CN109735810B - 一种通过二次物理沉积处理高尔夫球杆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种通过二次物理沉积处理高尔夫球杆的方法,包括以下步骤:表面预处理:将高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,进行真空溅射镀膜;制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料进行真空蒸镀;冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干12‑24h。本发明通过溅射镀膜和真空蒸镀两次物理沉积,功能层和防指纹涂层结合的也非常牢固,不会发生脱落的情况,球杆质量高,制备的防指纹涂层在人体使用触摸过程中,不会留下痕迹,非常美观,而且还能够起到防腐蚀的作用。
Description
技术领域
本发明涉及表面处理高尔夫球杆的方法,特别涉及一种通过二次物理沉积处理高尔夫球杆的方法。
背景技术
随着国民生活水平的提高,热衷于高尔夫球运动的人数正逐渐地增加,因此市场对高尔夫球具的需求增长,且要求越来越高。高尔夫球杆是高尔夫运动的基本装备之一,它由球头、杆身、握把组成,其材质大多为金属材质,主要考量的是强度的要求。球头是球杆与球击打直接接触的部位,对其表面质量的要求非常严格,球头的好坏影响击球的效果,因此,为了使高尔夫球头符合使用要求,需要对高尔夫球头进行表面处理。由于金属材质本身就具金属光泽,因此,现有技术通常只在其外表面上涂覆一层保护膜,以保护表面不受刮伤磨损。但是色漆在球杆使用中容易发生剥离,或涂覆不均等问题,而且色漆本身并不具有强度,当保护漆磨损后,色漆亦会随之被磨损而失去色泽。
CN102758233A公开了以一种硬氧氧化法处理高尔夫球头的方法,是将铝质球头进行清洗后,放入酸性氧化池中进行阳极氧化,槽液温度控制在5℃以下,电压控制在25—90V,电流密度为2—5A/dm2,氧化时间40—90分钟,铝质球头表面形成25—75μm的氧化膜,该膜横截面显微硬度超过350HV。该方法产品品质控制困难,形成的氧化膜不均匀,硬度大,易产生裂纹,影响使用。
CN101082074A公开了一种高尔夫球头表面硬化处理方法,采用高能量光束照射高尔夫球头,对球头表面进行热处理,使其达到硬化的效果,该方法的缺点是高能量光束照射仪器价格高,难以实施。
TW200724199A公开了一种高尔夫球杆之杆身及其表面涂装方法,该杆身包括一非金属之素杆体、一基础漆膜层组、一金属陶瓷膜层,及一保护膜层,该基础漆膜层组具有一涂覆该素杆体上的底漆膜层,该金属陶瓷膜层是利用真空磁控溅射方法,于该基础漆膜层组的表面上沉积一以金属材质与含碳素气体化合而成的金属陶瓷材质,该保护膜层是在该金属陶瓷膜层的表面上涂覆透明的保护漆。
近年来研究人员采用使用钛、碳化钛等单一金属化合物涂层来处理高尔夫球头,但由于非金属元素和金属元素的原子半径比值小于0.59,使其涂层硬而脆,且在涂层的形成过程中是以柱状晶粒成膜的,为了获得一定的厚度,这种垂直于工作面生长的柱状晶常常生长较为发达,而柱状晶粒之间又存在着杂质,因此,其抗腐蚀性能差,表面光洁度也不好,内应力大容易脱落。
目前也有人采用自动沉积涂料,通过化学反应使以丙烯酸乳液或环氧树脂为基本材料的涂料自动覆盖在高尔夫球头表面的方法,该方法的缺点在于丙烯酸乳液自动沉积涂料具有热粘冷脆的特性,因此抗回粘性和耐热性不好,而环氧树脂自动沉积涂料的户外的耐候性差。
发明内容
本发明目的是针对现有技术的缺陷,提供一种结合物理沉积和喷涂制备高硬度高尔夫球杆的工艺,使用该方法制成的高尔夫球杆具有表面光洁性好,硬度大,抗腐蚀,有塑性,耐冲击性能佳,镀层厚度可控,附着良好,击打效果好。本发明的详细技术方案如下所述。
一种通过二次物理沉积处理高尔夫球杆的方法,包括以下步骤:
(1)表面预处理:将高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,并用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,进行真空溅射镀膜,控制功能层的厚度为0.1-2μm;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料进行真空蒸镀,控制防指纹涂层的厚度为10-100nm;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干12-24h,即可获得二次物理沉积处理的高尔夫球杆;
