CN1463224A - 涂敷制品 - Google Patents

涂敷制品 Download PDF

Info

Publication number
CN1463224A
CN1463224A CN02802044A CN02802044A CN1463224A CN 1463224 A CN1463224 A CN 1463224A CN 02802044 A CN02802044 A CN 02802044A CN 02802044 A CN02802044 A CN 02802044A CN 1463224 A CN1463224 A CN 1463224A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
refractory metal
goods
nickel
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN02802044A
Other languages
English (en)
Inventor
P·B·乔特
J·S·利普
陈国存
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Masco Corp
Masco Corp of Indiana
Original Assignee
Masco Corp of Indiana
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Masco Corp of Indiana filed Critical Masco Corp of Indiana
Publication of CN1463224A publication Critical patent/CN1463224A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/347—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with layers adapted for cutting tools or wear applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/36—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including layers graded in composition or physical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C25D5/14—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium two or more layers being of nickel or chromium, e.g. duplex or triplex layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
    • C25D5/605—Surface topography of the layers, e.g. rough, dendritic or nodular layers
    • C25D5/611—Smooth layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/627—Electroplating characterised by the visual appearance of the layers, e.g. colour, brightness or mat appearance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611—Oxide-containing component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611—Oxide-containing component
    • Y10T428/12618—Plural oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

采用具有耐擦划性，耐磨性，耐腐蚀性和改进耐化学品性能和耐氧化性能的多层涂层涂敷制品。涂层包括在制品表面上的电镀层，在电镀层上的耐火金属或耐火金属合金触击层，和在触击层上包含耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物的保护层。

