DE2118977C3 - Verfahren zum Aufdampfen haftfester Silberschichten auf Titan oder Titanlegierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufdampfen von Silber auf Titan oder Titanlegierungen, wobei in an sich bekannter Weise Zwischenschichten zur Erhöhung der Haftfestigkeit verwendet werden.

Es ist bereits bekannt, Metalle oder auch Nichtmetalle mit Silber zu bedampfen. Da jedoch in vielen Fällen das Silber nur eine ungenügende Haftfestigkeit aufweist, wenn es unmittelbar auf das Substrat aufgedampft wird, ist bereits vorgeschlagen worden. Zwischenschichten zwischen Substrat und Silberschicht zu verwenden, die die Hafttestigkeit erhöhen. So ist es bekannt, für die Spiegel von Fahrzeugscheinwerfern zunächst Chrom und anschließend Kupfer aufzudampfen, das seinerseits die Unterlage für die Silberschicht bildet.

Es ist auch bereits bekannt, die Grenzschichten der einzelnen Substanzen als Mischschichten auszubilden.

Diese bisher bekannten Verfahren und die bekannten Schichtenfolgen haben sich jedoch als noch nicht ausreichend erwiesen, wenn eine Silberschicht auf Titan oder eine Titanlegierung aufgebracht werden soll.

Die Haftfestigkeit einer Silberschicht auf Titan oder einer Titanlegierung läßt sich erfindungsgemäß beträchtlich erhöhen, wenn auf das Titan oder die Titanlegierung zuerst eine Schicht aus Reinsttitan und anschließend in an sich bekannter Weise Schichten aus Nickel, Kupfer und Silber aufgedampft werden. Dabei können die Grenzschichten zwischen den einzelnen Substanzen als Mischschichten ausgebildet sein. Vorzugsweise liegt die Dicke der Einzelschichten zwischen etwa 100 nm und 300 nm. Falls erforderlich kann die Silberschicht anschließend galvanisch verstärkt werden.

Das Aufbringen einer Silberschicht auf Titan oder Titanlegierungen hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Titan beispielsweise mit Stahl in Reibungsberührung gebracht werden muß. Die Silberschicht verhindert dabei die sonst auftretende Reibungskorrosion des Titans, die sehr schnell zu einer Zerstörung der Titanoberfläche führt.

Nachfolgend ist ein Beispiel für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung angegeben.

Die metallisch rauhe Titanoberfläche wird mit einer Titanbeize vorbehandelt und anschließend in Vakuum in einer Argonatmosphäre bei etwa 10~- Torr gespült. Daran anschließend wird die Oxidhaut durch Ionenätzung beseitigt, wobei gleichzeitig eine Erwärmung der Titanunterlage auf etwa 350 bis 400° C eintritt. Nach einer Herabsetzung des Drukkes in der VakuumJage auf etwa 10~^e Torr wird zunächst eine Titanschicht aus Reinsttitan mit einer Schichtdicke von etwa 200 nm aufgedampft. Das Verdampfen des Titans erfolgt zweckmäßig unter Anwendung einer Elektronenstrahlkanone.

Anschließend wird eine etwa 100 nm dicke Nickelschicht aufgedampft, auf die eine Kupferschicht von etwa 200 bis 250 nm folgt. Es ist zweckmäßig, die Grenzschichten der Nickel- und der Kupferschichten als Mischschichten, mit einem allmählichen Übergang von reinem Nickel zum reinen Kupfer, auszubilden. Auf die Kupferschicht wird dann eine Silberschicht aufgedampft, wobei die Grenzschicht der Kupfer- und der Silberschicht ebenfalls vorzugsweise als Mischschicht ausgebildet wird.

Die Dicke der einzelnen Schichten kann selbstverständlich auch geringer sein als in dem hier angegebenen Beispiel, wenn die Oberfläche des Substrats aus Titan oder einer Titanlegierung durch eine cntsprechende Oberflächenbehandlung besser ist, als die Oberfläche des Substrats nach dem Beispiel, die durch eine spanabhebende Behandlung hergestellt wird.

Die außerordentliche Haftfestigkeit der so aufgedampften Silberschicht ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß als erste Zwischenschicht eine Schicht aus Reinsttitan verwendet worden ist. Versuche mit anderen Schichten, die als erste Zwischenschicht auf die Titanunterlage aufgedampft wurden, ergaben wesentlich geringere Haftfestigkeiten.

Das beruht wahrscheinlich darauf, daß die Titanschicht ein weitgehend ungestörtes Kristallgitter bildet, auf dem die nachfolgende Nickelschicht besonders gut haftet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufdampfen haftfester Silberschichten auf Titan und TitanJegierungen unter Anwendung von Zwischenschichten zur Erhöhung der Haftfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Titan unmittelbar eine Schicht aus Reinsttitan und anschließend Schichten aus Nickel, Kupfer und Silber aufgedampft werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschichten eine Dicke von etwa 100 bis 300 nm aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberschicht galvanisch verstärkt wird.