CN117431597A - 一种具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，包括组件基材、中介层、电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层、树脂层；所述组件基材包含线性滑轨、滚珠螺杆组；所述线性滑轨包含滑轨及滑块，所述滚珠螺杆组由螺杆与螺帽所组成，所述螺帽可沿螺杆转动而产生向上或向下的滑动；所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层通过电镀液直接或间接附着在组件基材上；所述电镀液为三价铬盐、锰酸盐、磷化物盐、铵盐、蚁酸或其盐类的碳源错合剂、黑化剂及添加pH调节剂所形成的水溶液；所述树脂层附着于电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的全部或一部分上，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层会产生灰黑色至黑色之间的高贵色泽、具有良好的硬度和耐磨性。

Description

一种具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件
技术领域
本发明涉及传动组件领域，尤其涉及一种具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件。
背景技术
不论汽车、信息、光电、通讯等消费性产品，或是攸关民生的食品产业、交通产业或绿色能源产业等，均需仰赖机械设备的工具机做为生产制造的基础；而工具机的主要传动机构为伺服马达、控制器、轴承、齿轮及传动组件等，滚珠导杆、线性滑轨或滚珠螺杆等则为传动组件的主要应用，由于滚珠导杆、线性滑轨或滚珠螺杆具有定位精度高、高寿命、低污染和可做高速正逆向的传动及变换传动等特性，已成为近来精密科技产业及精密机械产业的定位及测量系统上的重要零组件的一。
然而滚珠导杆、线性滑轨或滚珠螺杆的价格昂贵、精度要求高，在使用上表面披覆层的硬度及耐磨性相当重要，若经久使用后造成滑动的不顺畅、阻碍或丧失精度，将会造成生产时机器设备的停产；因此在滚珠导杆、线性滑轨或滚珠螺杆等的传动组件上，对产品外观的区分上，期望有高贵的灰黑色可供选择与识别。
在环保及安全考虑下，中国台湾专利I456093揭露使用氟硅酸(H2SiF6)、硝酸盐、高锰酸盐的黑化剂，无机酸钴的共沉积剂，磷酸盐的错合剂，以较为环保的三价铬电镀，在基材上电镀形成非晶相结构的三价铬氧化物电镀层，该氧化物电镀层相对其他技术而言，其陶瓷化的程度较高，黑化程度较高，然而，实际应用中，这些披覆氧化铬钴复合镀层的电镀层虽具有灰黑色色泽且耐蚀性佳，但氧化铬钴复合镀层的镀层较薄且软，耐磨性不佳；因此如何使实现传动组件具有高贵的灰黑色，又具有良好的耐磨性，是一个重要的挑战。
发明内容
本发明公开一种具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，包括组件基材、中介层、电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层、树脂层；所述组件基材包含线性滑轨、滚珠螺杆组；所述线性滑轨包含滑轨及滑块，所述滚珠螺杆组由螺杆与螺帽组成，所述螺帽可沿螺杆转动而产生向上或向下的滑动；所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层通过电镀液直接或间接附着在组件基材上，所述电镀液为三价铬盐、锰酸盐、磷化物盐、铵盐、蚁酸或其盐类的碳源错合剂、黑化剂及添加pH调节剂所形成的水溶液，所述树脂层附着于电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的全部或一部分上。
优选的，所述组件基材为易电镀的材料时，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层直接电镀附着在组件基材上，所述组件基材为不易电镀的材料时，先在组件基材上形成中介层，再将电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层电镀附着在中介层上。
优选的，所述中介层为铁、镍、铬、铜、银、金中的一种或几种，所述中介层在组件基材上通过电镀、无电镀或蒸镀的方式单独或组合形成。
优选的，所述树脂层为二氧化硅、聚硅氧烷化合物、全氟碳化物、全氟树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸硅改质树脂中的一种或几种。
优选的，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层成分为铬(Cr)、氧化铬、锰(Mn)、氧化锰、磷化铬(CrP)、磷化锰、氢氧化铬以及氢氧化锰，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的厚度为0.5~10μm，灰阶值(L%)在35至65之间，灰阶值为度量黑色的程度，采用100个灰色色阶，灰阶的亮度从灰阶值0(黑色)到灰阶值99(白色)；且电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的厚度指电镀层的平均厚度，而非指特定量测点的厚度。