Description

涂敷制品
发明领域
本发明涉及采用多层保护性涂层涂敷的制品。
发明背景
目前对于各种黄铜制品如龙头、龙头罩、门旋钮、门把手、门锁眼盖等的实际情况是首先擦亮和抛光制品的表面到高光泽和然后涂敷保护性有机涂层(如由丙烯酸类、聚氨酯类、环氧类等组成的涂层)到此抛光的表面上。此体系的缺点是擦亮和抛光操作的劳动强度较大，特别是如果制品具有复杂的形状。同样，已知有机涂层并不总是如所需耐用的，和易于受酸的侵蚀。因此，如下情况是相当有利的：如果黄铜制品，或事实上其它制品，塑料、陶瓷、或金属，可以含有提供制品耐磨性，抗磨性和耐腐蚀性的涂层。在本领域已知的是可以将多层涂层涂敷到制品上，它提供耐磨性，抗磨性和耐腐蚀性。此多层涂层包括由耐火金属氮化物如氮化锆或氮化钛组成的装饰和保护性颜色层。此颜色层，当它是氮化锆时，提供黄铜颜色，和当它是氮化钛是提供金色。
U.S.专利Nos.5,922,478，6,033,790和5,654,108尤其描述了这样的涂层，它提供具有装饰性颜色的制品，如抛光的黄铜，且也提供耐磨性，抗磨性和耐腐蚀性。如果可以提供这样的保护性涂层是非常有利的，该涂层提供与包含氮化锆或氮化钛基本相同的性能且另外提供改进的耐化学品性能和耐氧化性能，和不是黄铜色的或金色的。本发明提供这样的涂层。
发明概述
本发明涉及含有沉积在制品的至少一部分表面上的装饰和保护性多层涂层的制品如塑料、陶瓷或金属制品。更特别地，本发明涉及含有沉积在其表面上某些具体类型材料的多个重叠层的制品或基材，特别是金属制品如不锈钢、铝、黄铜或锌。涂层提供耐腐蚀性，耐磨性和抗磨性，和改进的耐化学品性能和耐氧化性能。
制品首先在其表面上沉积至少一个电镀层。然后在电镀层的顶部，通过气相沉积如物理气相沉积，沉积一个或多个气相沉积层。更具体地，沉积在电镀层上的是由耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物组成的保护层。
附图简述
图1是基材一部分的横截面图(不按比例)，基材含有在基材表面上的半光亮镍层，在半光亮镍层上的光亮镍层，和在光亮镍层上的耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物层；
图2是相似于图1的视图，区别在于在半光亮镍层上没有光亮镍层，在半光亮镍层上有铬层，在铬层上有耐火金属或耐火金属合金触击层(strike layer)和在触击层上的耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物层；和
图3是相似于图1的视图，区别在于在制品表面上有铜层，在铜层上有半光亮镍层，在半光亮镍层上有光亮镍层，在光亮镍层上有铬层，在铬层上有耐火金属或耐火金属合金触击层，在触击层上有耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物层，和在耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物层有耐火金属氧氮化物或耐火金属合金氧氮化物层。
优选实施方案的描述
制品或基材12可以由如下物质组成：可以在其上涂敷镀敷层的任何材料，如塑料，如ABS、聚烯烃、聚氯乙烯、和酚醛树脂，陶瓷、金属或金属合金。在一个实施方案中，它由金属或金属合金如铜、钢、黄铜、锌、铝、镍合金等组成。
在本发明中，如图1-3所示，通过镀敷如电镀将第一层或系列层涂敷到制品表面上。通过气相沉积将第二系列层涂敷到电镀层的表面上。电镀层，尤其，用作变平制品表面的基础涂层。在本发明的一个实施方案中，可以在制品表面上沉积镍层13。镍层可以是由镀敷沉积的任何常规镍，如光亮镍、半光亮镍、缎光镍等。可以通过常规和公知的电镀工艺将镍层13沉积在基材12的至少一部分表面上。这些工艺包括使用常规的电镀浴，例如，Watts浴作为镀敷溶液。典型地这样的浴包含硫酸镍、氯化镍、和溶于水的硼酸。也可以使用所有的氯化物、氨基磺酸盐和氟硼酸盐镀敷溶液。这些浴可非必要地包括许多公知和通常使用的化合物如流平剂，增白剂等。为生产镜面光亮镍层，将至少一种类别I的增白剂和至少一种类别II的增白剂加入到镀敷溶液中。类别I增白剂是包含硫的有机化合物。类别II增白剂是不包含硫的有机化合物。类别II增白剂也可引起变平，且当加入到没有含硫的类别I增白剂的镀敷浴中时，导致半光亮镍沉积物。这些类别I增白剂包括烷基萘和苯磺酸、苯和萘二和三磺酸、苯和萘磺酰胺、和磺酰胺如糖精、乙烯基和烯丙基磺酰胺和磺酸。类别II增白剂一般是不饱和有机材料，例如，炔属或烯属醇、乙氧基化和丙氧基化炔属醇、香豆素、和醛。这些类别I和类别II增白剂对于本领域技术人员是公知的且容易购得。它们尤其描述在U.S.Pat.No.4,421,611中，该文献在此引入作为参考。
镍层可以由单一层(monolithic layer)如半光亮镍、缎光镍或光亮镍组成，或它可以是包含两个不同镍层的双重层，例如，由半光亮镍组成的层和由光亮镍组成的层的双层。镍层的厚度一般有效使制品的表面变平和提供改进的耐腐蚀性。此厚度一般为从约2.5μm，优选约4μm到约90μm。
如在本领域已知的那样，在基材上沉积镍层之前，通过放入常规和公知的酸浴，将基材进行酸活化。
在如图1所示的一个实施方案中，镍层13实际上由两个不同镍层14和16组成。层14由半光亮镍组成而层16由光亮镍组成。此双镍沉积物对其下的基材提供改进的耐腐蚀性。通过常规电镀工艺直接在基材12的表面上沉积半光亮，无硫板14。然后将包含半光亮镍层14的基材12放入光亮镍镀敷浴中和在半光亮镍层14上沉积光亮镍层16。
