金或者银。
2.根据权利要求1所述的贵金属制品，其中，贵金属基体(1)中黄金的含量为33-99.99重量％，优选99-99.99重量％，银的含量为92.5-99重量％。
3.根据权利要求1或2所述的贵金属制品，其中，物理气相沉积层(2)的厚度为10nm-50μm；物理气相沉积层(2)的材质为Ni、Ti、Zn、Cr、Mg、Nb、Sn、Al、In、Fe、Zr、Si、Cu、Ta、Ge、Ag、Co、Au、Gd、La、Y、Ce、W、Hf、Mo、CrN、TiN、TiAlCN、TiCN、TiAlN、AlTiN、TiB2、ZrN、FeCo、AlSi、TiSi、CrSi、ZnAl、TiZn、TiAl、TiZr、TiSi、TiNi、NiAl、NiV、NiFe、金铜合金和DLC中的一种或多种，优选为金铜合金。
4.根据权利要求1或2所述的贵金属制品，其中，所述贵金属基体(1)的表面粗糙度为0.001μm-50μm，优选0.005μm-0.2μm。
5.一种贵金属制品的制备方法，其特征在于，该方法包括：采用物理气相沉积在贵金属基体(1)表面附着物理气相沉积层(2)。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，物理气相沉积的条件使得物理气相沉积层(2)的厚度为10nm-50μm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，物理气相沉积的方式为真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜或真空离子镀膜，优选为真空离子镀膜；其中，真空离子镀膜的步骤包括：贵金属基体(1)在真空条件下放置，之后对贵金属基体(1)进行加热，启动金属靶，并注入气体，加载偏压，在贵金属基体(1)的表面进行镀膜；
其中，贵金属基体(1)在真空条件下放置时，真空度为1×10-2Pa至7×10-3Pa；
注入气体后，真空度为1×10-2Pa至9.5×10-1Pa，加热温度为50-260℃，镀膜时间为2-2000min；
所述金属靶所采用的材质选自镍、锌、镁、锡、铁、铬、硅、铜、钛、锆、钼、钨、铝、铌、铟、钽、锗、银、金、钴、钆、镧、钇、铈、铪、钨、金铜合金、不锈钢及其合金或者氧化物、氮化物、碳化物、氟化物、硫化物、硼化物中的至少一种，优选为金铜合金；
气体包括保护气体和调色气体，所述保护气体为惰性气体，所述调色气体选自氮气、乙炔、甲烷和氧气中的一种或多种；其中，所述保护气体的气体流量为20-200sccm；所述调色气体的气体流量为50-500sccm；
加载偏压为10-150V，占空比为10-80％；
金属靶的靶材电流为：柱靶3-120A，弧靶50-200A。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在物理气相沉积之前进行辉光清洗，所述辉光清洗的条件包括：保护气体的气体流量为100-320sccm，加载偏压为380-1000V，占空比为10-80％，时间为160-720s。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述方法还包括对贵金属基体(1)的表面进行表面处理，以使贵金属基体(1)的表面粗糙度为0.001μm-50μm，优选0.005μm-0.2μm。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述方法还包括对表面处理后的贵金属基体(1)进行清洗，清洗的方式为：将贵金属基体(1)在20-30kHz的条件下超声洗涤1-15min，和/或采用95-98重量％的酒精清洁贵金属基体(1)表面；
优选地，所述方法还包括对超声处理后的贵金属基体(1)进行烘干，烘干温度为100-150℃，烘干时间为5-30min。
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