其中,所述靶材为钛、铬、铝、锆、钨、金、铜、石墨中的一种或两种以上的混合或铬和二氧化硅的混合物或不锈钢,所述防指纹材料包括以下重量份的原料:20-30份氟碳纤维、4-8份二氧化硅、0.5-2份无机氟化合物、1-2份抗菌剂、1-2份促进剂、0.5-1份流平剂、70-80份去离子水。
本发明的第一个发明点是溅射镀膜和真空蒸镀均是物理沉积,两者之间的结合都是分子结合,功能层与杆身和杆头结合的非常牢固,功能层和防指纹涂层结合的也非常牢固,不会发生脱落的情况,也极其不可能出现裂缝。功能层主要起到保护支撑和美观的作用,增强球杆特别是杆头的强度,金属材质本身就具金属光泽,通过改变工艺功能层能够体现出不同的颜色,通过溅射镀膜技术制备的金属膜非常均匀,结合力好。由于高尔夫球杆在击球的过程中,撞击力度比较大,长期使用往往或出现脱色、磨损的情况,因此,通过在功能层外层覆盖一层防指纹涂层,相互配合可以起到非常高的保护作用。
本发明的第二个发明点是真空蒸镀一层含有二氧化硅和氟碳纤维的5-50个纳米的超薄防指纹涂层。现有的真空热蒸发镀膜技术基本都是针对应用于半导体、电子器件镀膜或者光学镀膜生产制造领域。通过电阻加热镀膜材料使其蒸发或升华并凝结到样品表面,进而完成蒸镀的方式十分普遍。本发明将其应用至高尔夫球杆生产领域,特别是在高尔夫球杆表面镀一层二氧化硅,在该技术尚属于首次,制备的防指纹涂层在人体使用触摸过程中,不会留下痕迹,非常美观,而且还能够起到防腐蚀的作用。
本发明的第三个发明点,0.1-2μm功能层和10-100纳米防指纹涂层的功能互补,产品体验非常好。溅射镀膜通过改变反应气体的种类和靶材的搭配,以及改变功能层的厚度,能够获得不同的颜色的高尔夫球杆,溅射镀膜技术通常是利用气体放电产生气体电离,其正离子在电场作用下高速轰击阴极靶体,击出阴极靶体原子或分子,飞向被镀基体表面沉积成薄膜,工作气体的不同离子的氧化程度不同,因此可以获得不同的颜色。防指纹涂层的厚度为10-100纳米,几乎是透明的,可以使得功能层的颜色得到充分的展现;特别地,防指纹涂层表面的二氧化硅真空蒸镀上去之后,球杆可以呈现手机显示屏一样的特殊镜面光泽,与金属的颜色搭配之下非常有质感,产品的用户提现好,市场前景不可限量。0.1-2μm功能层和10-100纳米防指纹涂层的厚度分别通过溅射镀膜的时间和真空蒸镀的时间来控制。
作为优选,所述真空溅射镀膜机在制备功能层过程中还通入了反应气体,所述反应气体为乙炔、氮气和氧气中的一种或多种混合。
作为优选,所述功能层的颜色为银色、黑色、金色、咖啡色、古铜色、蓝色、枪色、浅灰色、彩虹色中的一种。
作为优选,所述功能层的颜色为银色时,所述靶材为钛、铬中的一种;
所述功能层的颜色为黑色时,所述靶材为钛、铬或铬和二氧化硅的混合物,所述反应气体为乙炔;
所述功能层的颜色为金色时,所述靶材为金,不需要反应气体,或者所述靶材为钛、铬中的一种,所述反应气体为氮气;
所述功能层的颜色为咖啡色或古铜色时,所述靶材为钛,所述反应气体为氮气和乙炔的混合物;
所述功能层的颜色为蓝色时,所述靶材为钛,所述反应气体为氧气。
作为优选,所述高尔夫球杆包括杆身和杆头,所述杆身的材质为碳纤维、不锈钢、钛合金中的一种,所述杆身为碳纤维时,溅射镀膜的温度为20-140℃,所述杆身为不锈钢或钛合金时,溅射镀膜的温度为200-300℃。
作为优选,所述高尔夫球杆和所述靶材的工作距离为8-12cm,所述靶材的旋转转速与所述高尔夫球杆的旋转转速之比为1:(2-4)。
所述高尔夫球杆和所述靶材的工作距离可以影响溅射的撞击力,进而改变溅射时沉积的速度,高尔夫球杆和靶材同时旋转,可以使得功能层较为均一,合适的旋转转速,可以让靶材沉积的速度较为一致,获得的功能层厚度可以得到较好的控制。
作为优选,所述抗菌剂为无机抗菌剂,所述无机抗菌剂为氧化锌和碳酸锂的混合物,氧化锌和碳酸锂的重量比为1:(1-5)。
氧化锌和碳酸锂均是没有多少毒性的无机物,而且也会有一定的抗菌能力,二者搭配可以满足所述。
作为优选,所述促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴、异辛酸锌、2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或多种。所述流平剂可为有机硅改性丙烯酸树脂。
作为优选,所述真空溅射镀膜机的工作电压为500-800V,工作电流为20-30A;所述真空蒸镀机的工作电流为400-750A,工作电压为1-5V。