半光亮镍层和光亮镍层的厚度是至少有效提供改进耐腐蚀性和/或制品表面流平的厚度。一般情况下，半光亮镍层的厚度至少为约1.25μm，优选至少约2.5μm，和更优选至少约3.5μm。厚度上限一般不是关键的且由如成本的次要考虑来支配。然而，一般情况下，不应当超过约40μm，优选约25μm，和更优选约20μm的厚度。光亮镍层16的厚度至少为约1.2μm，优选至少约3μm，和更优选至少约6μm。光亮镍层的上限厚度范围不是关键的且一般由如成本的考虑控制。然而，一般情况下，不应当超过约60μm，优选约50μm，和更优选约40μm的厚度。光亮镍层16也用作流平层，它倾向于覆盖或填充基材中的缺陷。
在一个实施方案中，如图2和3所示，位于镍层13和气相沉积层之间的是一个和多个另外的电镀层21。这些另外的电镀层包括但不限于铬、锡-镍合金等。当层21由铬组成时，它可以通过常规和公知的铬电镀技术沉积在镍层13上。这些技术与各种铬镀敷浴一起公开于Brassard，“装饰性电镀-转变中的工艺”，Metal Finishing，105-108页，1988年6月；Zaki，“铬镀敷”，PF Directory，146-160页；和U.S.专利Nos.4,460,438、4,234,396和4,093,522，所有这些文献在此引入作为参考。
铬镀敷浴是公知和可购得的。典型的铬镀敷浴包含铬酸或其盐，和催化剂离子如硫酸根或氟离子。催化剂离子可以由硫酸或其盐和氟硅酸提供。浴可以在约112-116°F的温度下操作。典型地在铬镀敷中，在约5-9伏下采用约150安培每平方英尺的电流密度。
铬层的厚度一般至少为约0.05μm，优选至少约0.12μm，和更优选至少约0.2μm。一般情况下，厚度上限一般不是关键的且由次要的考虑如成本来支配。然而，铬层的厚度不应当超过约1.5μm，优选约1.2μm，和更优选约1μm。
代替由铬组成的层21，它可以由锡-镍合金，即锡和镍的合金组成。锡-镍合金可以通过常规和公知的锡-镍电镀工艺沉积在基材表面上。这些工艺和镀敷浴是常规和公知的，且尤其公开于U.S.专利NoS.4,033,835、4,049,508、3,887,444、3,772,168和3,940,319，所有这些文献在此引入作为参考。
锡-镍合金层优选由代表原子组成SnNi的约60-70wt％锡和约30-40wt％镍，更优选约65％锡和35％镍组成。镀敷浴包含足够量的镍和锡以提供上述组成的锡-镍合金。
市售的锡-镍镀敷工艺是购自ATOTECH的NiColloyTM工艺，且描述在它们的技术信息表No：NiColloy，1994年10月30日，该文献在此引入作为参考。
锡-镍合金层21的厚度一般至少为约0.25μm，优选至少约0.5μm，和更优选至少约1.2μm。上限厚度范围不是关键的且一般依赖于经济考虑。一般情况下，不应当超过约50μm，优选约25μm，和更优选约15μm的厚度。
在仍然另一个实施方案中，如图3所示，电镀层包括在制品表面12上沉积的铜层20，在铜层20上的镍层13，和在镍层13上的铬层21。
在此实施方案中，通过常规和公知的铜电镀工艺在至少一部分制品表面上沉积铜层21。铜电镀工艺和铜电镀浴在本领域是常规和公知的。它们包括酸铜和碱铜的电镀。它们尤其描述于U.S.专利Nos.3,725,220、3,769,179、3,923,613、4,242,181和4,877,450，这些文献的公开内容在此引入作为参考。
优选的铜层21选自碱铜和酸铜。铜层可以是单一的和由一种类型铜如碱铜或酸铜组成，或它可包括两个不同的铜层如由碱铜组成的层和由酸铜组成的层。
铜层的厚度一般为从至少约2.5微米，优选至少约4微米到约100微米，优选约50微米。
当存在的双铜层由例如碱铜层和酸铜层组成时，碱铜层的厚度一般至少为约1微米，优选至少约2微米。厚度上限一般不是关键的。一般情况下，不应当超过约40微米，优选约25微米的厚度。酸铜层的厚度一般至少为约10微米，优选至少约20微米。厚度上限一般不是关键的。一般情况下，不应当超过约40微米，优选约25微米的厚度。
可以通过常规和公知的电镀工艺在铜层21表面上沉积镍层13。这些工艺如上所述。
镍层13，如在上述实施方案中，可以由单一层如半光亮镍或光亮镍组成，或它可以是包含两个不同镍层的双重层，例如，由半光亮镍组成的层14和由光亮镍组成的层16。
在镍层13，优选光亮镍层16上沉积的是由铬组成的层21。可以通过常规和公知的铬电镀工艺在层16上沉积铬层21。
在另一个实施方案中，如图3所示，在制品表面上沉积半光亮镍层14和在半光亮镍层上沉积铬层21。
在电镀层上，通过气相沉积如物理气相沉积和化学气相沉积，沉积由耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物组成的保护层32。
构成耐火金属氧化物的耐火金属是锆、钛、铪等，优选锆、钛或铪。耐火金属合金如锆-钛合金、锆-铪合金、钛-铪合金等也可用于形成氧化物。因此，例如，氧化物可包括锆-钛合金氧化物。
此保护层32的厚度是至少有效提供抗磨性，耐擦划性，耐磨性，和改进的耐化学品性能和耐氧化性能的厚度。一般情况下，此厚度至少为约1,000埃，优选至少约1,500埃，和更优选至少约2,500埃。厚度上限范围一般不是关键的且依赖于次要的考虑如成本。一般情况下不应当超过约0.75μm，优选约0.5μm的厚度。
沉积层32的一种方法是通过采用反应溅射或反应阴极弧蒸发的物理气相沉积。反应阴极弧蒸发和反应溅射一般相似于通常溅射和阴极弧蒸发，区别在于将反应性气体引入腔室中，它与移除的目标材料反应。因此，在其中层32由氧化锆组成的此情况下，阴极由锆组成，和氧气是引入腔室的反应性气体。