优选的，所述氧化铬为三氧化二铬(Cr2O3)、四氧化三铬(Cr3O4)中的一种或两种，所述氧化锰为四氧化三锰(Mn4O3)、二氧化锰(MnO2)或三氧化二锰(Mn2O3)中的一种或几种，由于含有较高含量比的三氧化二铬(Cr2O3)、四氧化三铬(Cr3O4)以及含有较高含量比的的四氧化三锰(Mn4O3)、二氧化锰(MnO2)或三氧化二锰(Mn2O3)，使电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层形成陶瓷化，因此使镀层能具有灰色调，其灰阶值(L%)至少达到25至65之间。
优选的，所述磷化铬为三价铬的磷化物，所述磷化锰为二价锰、三价锰或四价锰的磷化物(Mn3P2、MnP、Mn3P4)中的一种或几种，所述氢氧化铬为三价铬的氢氧化物，所述氢氧化锰为二价锰、三价锰或四价锰的氢氧化物中的一种或几种；所述氢氧化铬为三价铬的氢氧化物，所述氢氧化锰为二价锰、三价锰或四价锰的氢氧化物中的一种或几种。
优选的，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的错合剂为磷酸钠、次磷酸钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢钠、蚁酸铵、蚁酸钠、乙酸铵、乙酸钠、蚁酸或乙酸中的一种或几种，所述错合剂范围为50g/L至300g/L。
优选的，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)的电流密度控制范围为10A/dm2至50A/dm2。
当组件基材为易电镀的材料时，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层直接电镀附着在组件基材上，在树脂层中添加各种颜色的颜料或消光剂，以呈现不同色泽或无光的颜色，不为所限，由于电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的色泽为高贵色泽的灰黑色至黑色间，若使用添加浅色颜料或薄的树脂层涂层时，可以完整覆盖电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的色泽而显出树脂层的色泽，相对于先前技术的氧化铬钴复合镀层的深黑色，添加浅色颜料或薄的树脂层，难以完整覆盖过深的黑色电镀层，而显出树脂层的色泽；当不添加颜料的俗称清漆时，透明或半透明的树脂层可将电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的灰黑色显露出来，形成高贵的色泽，可扩大应用。
当组件基材为不易电镀的材料时，先在组件基材上形成中介层，再将电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层电镀附着在中介层上，其电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层具有良好的耐蚀性，其耐蚀性依据ASTMB-117 5%盐雾试验标准至少48小时以上，在电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层上再附着一树脂层，由于电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层具有良好的涂料结合力，其树脂层的附着力依据ASTM-D3359百格试验为4B以上。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明经潜心研究与多次试验改变配方组成后，成功使氧化铬镀层增加了氧化锰，改善了电镀镀层的黑化度较深且耐磨性较低的缺点，为了呈现适当的灰黑色及镀层硬度，本发明形成更多含量比的氧化铬与更多含量比的氧化锰的陶瓷化，使镀层能具有高贵的灰色，其灰阶值(L%)达到35至65的间，能应用在滑轨、螺杆等滑动组件上。
2、本发明的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层具有良好的漆料附着性，由电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层表面的沟槽及铬碳锰氧化物的金属化陶瓷的特性可提供良好的涂料基底，使树脂层有良好的附着力，可达ASTM-D3359百格试验4B以上。
3、本发明的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的色泽为灰黑色至黑色之间，当使用浅色颜料、薄的树脂层涂层时，可以配合电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的色泽，甚至可形成高贵的色泽，扩大应用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的示意图；
图2为发明的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件第一实施例示意图；
图3为本发明的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件第二实施例示意图一；
图4为本发明的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件第二实施例示意图二。
图5为本发明的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的扫描式电子显微镜SEM拍摄的表面形貌照片(一)；
图6为本发明的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的扫描式电子显微镜SEM拍摄的表面形貌照片(二)。