一种根据前面所述的方法制备的高尔夫球杆。
本发明的有益效果有:
(1)本发明溅射镀膜和真空蒸镀均是物理沉积,两者之间的结合都是分子结合,功能层与杆身和杆头结合的非常牢固,功能层和防指纹涂层结合的也非常牢固,不会发生脱落的情况,球杆质量高;
(2)本发明在高尔夫球杆表面真空蒸镀一层二氧化硅,制备的防指纹涂层在人体使用触摸过程中,不会留下痕迹,非常美观,而且还能够起到防腐蚀的作用;
(3)功能层和防指纹涂层的功能互补,改变反应气体的种类和靶材的搭配,以及改变功能层的厚度,能够获得不同的颜色的高尔夫球杆,球杆可以呈现手机显示屏一样的特殊镜面光泽,与金属的颜色搭配之下非常有质感,产品的用户提现好,市场前景不可限量。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明:
制备实施例
制备防指纹材料1
在搅拌设备中依次将20g氟碳纤维、6g二氧化硅、1g氟化钠、0.2g氧化锌和0.8g碳酸锂、1g异辛酸钴、0.5g有机硅改性丙烯酸树脂加入到70g去离子水中,在60r/min的搅拌速度下搅拌30分钟,即可制备得到防指纹材料1。
制备防指纹材料2
在搅拌设备中依次将30g氟碳纤维、8g二氧化硅、2g氟化钙、0.4g氧化锌和0.8g碳酸锂、1g1-甲基咪唑、1g有机硅改性丙烯酸树脂加入到70g去离子水中,在60r/min的搅拌速度下搅拌30分钟,即可制备得到防指纹材料2。
发明实施例
发明实施例1制备银色的高尔夫球杆
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将钛作为靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,真空度小于为0.08MPa,使高尔夫球杆和靶材的距离为10cm,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,靶材的转速为20r/min,高尔夫球杆的转速为50r/min,随后将钛接入溅射电源,所述溅射电源的电压为600V,电流为25A,进行真空溅射镀膜,溅射镀膜的温度为300℃,溅射镀膜的时间为2小时;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料1放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料1进行真空蒸镀,真空蒸镀机的工作电流为600A,工作电压为3V,真空蒸镀的时间为1h;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的银色高尔夫球杆A1。
发明实施例2制备黑色的高尔夫球杆
本实施例与实施例1的不同之处包括通入了乙炔气体作为反应气体,杆身的材质为碳纤维,防指纹材料不同,具体如下所述:
(1)表面预处理:将杆身的材质为碳纤维的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将钛作为靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,真空度小于为0.08MPa,使高尔夫球杆和靶材的距离为10cm,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,靶材的转速为20r/min,高尔夫球杆的转速为50r/min,然后通入乙炔气体作为反应气体,随后将钛接入溅射电源,所述溅射电源的电压为600V,电流为25A,进行真空溅射镀膜,溅射镀膜的温度为100℃,溅射镀膜的时间为2小时;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料2放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料2进行真空蒸镀,真空蒸镀机的工作电流为600A,工作电压为3V,真空蒸镀的时间为1h;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的黑色高尔夫球杆A2。
发明实施例3制备黑色的高尔夫球杆
本实施例与实施例1的不同之处包括靶材为铬和二氧化硅的混合物,通入了乙炔气体作为反应气体,具体如下所述:
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将铬和二氧化硅作为靶材放入靶材工作区域,铬和二氧化硅的重量比为5:1,开启真空溅射镀膜机,真空度小于为0.08MPa,使高尔夫球杆和靶材的距离为10cm,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,靶材的转速为20r/min,高尔夫球杆的转速为50r/min,然后通入乙炔气体作为反应气体,随后将靶材接入溅射电源,所述溅射电源的电压为600V,电流为25A,进行真空溅射镀膜,溅射镀膜的温度为300℃,溅射镀膜的时间为2小时;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料1放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料1进行真空蒸镀,真空蒸镀机的工作电流为600A,工作电压为3V,真空蒸镀的时间为1h;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的黑色高尔夫球杆A3。
发明实施例4制备金色的高尔夫球杆
本实施例与实施例1的不同之处包括靶材为铬,通入了氮气作为反应气体,具体如下所述:
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将铬作为靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,真空度小于为0.08MPa,使高尔夫球杆和靶材的距离为12cm,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,靶材的转速为20r/min,高尔夫球杆的转速为50r/min,然后通入氮气作为反应气体,随后将靶材接入溅射电源,所述溅射电源的电压为600V,电流为25A,进行真空溅射镀膜,溅射镀膜的温度为300℃,溅射镀膜的时间为2小时;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料1放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料1进行真空蒸镀,真空蒸镀机的工作电流为600A,工作电压为3V,真空蒸镀的时间为1h;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的黑色高尔夫球杆A4。
发明实施例5制备咖啡色的高尔夫球杆
本实施例与实施例1的不同之处包括通入了氮气和乙炔作为反应气体,具体如下所述:
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将钛作为靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,真空度小于为0.08MPa,使高尔夫球杆和靶材的距离为12cm,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,靶材的转速为20r/min,高尔夫球杆的转速为50r/min,然后通入氮气和乙炔作为反应气体,随后将靶材接入溅射电源,所述溅射电源的电压为600V,电流为25A,进行真空溅射镀膜,溅射镀膜的温度为300℃,溅射镀膜的时间为2小时;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料1放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料1进行真空蒸镀,真空蒸镀机的工作电流为600A,工作电压为3V,真空蒸镀的时间为1h;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的黑色高尔夫球杆A5。
发明实施例6制备蓝色的高尔夫球杆
本实施例与实施例1的不同之处包括通入了氧气作为反应气体,具体如下所述:
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将钛作为靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,真空度小于为0.08MPa,使高尔夫球杆和靶材的距离为12cm,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,靶材的转速为20r/min,高尔夫球杆的转速为50r/min,然后通入乙炔作为反应气体,随后将靶材接入溅射电源,所述溅射电源的电压为600V,电流为25A,进行真空溅射镀膜,溅射镀膜的温度为300℃,溅射镀膜的时间为2小时;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料2放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料2进行真空蒸镀,真空蒸镀机的工作电流为600A,工作电压为3V,真空蒸镀的时间为1h;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的黑色高尔夫球杆A6。
对比实施例
对比实施例1
本实施例与实施例1的不同之处在于,高尔夫球杆未制备防指纹涂层,具体如下所述。
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,真空度小于为0.08MPa,使高尔夫球杆和靶材的距离为10cm,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,随后将靶材接入溅射电源,所述溅射电源的电压为600V,电流为25A,靶材的转速为20r/min,高尔夫球杆的转速为50r/min,进行真空溅射镀膜,溅射镀膜的温度为300℃,溅射镀膜的时间为2小时;
(3)冷却保存:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的银色高尔夫球杆B1。
对比实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于,高尔夫球杆未制备功能层,具体如下所述。
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料1放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料1进行真空蒸镀,真空蒸镀机的工作电流为600A,工作电压为3V,真空蒸镀的时间为1h;
(3)冷却保存:将经过真空蒸镀膜的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的银色高尔夫球杆B2。
对比实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于,高尔夫球杆未制备功能层和防指纹涂层,具体如下所述。
(1)表面预处理:将杆身的材质为不锈钢的高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)冷却保存:将经过抛光的高尔夫球杆自然风干24h,即可获得二次物理沉积的银色高尔夫球杆B3。
对比实施例4
该实施例选取从市面上购买的PU烤漆高尔夫球杆,记为B4。PU烤漆的主要成分是聚氨酯,聚氨酯是由多异氰酸酯与多元醇反应而形成的以氨基甲酸酯重复的结构单元。聚氨酯树脂具有软硬度可调、耐磨、耐溶剂、耐低温及与大多数材料有粘接性等特点,成为现有技术中高尔夫球杆的重要涂层材料。
测试实施例
厚度测试,通过球磨测试仪测试功能层的厚度,具体使用Calotest球磨膜厚测试仪。通过台阶仪测量防指纹涂层的厚度,具体使用德国布鲁克DektakXT台阶仪。水滴角测试通过水滴角测试仪实现,具体使用德国DATA PHYSICS接触角测量仪,若是固体表面为疏水,则水滴角将大于90°,在这种的表面上,水滴仅是停留在其上,而非真正对其表面浸润,可称之为疏水。盐雾测试依照GB/T2423.17—2008《电工电子产品基本环境试验规程+试验Ka+盐雾试验方法》,具体测试时间为96h,测试完毕后判断是否出现点蚀。RCA纸带摩擦测试通过RCA纸带摩擦机实现,测试标准依照ASTM F2357-2010《用Norman Tool的RCA研磨器测定膜开关上墨水和敷层抗磨损性的试验方法》,具体操作为用橡皮擦施加500g的载荷在样本表面摩擦200个循环,观察表面是否存在异样,无异样则耐磨性好。百格测试,依照GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》,用百格刀在测试样本表面划10×10个(100个)1mm×1mm小网格,用3M600号胶纸或等同效力的胶纸牢牢粘住被测试小网格,然后用力撕扯胶纸,计算被撕扯下来的格子数。测量实施例的测量结果如下表1所示。
表1测量结果统计表
通过球磨测试仪测试结果可知,功能层的厚度位于0.1-2μm的范围之内,通过台阶仪测试可知,防指纹涂层厚度位于10-100nm的范围之内。通过水滴角测试可知,本发明的防指纹涂层具有非常好的疏水效果,能够抵制各种污渍的沾染。通过盐雾测试测试可知,防指纹涂层具有非常好的耐腐蚀效果。通过RCA纸带摩擦测试可知,本发明的功能层具有非常好的耐磨性,功能层和球杆的结合力非常强,功能层能够起到非常好的保护作用。通过百格测试可知,功能层和防指纹涂层结合的也非常牢固,不会发生脱落的情况,球杆质量高。综上,本发明通过二次物理沉积处理高尔夫球杆以后,球杆的耐磨能力、耐腐蚀能力、抗污渍能力、涂层的结合力都得到非常大的提高,球杆的使用性能得到了很大的改善。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种通过二次物理沉积处理高尔夫球杆的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)表面预处理:将高尔夫球杆表面打磨,随后抛光,并用草酸清洗使表面活化,然后将高尔夫球杆清洁;
(2)制备功能层:将经过表面预处理的高尔夫球杆放置在真空溅射镀膜机的工作区域,将靶材放入靶材工作区域,开启真空溅射镀膜机,使高尔夫球杆和靶材同时旋转,进行真空溅射镀膜,控制功能层的厚度为0.1-2μm;
(3)制备防指纹涂层:将经过真空溅射镀膜的高尔夫球杆放置在真空蒸镀机的工作区域,将防指纹材料放入镀膜材料工作区域,开启真空蒸镀机加热防指纹材料进行真空蒸镀,控制防指纹涂层的厚度为10-100nm;
(4)冷却保存:将经过真空蒸镀的高尔夫球杆自然风干12-24h,即可获得二次物理沉积处理的高尔夫球杆;
其中,所述靶材为钛、铬、铝、锆、钨、金、铜、石墨中的一种或两种以上的混合或铬和二氧化硅的混合物或不锈钢,所述防指纹材料包括以下重量份的原料:20-30份氟碳纤维、4-8份二氧化硅、0.5-2份无机氟化合物、1-2份抗菌剂、1-2份促进剂、0.5-1份流平剂、70-80份去离子水。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述真空溅射镀膜机在制备功能层过程中还通入了反应气体,所述反应气体为乙炔、氮气和氧气中的一种或多种混合。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述功能层的颜色为银色、黑色、金色、咖啡色、古铜色、蓝色、枪色、浅灰色、彩虹色中的一种。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,
所述功能层的颜色为银色时,所述靶材为钛、铬、锆、钨中的一种或两种以上的合金;
所述功能层的颜色为黑色时,所述靶材为钛、铬或铬和二氧化硅的混合物,所述反应气体为乙炔;
所述功能层的颜色为金色时,所述靶材为金,不需要反应气体,或者所述靶材为钛、铬中的一种,所述反应气体为氮气;
所述功能层的颜色为咖啡色或古铜色时,所述靶材为钛,所述反应气体为氮气和乙炔的混合物;
所述功能层的颜色为蓝色时,所述靶材为钛,所述反应气体为氧气。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述高尔夫球杆包括杆身和杆头,所述杆身的材质为碳纤维、不锈钢、钛合金中的一种,所述杆身为碳纤维时,溅射镀膜的温度为20-140℃,所述杆身为不锈钢或钛合金时,溅射镀膜的温度为200-300℃。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述高尔夫球杆和所述靶材的工作距离为8-12cm,所述靶材的旋转转速与所述高尔夫球杆的旋转转速之比为1:(2-4)。
7.根据权利要求1或6所述的方法,其特征在于,所述抗菌剂为无机抗菌剂,所述无机抗菌剂为氧化锌和碳酸锂的混合物,氧化锌和碳酸锂的重量比为1:(1-5)。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴、异辛酸锌、2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或多种,所述流平剂可为有机硅改性丙烯酸树脂。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述真空溅射镀膜机的工作电压为500-800V,工作电流为20-30A;所述真空蒸镀机的工作电流为400-750A,工作电压为1-5V。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的方法制备的高尔夫球杆。
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