除保护层32以外，可以存在另外的气相沉积层。这些另外的气相沉积层可包括由耐火金属或耐火金属合金组成的层。耐火金属包括铪、钽、锆和钛。耐火金属合金包括锆-钛合金、锆-铪合金和钛-铪合金。耐火金属层或耐火金属合金层31一般尤其用作改进颜色层32对电镀层粘合的触击层。如图2和3所示，耐火金属或耐火金属合金触击层31一般位于保护层32和顶部电镀层中间。层31的厚度一般至少有效使层31用作触击层。一般情况下，此厚度至少为约60埃，优选至少约120埃，和更优选至少约250埃。上限厚度范围不是关键且一般依赖于如成本的考虑。然而，一般情况下，层31应当不厚于约1.2μm，优选约0.5μm，和更优选约0.25μm。
通过常规和公知的气相沉积技术包括物理气相沉积技术如阴极弧蒸发(CAE)或溅射，沉积耐火金属或耐火金属合金层31。溅射技术和设备，尤其描述于J.Vossen和W.Kern“薄膜工艺II”，Academic Press，1991；R.Boxman等人，“真空弧科学和技术手册”，Noyes Pub.，1995；和U.S.专利Nos.4,162,954和4,591,418，所有这些文献在此引入作为参考。
简单地，在溅射沉积工艺中，将耐火金属(如钛或锆)目标(它是阴极)和基材放入真空腔室中。将腔室中的空气抽空以在腔室中产生真空条件。将惰性气体，如氩气，引入腔室。将气体粒子电离和向目标加速以移除钛或锆原子。然后将移除的目标材料典型地作为涂料膜沉积在基材上。
在阴极弧蒸发中，将典型地几百安培的电弧撞击在金属阴极如锆或钛的表面上。弧蒸发阴极材料，它然后冷凝在基材上，形成涂层。
在本发明的优选实施方案中，耐火金属由钛或锆，优选锆组成，和耐火金属合金由锆-钛合金组成。
在保护层32上可以是由耐火金属或耐火金属合金，氧气和氮气反应产物组成的薄层34。耐火金属或耐火金属合金，氧气和氮气的反应产物一般由耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物，耐火金属氮化物或耐火金属合金氮化物，和耐火金属氧氮化物或耐火金属合金氧氮化物组成。因此，例如锆、氧气和氮气的反应产物包括氧化锆、氮化锆和氧氮化锆。包括氧化锆和氮化锆合金的这些耐火金属氧化物和耐火金属氮化物和它们的制备和沉积是常规和公知的，且尤其描述于U.S.专利No.5,367,285，该文献的公开内容在此引入作为参考。
层34有效提供对涂层的另外改进的耐氧化性能和耐化学品，如酸或碱性能。层34通常具有至少有效提供另外改进的耐氧化性能和耐化学品性能的厚度。一般情况下此厚度至少为约10埃，优选至少约25埃，和更优选至少约40埃。一般情况下层34应当不厚于约0.10μm，优选约250埃，和更优选约100埃。
为更容易理解本发明，提供以下实施例。实施例是说明性和并不将本发明限定于此。
实施例1
将黄铜龙头放入包含标准和公知的肥皂，洗涤剂，抗絮凝剂等的常规浸泡清洁剂浴中，将该浴保持在8.9-9.2的pH和145-200°F的温度下约10分钟。然后将黄铜龙头放入常规超声波碱性清洁剂浴中。超声波清洁剂浴的pH为8.9-9.2，保持在约160-180°F的温度下，和包含常规和公知的肥皂，洗涤剂，抗絮凝剂等。在超声波清洁之后，将龙头清洗和放入常规碱性电清洁剂浴中约50秒。电清洁剂浴保持在约140-180°F的温度，约10.5-11.5的pH下，和包含标准和常规的洗涤剂。然后将龙头清洗和放入常规酸活化剂浴中约20秒。酸活化剂浴的pH为约2.0-3.0，处于环境温度下，和包含氟化钠基酸盐。
然后将龙头清洗和放入常规和标准酸铜镀敷浴中约14分钟。酸铜镀敷浴包含硫酸铜，硫酸，和痕量氯化物。将浴保持在约80°F下。在龙头上沉积平均厚度为约10微米的铜层。
然后将包含铜层的龙头清洗和放入光亮镍镀敷浴中约12分钟。光亮镍浴一般是保持在约130-150°F温度，约4.0-4.8的pH下，包含NiSO4，NiCl2，硼酸，和增白剂的常规浴。在铜层上沉积平均厚度为约10μm的光亮镍层。将铜和光亮镍镀敷的龙头清洗三次和然后放入常规、可市购的六价铬镀敷浴中使用常规铬镀敷设备约7分钟。六价铬浴是常规和公知的浴，它包含约32盎司/加仑铬酸。该浴也包含常规和公知的铬镀敷添加剂。浴保持在约112-116°F的温度下，和采用混合硫酸盐/氟化物催化剂。铬酸对硫酸盐比例是约200∶1。在光亮镍层表面上沉积约0.25微米的铬层。将龙头在去离子水中充分清洗和然后干燥。将铬镀敷的龙头放入阴极弧蒸发镀敷容器中。容器一般是包含真空腔室的圆筒形外壳，真空腔适于通过泵抽空。通过用于改变进入腔室氩气和氧气流量的可调节阀门，将氩气和氧气源连接到腔室。
将圆筒形阴极安装在腔室中心和连接到可变D.C.电源的负输出上。将电源的正侧连接到腔室壁上。阴极材料包括锆。
将镀敷的龙头安装在转轴上，将16个这样的转轴安装在围绕阴极外部的环上。整个环围绕阴极旋转而每个转轴也围绕它自身的轴旋转，导致所谓的行星运动，它对于围绕每个转轴安装的多个龙头提供对阴极的均匀曝露。环典型地以几个rpm旋转，而每个转轴相对于每个环回转进行几个回转。转轴与腔室电隔离且设置有可旋转接触使得可以在涂敷期间将偏压施加到基材上。
将真空腔室抽空到5×10-3毫巴的压力和加热到约100℃。
然后对电镀龙头进行高偏压弧等离子体清洁，其中将约500伏的(负)偏压施加到电镀龙头上同时将大约500安培的弧撞击和保持在阴极上。清洁的持续时间大约是5分钟。
在足以保持约1-5毫托压力的速率下引入氩气。在3分钟时间期间内，在电镀龙头上沉积平均厚度为约0.1μm的锆层。阴极弧沉积工艺包括施加D.C.电源到阴极上以达到约460安培的电流，向容器中引入氩气以保持容器中压力在约2毫托下且以上述行星方式旋转龙头。
在沉积锆层之后，在锆层上沉积由氧化锆组成的保护层。在约250sccm下持续氩气的流量和在约375sccm的流量下引入氧气，而弧放电在大约460安培下持续。氩气和氧气的流动持续约40分钟。保护层的厚度为约3500-4500埃。将弧熄灭，将真空腔室排气和取出涂敷制品。
尽管已经为了说明的目的描述了本发明的某些实施方案，理解在本发明一般范围中可以有各种实施方案和改进。