主要附图标记说明：1、组件基材；2、中介层；3、电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层 ；4、树脂层；11、线性滑轨组；111、滑轨；112、滑块；12、滚珠螺杆组；121、螺杆；122、螺帽。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
有关本创作的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式及实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
本发明的技术在三价铬电镀液中，溶解有三价铬盐、错合剂、黑化剂与锰离子的共沉积剂；当滑动组件的组件基材1开始电镀时，所用的电镀液为三价铬盐、锰酸盐、磷化物盐、铵盐、蚁酸或其盐类的碳源错合剂、黑化剂及添加pH调节剂所形成的水溶液，会使金属铬还原而使铬氧化与磷化、使金属锰还原而使锰氧化或磷化，共同沉积形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3，参照图1，图1为本创作的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的示意图，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3由铬元素、氧元素、锰元素、氢元素、与磷元素所组成，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的错合剂为磷酸钠、次磷酸钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢钠、蚁酸铵、蚁酸钠、乙酸铵、乙酸钠、蚁酸或乙酸中的一种或几种，错合剂范围为50g/L至300g/L。
传动组件的组件基材1为易电镀的材料时，如铁、镍、铬、钼、铜中的一中或几种(如高碳钢、铬钼钢、不锈钢等)时，可在组件基材1上直接进行电镀形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3。另外，当组件基材1为钛、铝等不易电镀的材料时，在组件基材1上先以电镀、无电镀、蒸镀、气相沉积、物理沉积等方法形成铁、镍、铬、铜、银、金中的一种或几种的中介层2；然后在中介层2上电镀形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3。
对于不同的应用，滑动组件的组件基材1可为金属或非金属，当组件基材1为非金属时，如塑料材料、陶瓷材料、玻璃材料或纤维材料，可在组件基材1上先以电镀、无电镀、蒸镀、气相沉积、物理沉积等方法形成铁、镍、铬、铜、银、金中的一种或几种的中介层2；在中介层2上电镀形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3，对于不同的应用组件基材1为金属时，也可在组件基材1上先以电镀、无电镀、蒸镀、气相沉积、物理沉积等方法形成铁、镍、铬、铜、银、金中的一种或几种的中介层2。
在中国台湾专利公开号TW201339373所公开使用的三价铬电镀方法，其三价铬电镀液经创作人长期研究后，为调整镀层的黑化程度在灰黑色至黑色间以符合具体应用，本创作使用的三价铬电镀液组成如表一或可使用表二。调整三价铬电镀液组成的成份与浓度比例，可调整电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的色泽，由灰阶值(L%)35至65的间。
表一、三价铬电镀液组成表
表二、三价铬电镀液组成表
采用氟硅酸(H2SiF6)、硝酸盐或钡盐的黑化剂，无机酸锰的共沉积剂，卤素盐类的错合剂，以环保的三价铬电镀，在组件基材1上电镀形成非晶相结构的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的电流密度控制范围为10A/dm2至50A/dm2，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3主要由氧元素、铬元素、锰元素所组成，其中仍有氢元素，但氢元素的原子百分比At%则无法分析得到；次要由磷元素所组成；该电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3再经化学分析后，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3系由下列所组成：
(1)铬金属(Cr)与氧化铬(Cr2O3)，及少量的不同组成的氧与铬的氧化物；而当三氧化二铬(Cr2O3)的含量愈高，其电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的黑化程度愈高；
(2)三价铬的氢氧化物(Cr(OH)3)与磷化铬(CrP)，及少量的不同组成的氢氧根与铬的化合物、磷与铬的化合物；
(3)锰(Mn)与氧化锰(MnO2)，及少量的不同组成的氧与锰的化合物，如四氧化三锰、二氧化锰、三氧化二锰的一或其组合等；当二氧化锰的含量愈高，其电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的灰色程度愈高；
(4)氢氧化锰与磷化锰，磷化锰为二价锰、三价锰或四价锰的磷化物(Mn3P2、MnP、Mn3P4)等，氢氧化锰为三价锰或四价锰的氢氧化物等。
参照图5、图6，为本发明的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件的扫描式电子显微镜SEM拍摄的不同放大倍率的表面形貌照片，该电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的表面除前述四个群组构成非晶相结构外，更具有沟状微结构。由此沟状微结构，本发明的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的滑动组件，使照射在电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3表面的光线不易折射，以改变了电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的灰阶值(L%)；其中，灰阶值系为量度黑色的程度，采用100个灰色色阶，灰阶的亮度从灰阶值0%(黑色)到灰阶值99%(白色)。
电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的厚度(膜厚)可依据电镀的条件进行调整，为使该具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件在电镀前后的变化尺寸不致影响其机械精度，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的膜厚较佳为5μm以下，或为1~3μm；对于不同应用时，可延长电镀的时间与降低电镀温度，使厚度可增加至10μm以下；若电镀的时间再增加则可超过10μm以上，但其附着力将会下降，此虽非最佳的镀层但仍以本创作的技术轻易达成。电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的厚度(膜厚)可使用许多科学方法检验，或可使用镀层截面的显微照片分析的。
电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的表面硬度800Hv，可依据电镀的条件进行调整对于不同应用可达1200Hv以上。
电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的线性极化腐蚀电流小于1×10-4安培以下，可依据电镀的条件进行调整对于不同应用可达1×10-5安培以下。
电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的耐候性，盐雾试验系依据ASTM B-117于5%氯化钠雾滴的耐候性试验至少可通过48小时，可依据电镀的条件进行调整对于不同应用可达108小时以上。
本发明的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，可在电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3上再喷涂一树脂层4(参图4)，其树脂层4可为二氧化硅(SiO2)基的胶体涂料(so-gel)、聚硅氧烷化合物基的涂料、全氟碳化物基的涂料、全氟树脂基的涂料、酚醛树脂基的涂料、丙烯酸树脂的涂料(又称为压克力涂料)、丙烯酸硅改质树脂的涂料等，但其他各种涂料均可适用，在此不再一一列举。由于电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3表面具有沟纹且形成颗粒状的粗糙面，因此具有良好的涂料结合力，其树脂层4的附着力依据ASTM-D3359百格试验至少为4B以上。
二氧化硅(SiO2)基的胶体涂料系以胶体(so-gel)状的二氧化硅的水分散液为成膜物质，因二氧化硅具有高孔隙性、亲水性及高比表面积等特性，可增加硬度、耐磨与抗刮伤性，提供电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的表面保护。
硅烷聚合物聚硅氧烷化合物的涂料可提供电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的表面具有耐磨性、润滑性、附着性与简易的加工性。其中，聚硅氧烷化合物的涂料，系以硅烷化合物与例如丙烯酸酯聚合物等物质产生共聚反应形成的硅烷聚合物的涂料，可增进电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3表面物性，具有滑性、贴合、抗刮、表面光滑、挠曲性与疏水性。
全氟碳化物的涂料，全氟碳化合物(PFCs)是一有机化合物，涂料的主要特性是耐化性佳、加工性佳、耐热性能至260℃、高的润滑特性。涂布全氟碳化物涂料的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的滑动组件可为航空器材、垫片、垫圈、防火绝缘工具、桶槽、容器、3C产品的表面涂装或医学器材使用。
全氟树脂的涂料，例如聚四氟乙烯(PTFE) 涂料﹑聚三氟氯乙烯(PCTFE) 涂料﹑聚偏氟乙烯(PVDF) 涂料﹑乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE) 涂料﹑乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)涂料﹑聚氟乙烯(PVF) 涂料﹑四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(俗称可熔性聚四氟乙烯﹐PFA) 涂料﹑四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(俗称氟塑料46﹐FEP) 涂料﹑四氟乙烯-六氟丙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物涂料等，涂布全氟树脂涂料的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的滑动组件可具有优异的耐高低温性能﹑介电性能﹑化学稳定性﹑耐候性﹑不燃性﹑不黏性和低的摩擦系数等特性。
酚醛树脂涂料，系由酚与醛缩合聚合而生成的合成树脂，涂布酚醛树脂涂料的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的滑动组件可具有坚硬、耐磨、耐水、耐潮、耐化学腐蚀、绝缘等特点。
涂布丙烯酸树脂的涂料或丙烯酸硅改质树脂的涂料(又称为压克力变性树脂涂料、聚羰基乙烯变性硅树脂涂料)的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的滑动组件可具有表面坚硬、耐磨、耐化学腐蚀等特点，尤其在喷涂控制良好下，使用丙烯酸硅改质树脂的涂料的本创作滑动组件可达到铅笔硬度3H以上的硬度。
在下列实施例系为本创作的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件的各种实施例，但实际上的态样不以此为限。
实施例1
参照图2，图2为发明的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件第一实施例示意图，以具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3的传动组件构成滚珠螺杆组12；滚珠螺杆组12系由螺杆121与螺帽122所组成，螺帽122可沿螺杆121转动而产生向上或向下的滑动；在本实施例中，螺杆121与螺帽122的组件基材1均为铬钼钢材；对于螺杆121与螺帽122，本发明中以三价铬电镀方法(表一的电镀溶液组成与操作条件)在组件基材1上电镀形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3系由铬元素、氧元素、锰元素、氢元素、与磷元素所组成，其成份为铬金属(Cr)、氧化铬(Cr2O3)、三价铬的氢氧化物(Cr(OH)3)等的三价铬的氢氧化物、磷化铬(CrP) 等的三价铬的磷化物、锰(Mn)、氧化锰(四氧化三锰、二氧化锰、三氧化二锰等)、氢氧化锰(三价锰或四价锰的氢氧化物)、磷化锰(二价锰、三价锰或四价锰的磷化物(Mn3P2、MnP、Mn3P4)等)；其特性如表三。
表三、本实施例的特性表
其中，耐蚀性测试评比系以AutoLAB阻抗频谱分析线性极化试验，其评比标准如下：1级，线性极化腐蚀电流(安培)小于1×10-7以下、2级，1×10-6以下、3级，1×10-5以下、4级，1×10-4以上；盐雾试验系依据ASTM B-117于5%氯化钠雾滴的耐候性试验，以下各实施例表示方法相同。
在本实施例中，为进一步保护螺帽122的表面，螺帽122的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3上再喷涂一层厚度为5μm以下丙烯酸硅改质树脂的涂料的树脂层4，如图所示；该树脂层4的附着力符合ASTM-D3359百格试验4B的要求。在螺杆121可选择不喷涂树脂层4，由于螺杆121披覆有很薄、具有耐磨性与耐候性的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3保护，不会影响螺帽122的运动，可达精密的要求，又该螺杆121与螺帽122的滚珠螺杆组12黑化度足够，除了美观外，亦具有良好的功能性。
实施例2
本实施例相同于第一实施例，对于螺杆121与螺帽122，经以本创作表二的电镀溶液组成与操作条件在组件基材1上电镀形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3；其特性如表四。
表四、本实施例的特性表
实施例3
参照图5、图6，图5为本创作的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件第二实施例示意图一、图6为本创作的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件第二实施例示意图二，以具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件构成线性滑轨组11，该线性滑轨11包含滑轨(slide rail) 111及滑块112；在本实施例中，滑轨111的组件基材1系为铬钼钢材；滑块112系为聚碳酸酯（PC）的材料所制成并在表面以无电解电镀方法电镀上一层中介层2，即滑块112的组件基材1材料为聚碳酸酯（PC）、中介层2的材料为镍；对于滑轨111及滑块112，经以本创作三价铬电镀方法(表一的电镀溶液组成与操作条件)在组件基材1或中介层2上电镀形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3，电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3系由铬元素、氧元素、锰元素、氢元素、与磷元素所组成，其成份为铬金属(Cr)、氧化铬(Cr2O3)、三价铬的氢氧化物(Cr(OH)3)等的三价铬的氢氧化物、磷化铬(CrP) 等的三价铬的磷化物、锰(Mn)、氧化锰(四氧化三锰、二氧化锰、三氧化二锰等)、氢氧化锰(三价锰或四价锰的氢氧化物)、磷化锰(二价锰、三价锰或四价锰的磷化物(Mn3P2、MnP、Mn3P4)等)；其特性如表五。
表五、本实施例的特性表
在本实施例中，为进一步保护滑轨111与滑块112的表面，除了滑块112与滑轨111接触面仍保持电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3外，滑轨111其他部份则在电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3上再喷涂一层厚度为5μm以下全氟碳化物基涂料的树脂层4，如图所示；滑块112的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3上再喷涂一层厚度为10μm以下丙烯酸酯聚合物等物质产生共聚反应形成的硅烷聚合物的涂料的树脂层4；该树脂层4的附着力符合ASTM-D3359百格试验4B的要求。该线性滑轨组11在滑轨111接触面有很薄、具有耐磨性与耐候性的电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3保护，不会影响滑块112的运动可达精密的要求，又该滑轨111与滑块112的线性滑轨组11黑化度足够，除了美观外，亦具有良好的功能性。
实施例4
本实施例相同于第三实施例，对于滑轨111与滑块112，经以本创作表二的电镀溶液组成与操作条件在组件基材1上电镀形成电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层3；其特性如表六。
表六、本实施例的特性表
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围的内。

Claims (10)

1.一种具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，包括组件基材(1)、中介层(2)、电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)、树脂层(4)；
所述组件基材(1)包含线性滑轨(111)、滚珠螺杆(121)组(12)；所述线性滑轨(111)包含滑轨(111)及滑块(112)，所述滚珠螺杆(121)组(12)由螺杆(121)与螺帽(122)组成，所述螺帽(122)可沿螺杆(121)转动而产生向上或向下的滑动；
所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)通过电镀液直接或间接附着在组件基材(1)上，所述电镀液为三价铬盐、锰酸盐、磷化物盐、铵盐、蚁酸或其盐类的碳源错合剂、黑化剂及添加pH调节剂所形成的水溶液，所述树脂层(4)附着于电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)的全部或一部分上。
2.根据权利要求1所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述组件基材(1)为易电镀的材料时，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)直接电镀附着在组件基材(1)上，所述组件基材(1)为不易电镀的材料时，先在组件基材(1)上形成中介层(2)，再将电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)电镀附着在中介层(2)上。
3.根据权利要求2所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述中介层(2)为铁、镍、铬、铜、铂、银、金中的一种或几种，所述中介层(2)在组件基材(1)上通过电镀、无电镀或蒸镀的方式单独或组合形成。
4.根据权利要求1所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述树脂层(4)为二氧化硅、丙烯酸硅、聚硅氧烷化合物、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚脲树脂、全氟树脂或改质树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述组件基材(1)为铁、镍、铬、钼、铜中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)成分为铬、磷化铬、磷化锰、氧化铬、碳化铬、锰、氧化锰、氢氧化铬以及氢氧化锰，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)的厚度为0.5~10μm，灰阶值为25~65。
7.根据权利要求6所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述氧化铬为三氧化二铬、四氧化三铬中的一种或两种，所述氧化锰为四氧化三锰、二氧化锰或三氧化二锰中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述磷化铬为三价铬的磷化物，所述磷化锰为二价锰、三价锰或四价锰的磷化物中的一种或几种，所述氢氧化铬为三价铬的氢氧化物，所述氢氧化锰为二价锰、三价锰或四价锰的氢氧化物中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)的错合剂为磷酸钠、次磷酸钠、次亚磷酸钠、磷酸二氢钠、蚁酸铵、蚁酸钠、乙酸铵、乙酸钠、蚁酸或乙酸中的一种或几种，所述错合剂范围为50g/L至300g/L。
10.根据权利要求1所述的具有电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层的传动组件，其特征在于，所述电化学形成铬碳锰类陶瓷氧化层(3)的电流密度控制范围为10A/dm2至50A/dm2。
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