Claims (14)

1.一种在其至少一部分表面上含有多层涂层的制品，包括：
至少一个电镀层；
由耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物组成的保护层。
2.权利要求1的制品，其中由耐火金属或耐火金属合金组成的触击层在该至少一个电镀层和该保护层中间。
3.权利要求2的制品，其中由耐火金属或耐火金属合金，氧气和氮气反应产物组成的层在该保护层上。
4.权利要求1的制品，其中由耐火金属或耐火金属合金，氧气和氮气反应产物组成的层在该保护层上。
5.权利要求1的制品，其中该至少一个电镀层由至少一个镍层组成。
6.权利要求5的制品，其中该至少一个电镀层由铬层组成。
7.权利要求6的制品，其中该至少一个电镀层由铜层组成。
8.权利要求1的制品，其中该至少一个电镀层由在该制品上的至少一个镍层和在该至少一个镍层上的铬层组成。
9.权利要求1的制品，其中该至少一个电镀层由在该制品上的至少一个铜层，在该至少一个铜层上的至少一个镍层，和在该至少一个镍层上的铬层组成。
10.一种在其至少一部分表面上含有具有改进耐化学品性能和改进耐氧化性能的多层涂层的制品，包括：
在该制品表面上的至少一个电镀层；和
由耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物组成的保护层。
11.权利要求10的制品，其中由耐火金属或耐火金属合金组成的层在该至少一个电镀层和该保护层中间。
12.权利要求11的制品，其中该至少一个电镀层由至少一个镍层组成。
13.权利要求12的制品，其中铬层在该至少一个镍层上。
14.权利要求10的制品，其中由耐火金属或耐火金属合金，氧气和氮气反应产物组成的层在该保护层上。
CN02802044A 2001-05-11 2002-05-09 涂敷制品 Pending CN1463224A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/853,499 US20020168539A1 (en) 2001-05-11 2001-05-11 Coated article
US09/853,499 2001-05-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1463224A true CN1463224A (zh) 2003-12-24

Family

ID=25316195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN02802044A Pending CN1463224A (zh) 2001-05-11 2002-05-09 涂敷制品

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20020168539A1 (zh)
KR (1) KR20030019567A (zh)
CN (1) CN1463224A (zh)
BR (1) BR0205272A (zh)
CA (1) CA2415619A1 (zh)
MX (1) MXPA03000293A (zh)
RU (1) RU2003100523A (zh)
WO (1) WO2002092338A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7824107B2 (en) * 2005-02-08 2010-11-02 Nsk Ltd. Hub unit
US7631922B2 (en) * 2006-08-25 2009-12-15 Stabilus, Inc. Tailgate dampening apparatus
KR100790166B1 (ko) * 2006-11-23 2008-01-02 삼성전자주식회사 도금 방법
DE102010055968A1 (de) 2010-12-23 2012-06-28 Coventya Spa Substrat mit korrosionsbeständigem Überzug und Verfahren zu dessen Herstellung
CN102978581A (zh) * 2012-11-06 2013-03-20 上海宏昊企业发展有限公司 热涨式铝导辊及其生产工艺
CN103448320B (zh) * 2013-09-06 2016-05-18 合肥美的电冰箱有限公司 冰箱侧板和具有其的箱体以及具有该箱体的冰箱

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879532A (en) * 1997-07-09 1999-03-09 Masco Corporation Of Indiana Process for applying protective and decorative coating on an article
US6143424A (en) * 1998-11-30 2000-11-07 Masco Corporation Of Indiana Coated article

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002092338A1 (en) 2002-11-21
KR20030019567A (ko) 2003-03-06
US20020168539A1 (en) 2002-11-14
RU2003100523A (ru) 2004-07-27
BR0205272A (pt) 2004-12-21
CA2415619A1 (en) 2002-11-21
MXPA03000293A (es) 2004-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1157499C (zh) 带有覆层的制品
CN1461258A (zh) 具有不锈钢颜色的涂敷制品
CA2290761C (en) Coated article
CN1197995C (zh) 带有装饰和保护覆层的制品
CN1198965C (zh) 表面上具有涂层的制品
CN1198962C (zh) 具有涂层的制品
CN1460066A (zh) 具有不锈钢外观的涂敷制品
CN1250392C (zh) 具有不锈钢外观的涂敷制品
CN1198961C (zh) 表面上具有多层装饰性和保护性涂层的制品
CN1197996C (zh) 带有覆层的制品
CN1460061A (zh) 具有不锈钢外观的涂敷制品
CN1161495C (zh) 带有覆层的制品
CN1463224A (zh) 涂敷制品
CN1460060A (zh) 含有具有不锈钢外观的聚合物基础涂层的涂敷制品
CN1215097A (zh) 具有涂层的制品
CN1460064A (zh) 具有不锈钢外观的涂敷制品
CN1460065A (zh) 具有不锈钢外观的涂敷制品
US20040142213A1 (en) Decorative and protective coating
CA2291363A1 (en) Article coated with multilayer coating
CN1461259A (zh) 含有具有不锈钢颜色的聚合物基础涂层的涂敷制品
US20030113590A1 (en) Low pressure coated article
CN1460067A (zh) 含有具有不锈钢外观的聚合物基础涂层的涂敷制品
CN1460062A (zh) 含有具有不锈钢外观的聚合物基础涂层的涂敷制品
US20030113592A1 (en) Low pressure coated article
MXPA99011011A (en) Coated article

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication