NL1013706C1 - Object provided with a cover. - Google Patents

Object provided with a cover. Download PDF

Info

Publication number
NL1013706C1
NL1013706C1 NL1013706A NL1013706A NL1013706C1 NL 1013706 C1 NL1013706 C1 NL 1013706C1 NL 1013706 A NL1013706 A NL 1013706A NL 1013706 A NL1013706 A NL 1013706A NL 1013706 C1 NL1013706 C1 NL 1013706C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
titanium
layer
alloy
nickel
compound
Prior art date
Application number
NL1013706A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Patrick Jonte
William Grant
Original Assignee
Masco Corp Of Indiana An India
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 An India filed Critical Masco Corp Of Indiana An India
Application granted granted Critical
Publication of NL1013706C1 publication Critical patent/NL1013706C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C28/00Coating 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

Titel: Voorwerp voorzien van een bekleding.Title: Object with a cover.

De uitvinding heeft betrekking op decoratieve en beschermende bekledingen.The invention relates to decorative and protective coatings.

Het is tegenwoordig praktijk bij verschillende voorwerpen op koperbasis, zoals lampen, driepoten, 5 kandelaars, kranen, deurknoppen, deurkrukken, deurschilden en dergelijke om het oppervlak van het voorwerp eerst te poetsen en te polijsten tot een hoge mate van glans en dan een beschermende organische bekleding op het gepolijste oppervlak aan te brengen, bijvoorbeeld één bestaande uit 10 acryl, urethaan, epoxy en dergelijke. Dit systeem heeft het nadeel dat het vereiste poetsen en polijsten, in het bijzonder als het voorwerp een ingewikkelde vorm heeft, arbeidsintensief is. Ook zijn de bekende organische bekledingen niet zo duurzaam als men zou wensen en slijten 15 zij .It is common practice today with various copper based objects such as lamps, tripods, 5 candlesticks, taps, doorknobs, door handles, door shields and the like to first polish and polish the surface of the object to a high degree of shine and then a protective organic apply a coating to the polished surface, for example, one consisting of acrylic, urethane, epoxy and the like. This system has the drawback that the required brushing and polishing, especially if the object has a complex shape, is labor intensive. Also, the known organic coatings are not as durable as one would wish and wear out.

Deze nadelen worden vermeden met een bekleding die een basisbekleding van nikkel en een verbinding van een niet edel vuurvast metaal, zoals zirkoonnitride, titaan-nitride en een nitride van een zirkoontitaanlegering bevat. 20 Gebleken is echter dat wanneer titaan in de bekleding aanwezig is bijvoorbeeld in de vorm van titaannitride of een nitride van een zirkoontitaanlegering, de bekleding in een corroderende omgeving galvanische corrosie kan ondergaan. Deze galvanische corrosie maakt de bekleding werke-25 lijk onbruikbaar. Verrassenderwijze is gevonden dat de aanwezigheid van een laag van een tin-nikkellegering tussen de basislaag van nikkel en de bovenlaag van een titaan-verbinding of een verbinding van een titaanlegering galvanische corrosie reduceert of elimineert. Een bekleding 30 die een laag van een tin-nikkellegering omvat tussen een basisbekleding van nikkel en een bovenbekleding van een vuurvaste metaalverbinding wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5.667.904. Deze bekleding bestaat uit een nikkellaag, een laag van een tin-nikkel- 1 0 1 37 06 2 legering en een bovenlaag uit een zirkoonverbinding of een titaanverbinding. Hoewel over het algemeen tamelijk uitstekend heeft dit type bekleding een aantal nadelen. Het type bekleding is niet voldoende bestand tegen chemische 5 aantasting. De bekleding is in het bijzonder vatbaar voor aantasting door zuren en basen. Een ander probleem is dat dit type van bekleding soms barst.These drawbacks are avoided with a coating containing a nickel base coating and a non-noble refractory metal compound such as zirconium nitride, titanium nitride and a zirconium titanium alloy nitride. However, it has been found that when titanium is present in the coating, for example in the form of titanium nitride or a nitride of a zirconium titanium alloy, the coating can undergo galvanic corrosion in a corrosive environment. This galvanic corrosion makes the coating really useless. It has surprisingly been found that the presence of a tin-nickel alloy layer between the nickel base layer and the top layer of a titanium compound or a titanium alloy compound reduces or eliminates galvanic corrosion. A coating 30 comprising a tin-nickel alloy layer between a nickel base coating and a refractory metal compound top coat is described in U.S. Patent No. 5,667,904. This coating consists of a nickel layer, a tin-nickel alloy layer and a top layer of a zirconium compound or a titanium compound. Although generally quite excellent, this type of coating has a number of drawbacks. The type of coating is not sufficiently resistant to chemical attack. The coating is particularly susceptible to attack from acids and bases. Another problem is that this type of coating sometimes cracks.

Volgens de uitvinding worden de geschetste nadelen overwonnen en wordt een bekleding verschaft die een 10 verbeterde weerstand aan chemische aantasting vertoont alsmede een weerstand tegen barsten en die bestand is tegen galvanische corrosie.According to the invention, the drawbacks outlined are overcome and a coating is provided which exhibits an improved resistance to chemical attack as well as a resistance to cracking and which is resistant to galvanic corrosion.

De uitvinding is gericht op een beschermende en decoratieve bekleding voor een substraat, in het bijzonder 15 een metallisch substraat. Meer in het bijzonder is de uitvinding gericht op een substraat, in het bijzonder een metallisch substraat zoals koper of brons met op ten minste een gedeelte van het oppervlak een bekleding bestaande uit een aantal op elkaar aangebrachte lagen van bepaalde 3 20 specifieke typen metaal of metaalverbindingen. De bekleding is decoratief en is tevens bestand tegen corrosie, slijtage en chemicaliën. Bij één uitvoeringsvorm levert de bekleding een uiterlijk van gepolijst koper met een gouden tint, d.w.z. heeft een goudkoperen kleurschakering. Aldus 25 simuleert een voorwerpsoppervlak met daarop de bekleding gepolijst koper met een goudkleur.The invention is directed to a protective and decorative coating for a substrate, in particular a metallic substrate. More particularly, the invention is directed to a substrate, in particular a metallic substrate such as copper or bronze, with a coating on at least a part of the surface consisting of a number of superimposed layers of certain specific types of metal or metal compounds . The upholstery is decorative and is also resistant to corrosion, wear and chemicals. In one embodiment, the coating provides a polished copper appearance with a golden hue, i.e., has a gold copper hue. Thus, an object surface with the coating on it simulates polished copper of a gold color.

Een eerste laag die rechtstreeks op het oppervlak van het substraat wordt afgezet bestaat uit nikkel. De eerste laag kan monolithisch zijn, d.w.z. een enkele 30 nikkellaag of kan bestaan uit twee verschillende nikkellagen zoals een half heldere nikkellaag die rechtstreeks is afgezet op het oppervlak van het substraat en een heldere nikkellaag aangebracht over de half heldere nikkellaag. Over de nikkellaag wordt een laag afgezet die 35 bestaat uit een legering van tin en nikkel. Over de laag van de legering van tin en nikkel bevindt zich een 1013706 3 samengestelde laag, bestaande uit lagen van titaan of een titaanlegering afgewisseld met een titaanverbinding of een verbinding van een titaanlegering.A first layer deposited directly on the surface of the substrate consists of nickel. The first layer can be monolithic, i.e. a single nickel layer, or it can consist of two different nickel layers such as a semi-clear nickel layer deposited directly on the surface of the substrate and a clear nickel layer applied over the semi-clear nickel layer. A layer consisting of an alloy of tin and nickel is deposited over the nickel layer. Over the tin and nickel alloy layer is a composite layer 1013706 3, consisting of layers of titanium or a titanium alloy alternated with a titanium compound or a titanium alloy compound.

De samengestelde laag is zodanig opgesteld dat een 5 laag van titaan of titaanlegering zich bevindt op de laag van de tin-nikkellegering, d.w.z. de bodemlaag is en de laag van de titaanverbinding of de verbinding van een titaanlegering is de bovenste of blootliggende laag.The composite layer is arranged such that a layer of titanium or titanium alloy is on the tin-nickel alloy layer, i.e., the bottom layer, and the layer of the titanium compound or compound of a titanium alloy is the top or exposed layer.

Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding 10 bevindt zich over de laag van de titaanverbinding of de verbinding van een titaanlegering een laag bestaande uit titaanoxyde of oxyde van een titaanlegering, of een laag bestaande uit de reactieproducten van titaan of een titaanlegering en zuurstof en stikstof.In another embodiment of the invention, over the layer of the titanium compound or the compound of a titanium alloy there is a layer consisting of titanium oxide or oxide of a titanium alloy, or a layer consisting of the reaction products of titanium or a titanium alloy and oxygen and nitrogen.

15 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een weergave in doorsnede maar niet op schaal is van een meerlaagsbekleding op een substraat.The invention is elucidated with reference to the drawing, in which: fig. 1 is a cross-sectional view, but not to scale, of a multilayer coating on a substrate.

Het substraat 12 kan bestaan uit een willekeurig 20 kunststof materiaal, metaal of metallische legering.The substrate 12 can consist of any plastic material, metal or metallic alloy.

Voorbeelden van substraten van metaal en metaallegering zijn koper, staal, brons, wolfraam, legeringen van nikkel en dergelijke. Bij één uitvoeringsvorm is het substraat van brons.Examples of metal and metal alloy substrates are copper, steel, bronze, tungsten, nickel alloys and the like. In one embodiment, the substrate is made of bronze.

25 Een nikkellaag 13 wordt afgezet op het oppervlak van het substraat 12 met behulp van gebruikelijke en bekende werkwijzen voor elektrolytisch bekleden. Deze werkwijzen omvatten de toepassing van een conventioneel bad voor elektrolytisch bekleden, zoal$ bijvoorbeeld een Watts bad 30 als bekledingsoplossing. Dergelijke baden bevatten kenmerkend nikkelsulfaat, nikkelchloride en boorzuur opgelost in water. Alle chloride-, sulfamaat- en fluorboraat-bekledingsoplossingen kunnen ook worden gebruikt. Deze baden kunnen desgewenst een aantal bekende en gebruikelijke 35 verbindingen bevatten zoals vlakmiddelen, polijstmiddelen en dergelijke. Om een spiegelend heldere nikkellaag te 1013706 4 vervaardigen wordt ten minste een polijstmiddel uit klasse I en ten minste een polijstmiddel uit klasse II aan de bekledingsoplossing toegevoegd. Polijstmiddelen van klasse I zijn organische verbindingen die zwavel bevatten.A nickel layer 13 is deposited on the surface of the substrate 12 using conventional and known electrolytic coating methods. These methods include the use of a conventional electrolytic coating bath, such as, for example, a Watts bath 30 as a coating solution. Such baths typically contain nickel sulfate, nickel chloride and boric acid dissolved in water. All chloride, sulfamate and fluoroborate coating solutions can also be used. These baths can optionally contain a number of known and conventional compounds such as flattening agents, polishing agents and the like. To produce a mirror clear nickel layer, at least one Class I polishing agent and at least one Class II polishing agent are added to the coating solution. Class I polishes are organic compounds that contain sulfur.

5 Polijstmiddelen van klasse II zijn organische verbindingen die geen zwavel bevatten. Polijstmiddelen van klasse II kunnen ook afvlakking veroorzaken en bij toevoeging aan het bekledingsbad zonder zwavelbevattende polijstmiddelen van klasse I, resulteren in half heldere nikkelafzettingen. De 10 klasse I polijstmiddelen omvatten alkylnaphtaleen en benzeensulfonzuur, benzeen- en naftaleen- di- en trisulfonzuur, benzeen- en naftaleen sulfonamide en sulfonamiden zoals sacharine, vinyl- en allylsulfonamiden en -sulfonzuur. De polijstmiddelen van klasse II zijn in 15 het algemeen onverzadigde organische materialen zoals bijvoorbeeld acetyleen- of ethyleenalcohol, geêthoxyleerde en gepropoxyleerde acetyleenalcohol, cumarine en aldehyden. Deze polijstmiddelen van klasse I en klasse II zijn de deskundigen bekend en zijn in de handel verkrijgbaar. Zij 20 worden o.a. beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 4.421.611.Class II polishes are organic compounds that do not contain sulfur. Class II polishes can also cause flattening and when added to the coating bath without class I sulfur-containing polishes result in semi-clear nickel deposits. The class I polishes include alkylnaphthalene and benzenesulfonic acid, benzene and naphthalene di- and trisulfonic acid, benzene and naphthalene sulfonamide and sulfonamides such as saccharin, vinyl and allylsulfonamides and sulfonic acid. The class II polishes are generally unsaturated organic materials such as, for example, acetylene or ethylene alcohol, ethoxylated and propoxylated acetylene alcohol, coumarin and aldehydes. These Class I and Class II polishes are known to those skilled in the art and are commercially available. They are described, inter alia, in U.S. Patent 4,421,611.

De nikkellaag 13 kan bestaan uit één enkele nikkellaag zoals bijvoorbeeld helder nikkel of kan bestaan uit twee verschillende nikkellagen zoals een half-heldere 25 nikkellaag en een heldere nikkellaag. In de figuur bestaat de laag 14 uit half-helder nikkel, terwijl laag 16 bestaat uit helder nikkel. Deze dubbele nikkelafzetting verschaft een verbeterde corrosiebescherming aan het onderliggende substraat. De half-heldere zwavelvrije bekleding 14 wordt 30 rechtstreeks op het oppervlak van het substraat 12 afgezet door gebruikelijke werkwijzen voor elektrolytisch bekleden. Het substraat 12 dat de half-heldere nikkellaag 14 bevat wordt vervolgens geplaatst in een bekledingsbad voor helder nikkel en de laag 16 van helder nikkel wordt eveneens met 35 behulp van gebruikelijke werkwijzen voor elektrolytisch bekleden afgezet op de half-heldere nikkel 14.The nickel layer 13 may consist of a single nickel layer such as, for example, clear nickel, or it may consist of two different nickel layers, such as a semi-clear nickel layer and a clear nickel layer. In the figure, the layer 14 consists of semi-clear nickel, while the layer 16 consists of clear nickel. This double nickel deposition provides improved corrosion protection to the underlying substrate. The semi-clear sulfur-free coating 14 is deposited directly on the surface of the substrate 12 by conventional electrolytic coating methods. The substrate 12 containing the semi-clear nickel layer 14 is then placed in a clear nickel plating bath and the clear nickel layer 16 is also deposited on the semi-clear nickel 14 by conventional electroplating methods.

1 n 1 37 nfi 51 n 1 37 nfi 5

De dikte van de nikkellaag 13 is in het algemeen in het gebied van ongeveer 250 miljoenste (0,00025) cm, bij voorkeur van ongeveer 380 miljoenste (0,00038) cm tot ongeveer 8800 miljoenste (0,0088) cm.The thickness of the nickel layer 13 is generally in the range from about 250 millionth (0.00025) cm, preferably from about 380 millionth (0.00038) cm to about 8800 millionth (0.0088) cm.

5 In de uitvoeringsvorm waar een tweevoudige nikkel laag wordt toegepast is de dikte van de half-heldere nikkellaag en van de heldere nikkellaag een dikte die doelmatig is om verbeterde corrosiebescherming te verschaffen. In het algemeen bedraagt de dikte van de half-10 heldere nikkellaag 14 ten minste ongeveer 127 miljoenste (0,000127) cm, bij voorkeur ten minste ongeveer 250 miljoenste (0,00025) cm en me$r bij voorkeur ten minste ongeveer 380 miljoenste (0,00038) cm. De bovengrens van de dikte is in het algemeen niet kritisch en wordt beheerst 15 door secondaire overwegingen zoals kosten en voorkomen. In het algemeen echter dient een dikte van ongeveer 3800 miljoenste (0,0038) cm, bij voorkeur echter ongeveer 2500 miljoenste (0,0025) cm en meer bij voorkeur ongeveer 1880 miljoenste (0,0188) cm niet overschreven te worden. De 20 heldere nikkellaag 16 heeft in het algemeen een dikte van ten minste ongeveer 125 miljoenste (0,000125) cm, bij voorkeur ten minste ongeveer 315 miljoenste (0,000315) cm en meer bij voorkeur ten minste ongeveer 625 miljoenste (0,000625) cm. De bovengrens van de dikte van de heldere 25 nikkellaag is niet kritisch en wordt over het algemeen beheerst door overwegingen zoals kosten. In het algemeen dient evenwel een dikte van ongeveer 6250 miljoenste (0,00625) cm, bij voorkeur ongeveer 5000 miljoenste (0,005) cm en meer bij voorkeur ongeveer 3750 miljoenste 30 (0,00375) cm niet overschreven te worden. De helder nikkellaag 16 dient ook als eon afvlaklaag die er naar neigt onvolmaaktheden in het substraat te bedekken of te vullen.In the dual nickel layer embodiment, the thickness of the semi-clear nickel layer and of the clear nickel layer is a thickness effective to provide improved corrosion protection. Generally, the thickness of the half-10 clear nickel layer 14 is at least about 127 millionth (0.000127) cm, preferably at least about 250 millionth (0.00025) cm, and more preferably at least about 380 millionth (0.00038) cm. The upper limit of the thickness is generally not critical and is governed by secondary considerations such as cost and appearance. Generally, however, a thickness of about 3800 millionth (0.0038) cm, preferably about 2500 millionth (0.0025) cm, and more preferably about 1880 millionth (0.0188) cm should not be overwritten. The clear nickel layer 16 generally has a thickness of at least about 125 millionth (0.000125) cm, preferably at least about 315 millionth (0.000315) cm and more preferably at least about 625 millionth (0.000625 ) cm. The upper limit of the thickness of the clear nickel layer is not critical and is generally governed by considerations such as cost. Generally, however, a thickness of about 6250 millionth (0.00625) cm, preferably about 5000 millionth (0.005) cm, and more preferably about 3750 millionth (0.00375) cm should not be overwritten. The clear nickel layer 16 also serves as a smoothing layer that tends to cover or fill imperfections in the substrate.

Op de heldere nikkellaag 16 is een laag 20 van een 35 tin-nikkellegering aangebracht. Meer in het bijzonder bestaat de laag 20 uit een legering van nikkel en tin. De 1 0 1 37 06 6 laag van tin-nikkellegering blijkt verrassenderwijze galvanische corrosie te reduceren of te elimineren wanneer titaan aanwezig is in de uit damp afgezette lagen. De laag 20 wordt op de laag 16 afgezet met behulp van gebruikelijke 5 en bekende werkwijzen voor het elektrolytisch bekleden met een tin-nikkellegering. Deze werkwijzen en bekledingsbaden zijn gebruikelijk en bekend en worden onder meer beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.033.835, 4.049.508, 3.887.444, 3.772.168, en 3.940.319. De laag van tin-10 nikkellegering bestaat bij voorkeur uit ongeveer 50-80 gew.% tin en ongeveer 20-50 gew.% nikkel, meer bij voorkeur uit ongeveer 65% tin en 35% nikkel hetgeen de atoomsamen-stelling SnNi weergeeft. Het bekledingsbad bevat voldoende hoeveelheden nikkel en tin om een legering van tin en 15 nikkel met de beschreven samenstelling te verschaffen.The clear nickel layer 16 is coated with a tin-nickel alloy layer 20. More particularly, the layer 20 consists of an alloy of nickel and tin. The 1 0 1 37 06 6 layer of tin-nickel alloy surprisingly appears to reduce or eliminate galvanic corrosion when titanium is present in the vapor deposited layers. The layer 20 is deposited on the layer 16 using conventional and known tin-nickel alloy electrolytic coating methods. These methods and coating baths are conventional and known and are described, inter alia, in U.S. Patents 4,033,835, 4,049,508, 3,887,444, 3,772,168, and 3,940,319. The tin-10 nickel alloy layer preferably consists of about 50-80 wt% tin and about 20-50 wt% nickel, more preferably about 65% tin and 35% nickel, which represents the SnNi atomic composition. The plating bath contains sufficient amounts of nickel and tin to provide an alloy of tin and nickel of the described composition.

Een in de handel verkrijgbaar tin-nikkelbekledings-procédé is het Ni-Colloy™ procédé dat in de handel wordt gebracht ATOTECH en wordt beschreven in een Technical Information Sheet No: NiColloy van 30 oktober 1994.A commercially available tin-nickel plating process is the Ni-Colloy ™ process which is marketed ATOTECH and is described in a Technical Information Sheet No: NiColloy dated October 30, 1994.

20 De dikte van de legeringslaag 20 van tin-nikkel is een dikte doelmatig om galvanische corrosie te reduceren of uit te schakelen. Deze dikte bedraagt in het algemeen ten minste ongeveer 25 miljoenste, (0,000025) cm, bij voorkeur ten minste ongeveer 50 miljoenste (0,00005) cm en meer in 25 het bijzonder ten minste ongeveer 127 miljoenste (0,000127) cm. De bovengrens van de dikte is niet kritisch en hangt in het algemeen van economische overwegingen af. In het algemeen dient een dikte van ongeveer 5000 miljoenste (0,005) cm, bij voorkeur ongeveer 2500 miljoenste (0,0025) 30 cm en nog meer in het bijzonder ongeveer 1270 miljoenste (0,00127) cm niet overschreven te worden.The thickness of the tin-nickel alloy layer 20 is a thickness effective to reduce or eliminate galvanic corrosion. This thickness is generally at least about 25 millionth, (0.000025) cm, preferably at least about 50 millionth (0.00005) cm, and more particularly at least about 127 millionth (0.000127) cm. The upper limit of thickness is not critical and generally depends on economic considerations. Generally, a thickness of about 5000 millionth (0.005) cm, preferably about 2500 millionth (0.0025) 30 cm and even more particularly about 1270 millionth (0.00127) cm should not be overwritten.

Over de laag 20 van een tin-nikkellegering is een sandwichlaag 26 aangebracht die bestaat uit lagen 30 opgebouwd uit titaan of een titaanlegering afgewisseld met 35 lagen 28 bestaande uit een titaanverbinding of een verbinding van een titaanlegering. Een dergelijke opbouw is in de 1 01 37 06 7 figuren weergegeven, waarin 2 6 de sandwichlaag aanduidt, 28 een laag weergeeft die bestaat uit een titaanverbinding of een verbinding van een titaanlegering en 30 een laag aangeeft bestaande uit titaan of een titaanlegering.A sandwich layer 26 consisting of layers 30 composed of titanium or a titanium alloy alternating with 35 layers 28 consisting of a titanium compound or a compound of a titanium alloy is provided over the layer 20 of a tin-nickel alloy. Such a structure is shown in the 1 01 37 06 7 figures, in which 2 designates the sandwich layer, 28 represents a layer consisting of a titanium compound or a compound of a titanium alloy and 30 indicates a layer consisting of titanium or a titanium alloy.

5 De metalen die met titaan legeren teneinde de titaanlegering of de verbinding van een titaanlegering te vormen zijn de niet edele vuurvaste metalen. Deze omvatten zirkoon, hafnium, tantaal en wolfraam. De titaanlegeringen omvatten in het algemeen ongeveer 10 tot 90 gew.% titaan en 10 ongeveer 90 tot 10 gew.% van een ander niet edel vuurvast metaal, bij voorkeur ongeveer 20 tot 80 gew.% titaan en ongeveer 80 tot 20 gew.% van een ander vuurvast metaal. De verbindingen van titaan of van een titaanlegering omvatten oxyden, nitriden, carbiden en carbonitriden. Bij een 15 uitvoeringsvorm bestaan de lagen 28 uit nitriden van een titaanzirkoonlegering en de lagen 30 uit een titaanzirkoon-legering. Bij deze uitvoeringsvorm heeft de laag nitride van titaanzirkoonlegering een kleur van messing met een gouden tint.The metals alloying with titanium to form the titanium alloy or the compound of a titanium alloy are the non-precious refractory metals. These include zircon, hafnium, tantalum and tungsten. The titanium alloys generally comprise about 10 to 90% by weight of titanium and about 90 to 10% by weight of another non-noble refractory metal, preferably about 20 to 80% by weight of titanium and about 80 to 20% by weight of another refractory metal. The titanium or titanium alloy compounds include oxides, nitrides, carbides and carbonitrides. In an embodiment, the layers 28 consist of nitrides of a titanium zirconium alloy and the layers 30 of a titanium zirconium alloy. In this embodiment, the titanium zircon alloy nitride layer has a brass color with a golden hue.

20 De sandwichlaag 26 heeft een dikte die doelmatig is om bestand te zijn tegen afschuren, krassen en slijtage en de vereiste te verschaffen, bijvoorbeeld een messingkleur met gouden tint. In het algemeen heeft de laag een gemiddelde dikte van ongeveer 5 miljoenste (0,000005) cm 25 tot ongeveer 100 miljoenste (0,0001) cm, bij voorkeur van ongeveer 10 miljoenste (0,00001) cm tot ongeveer 88 miljoenste (0,000088) cm er) meer bij voorkeur van ongeveer 15 miljoenste (0,000015) cm tot ongeveer 75 miljoenste (0,000075) cm.The sandwich layer 26 has a thickness effective to resist abrasion, scratches and abrasion and to provide the requirement, for example, a brass color with a golden tint. Generally, the layer has an average thickness of from about 5 millionth (0.000005) cm to about 100 millionth (0.0001) cm, preferably from about 10 millionth (0.00001) cm to about 88 millionth (0, 000088) cm er) more preferably from about 15 millionth (0.000015) cm to about 75 millionth (0.000075) cm.

30 Ieder van de lagen 28 en 30 heeft in het algemeen een dikte van ten minste ongeveer 0,025 miljoenste (0,0000000025) cm, bij voorkeur ten minste ongeveer 0,63 miljoenste (0,000000063) cm en nog meer in het bijzonder ten minste ongeveer 1,25 miljoenste 35 (0,000000125) cm. In het algertieen dienen de lagen 28 en 30 niet dikker te zijn dan ongeveer 38 miljoenste 1 01 3706 8 (0,0000038) cm, bij voorkeur ongeveer 25 miljoenste (0,0000025) cm en meer bij voorkeur ongeveer 13 miljoenste (0,0000013) cm.Each of the layers 28 and 30 generally has a thickness of at least about 0.025 millionth (0.0000000025) cm, preferably at least about 0.63 millionth (0.000000063) cm, and more particularly at least about 1.25 millionth 35 (0.000000125) cm. In the algae, layers 28 and 30 should be no thicker than about 38 millionth 1 01 3706 8 (0.0000038) cm, preferably about 25 millionth (0.0000025) cm and more preferably about 13 millionth (0.0000013) ) cm.

In de sandwichlaag is de onderste laag de laag 30, 5 d.w.z. de laag bestaande uit titaan of een titaanlegering. De onderste laag 30 is aangebracht op de laag 20 van tin-nikkellegering. De bovenste laag van de sandwichlaag is de laag 28'. De laag 28' bestaat uit een titaanverbinding of een verbinding van een titaanlegering en de laag 28' is de 10 kleurlaag. Dat wil zeggen de laag verschaft de kleur aan de bekleding. In het geval van nitride van een titaanzirkoon-legering is het een koperkleur met een gouden schakering.In the sandwich layer, the bottom layer is the layer 30, i.e. the layer consisting of titanium or a titanium alloy. The bottom layer 30 is applied to the tin-nickel alloy layer 20. The top layer of the sandwich layer is the layer 28 '. The layer 28 'consists of a titanium compound or a titanium alloy compound and the layer 28' is the color layer. That is, the layer provides the color to the coating. In the case of titanium zirconium alloy nitride, it is a copper shade with a golden hue.

De laag 28' heeft een dikte die ten minste doelmatig is om de vereiste kleur te verschaffen, d.w.z. koperkleur met een 15 gouden tint. In het algemeen kan de laag 28' een dikte hebben die ongeveer gelijk is aan de dikte van de sandwichlaag. De laag 28' is de dikste van de lagen 28 en 30 die de sandwichlaag vormen. In het algemeen heeft de laag 28' een dikte van ten minste ongeveer 5 miljoenste en bij voorkeur 20 ten minste ongeveer 13 miljoenste van een centimeter. In het algemeen dient een dikte van ongeveer 127 miljoenste en bij voorkeur ongeveer 76 miljoenste van een centimeter niet overschreden te worden.The layer 28 'has a thickness that is at least effective to provide the required color, i.e., copper color with a golden hue. Generally, the layer 28 'may have a thickness approximately equal to the thickness of the sandwich layer. The layer 28 'is the thickest of the layers 28 and 30 that form the sandwich layer. Generally, the layer 28 'has a thickness of at least about 5 millionths, and preferably at least about 13 millionths of an inch. Generally, a thickness of about 127 millionth and preferably about 76 millionth of an inch should not be exceeded.

Een werkwijze voor het vormen van de sandwichlaag 26 25 is het toepassen van bekende en gebruikelijke werkwijzen voor dampafzetting zoals fysische dampafzetting of chemische dampafzetting. Werkwijzen voor fysische damp-afzetting omvatten verstuiven en kathodische boogopdamping. Bij een werkwijze volgens de uitvinding wordt verstuiven of 30 kathodische boogopdamping gebruikt om een laag 30 van een legering van zirkoontitaan of titaan af te zetten, gevolgd door reactief verstuiven of reactief kathodisch boog-opdampen om een laag 28 van een verbinding van een zirkoon-titaanlegering zoals een nitride of een titaanverbinding 35 zoals een nitride af te zetten.A method of forming the sandwich layer 26 is to use known and conventional vapor deposition methods such as physical vapor deposition or chemical vapor deposition. Physical vapor deposition methods include sputtering and cathodic arc vapor deposition. In a method of the invention, sputtering or cathodic arc vapor deposition is used to deposit a layer 30 of an alloy of zirconium titanium or titanium, followed by reactive sputtering or reactive cathodic arc vapor deposition around a layer 28 of a zirconium-titanium alloy compound such as a nitride or a titanium compound such as a nitride.

1 01 3706 91 01 3706 9

Om de sandwichlaag 26 te vormen waarin de titaan-verbinding en de verbinding van een titaanlegering nitriden zijn wordt de stromingssnelheid van het stikstofgas gevarieerd (gepulseerd) tijdens de dampafzetting zoals 5 reactief verstuiven of reactief kathodische boogopdamping tussen nul (geen stikstofgas pf een gereduceerde hoeveelheid wordt ingebracht) tot het invoeren van stikstof met een gewenste waarde om meervoudig afwisselende lagen van metaal 30 en metaalnitride 28 in de sandwichlaag 26 te 10 vormen.To form the sandwich layer 26 in which the titanium compound and the titanium alloy compound are nitrides, the flow rate of the nitrogen gas is varied (pulsed) during vapor deposition such as reactive sputtering or reactive cathodic arc evaporation between zero (no nitrogen gas pf becomes a reduced amount introduced) to introduce nitrogen of a desired value to form multiple alternating layers of metal 30 and metal nitride 28 in the sandwich layer 26.

Het aantal afwisselende lagen van metaal 30 en lagen 28 van vuurvaste metaalverbindingen in de sandwichlaag 26 is een aantal dat doelmatig is om barsten te reduceren of uit te schakelen. Dit aantal is in het algemeen ten minste 15 ongeveer 4, bij voorkeur ten minste ongeveer 6 en meer bij voorkeur ten minste ongeveer 8. In het algemeen dient het aantal afwisselende lagen van vuurvastmetaal 30 en vuurvaste metaalverbinding 28 in de sandwichlaag 26 ongeveer 50, bij voorkeur ongeveer 40 en meer bij voorkeur ongeveer 20 30 niet te overschrijden./The number of alternating layers of metal 30 and layers 28 of refractory metal compounds in the sandwich layer 26 is a number effective to reduce or eliminate cracks. This number is generally at least about 4, preferably at least about 6, and more preferably at least about 8. Generally, the number of alternating layers of refractory metal 30 and refractory metal compound 28 in the sandwich layer 26 should be about 50, at preferably about 40 and more preferably about 20 30./

Bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een laag 34 bestaande uit de reactieproducten van een titaan-metaal of titaanlegering, een zuurstofbevattend gas zoals zuurstof en stikstof op de sandwichlaag 26 afgezet.In one embodiment of the invention, a layer 34 consisting of the reaction products of a titanium metal or titanium alloy, an oxygen-containing gas such as oxygen and nitrogen is deposited on the sandwich layer 26.

25 De reactieproducten van het metaal of de metaal- legering, zuurstof en stikstof bestaan in het algemeen uit oxyde van het metaal of de metaallegering en nitride van het metaal of de metaallegering. De reactieproducten van titaan, zuurstof en stikstof omvatten derhalve bijvoorbeeld 30 titaanoxyde en titaannitride. Deze metaaloxyden en metaal-nitriden en hun bereiding en afzetting zijn gebruikelijk en bekend en worden o.a. beschreven in het Amerikaanse octrooi 5.367.285.The reaction products of the metal or metal alloy, oxygen and nitrogen generally consist of oxide of the metal or metal alloy and nitride of the metal or metal alloy. The reaction products of titanium, oxygen and nitrogen therefore include, for example, titanium oxide and titanium nitride. These metal oxides and metal nitrides and their preparation and deposition are conventional and known and are described, inter alia, in U.S. Patent 5,367,285.

De laag 34 kan worden afgezet met behulp van bekende 35 en gebruikelijke technieken voor dampafzetting, met 1013706 10 inbegrip van reactief verstuiven en reactief kachodisch boogverdampen.The layer 34 can be deposited using known and conventional vapor deposition techniques, including reactive sputtering and reactive kachodic arc evaporation.

Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat de laag 34 in plaats van uit de reactieproducten 5 van titaan of een titaanlegering, zuurstof en stikstof uit titaanoxyde of oxyde van een titaanlegering. Deze oxyden en hun bereiding zijn bekend en gebruikelijk.In another embodiment of the invention, the layer 34, instead of the reaction products 5 of titanium or a titanium alloy, oxygen and nitrogen consists of titanium oxide or oxide of a titanium alloy. These oxides and their preparation are known and common.

De laag 34 die (I) de reactieproducten van titaan of een titaanlegering, zuurstof en stikstof of (II) titaan-10 oxyde of oxyde van een titaanlegering bevat is in het algemeen zeer dun. De laag heeft een dikte die de laag 34 niet-opaque of translucent of doorzichtig maakt, zodat de laag 28 daardoorheen zichtbaar is. De laag heeft ook een dikte die ten minste doelmatig is om een verbeterde 15 chemische weerstand te verschaffen. In het algemeen bedraagt de dikte ten minste ongeveer twaalfhonderdste van een miljoenste (0,000000125) cm bij voorkeur ten minste een vierde van een miljoenste (0,00000025) cm en meer bij voorkeur ten minste ongeveer 0,38 van een miljoenste 20 (0,000000038) cm. In het algemeen dient de laag 34 niet dikker te zijn dan ongeveer twaalfeneenhalf miljoenste (0,00000125) cm bij voorkeur ongeveer vijf miljoenste (0,0000005) cm en meer bij voorkeur ongeveer 2,5 miljoenste (0,00000025) cm.The layer 34 containing (I) the reaction products of titanium or a titanium alloy, oxygen and nitrogen or (II) titanium oxide or titanium alloy oxide is generally very thin. The layer has a thickness that makes the layer 34 non-opaque or translucent or transparent, so that the layer 28 is visible therethrough. The layer also has a thickness that is at least effective to provide improved chemical resistance. Generally, the thickness is at least about one hundredth of a millionth (0.000000125) cm, preferably at least one quarter of a millionth (0.00000025) cm, and more preferably at least about 0.38 of one millionth (0 , 000000038) cm. Generally, the layer 34 should be no thicker than about twelve and a half millionth (0.00000125) cm, preferably about five millionth (0.0000005) cm, and more preferably about 2.5 millionth (0.00000025) cm.

25 De laag 34 kan worden afgezet met behulp van bekende en gebruikelijke werkwijzen voor afzetting uit damp met inbegrip van fysische dampafzetting en chemische damp-afzetting zoals bijvoorbeeld reactief verstuiven en reactieve kathodische boogopdamping.The layer 34 can be deposited using known and conventional vapor deposition methods including physical vapor deposition and chemical vapor deposition such as, for example, reactive sputtering and reactive cathodic arc vapor deposition.

30 Verstuivingsmethoden en apparatuur daarvoor worden onder meer beschreven in de publicaties J. Vossen en W. Kern "Thin Film Processes II", Academie Press, 1991; R. Boxman e.a. "Handbook of Vacuum Arc Science and Technology", Noyes Pub., 1995; en de Amerikaanse octrooien 35 4.162.954 en 4.591.418.Sputtering methods and equipment therefor are described, inter alia, in the publications J. Vossen and W. Kern "Thin Film Processes II", Academy Press, 1991; R. Boxman et al. "Handbook of Vacuum Arc Science and Technology", Noyes Pub., 1995; and U.S. Patents 35 4,162,954 and 4,591,418.

1 0 1 3706 111 0 1 3706 11

Kort samengevat wordt bij het procédé van verstuivingsafzetten een vuurvaste metalen trefplaat (bijvoorbeeld van titaan of zirkoon), welke de kathode is, en het substraat in een vacuümkamer opgesteld. De lucht in 5 de kamer wordt afgezogen om vacuümomstandigheden in de kamer te creëren. Een inertgas, bijvoorbeeld argon, wordt in de kamer ingebracht. De gasdeeltjes worden geïoniseerd en worden naar de trefplaat versneld om titaan- of zirkoonatomen los te maken. Het losgemaakte 10 trefplaatmateriaal wordt dan als bekledingslaag op het substraat afgezet.Briefly, in the sputter deposition process, a refractory metal target (e.g., of titanium or zircon), which is the cathode, and the substrate are placed in a vacuum chamber. The air in the chamber is extracted to create vacuum conditions in the chamber. An inert gas, such as argon, is introduced into the chamber. The gas particles are ionized and accelerated to the target to release titanium or zircon atoms. The detached target material is then deposited as a coating on the substrate.

Bij kathodisch boogverdampen wordt een elektrische boog van kenmerkend een aantal honderden ampères aangelegd op het oppervlak van een metalen kathode, bijvoorbeeld van 15 zirkoon of titaan. De boog verdampt het kathodemateriaal, dat vervolgens op de substraten condenseert onder het vormen van een bekleding.In cathodic arc evaporation, an electric arc of typically several hundred amperes is applied to the surface of a metal cathode, for example, of zircon or titanium. The arc evaporates the cathode material, which then condenses on the substrates to form a coating.

Reactieve kathodische boogverdamping en reactief verstuiven zijn in het algemeen soortgelijk aan gewoon 20 verstuiven en kathodisch Jooogverdampen met uitzondering dat een reactief gas in de kamer wordt ingebracht dat reageert met het vrij gemaakte materiaal van de trefplaat. Derhalve wordt in het geval waar de laag 34 bestaat uit titaanoxyde en de kathode bestaat uit titaanzuurstof als reactief gas 25 in de kamer ingevoerd.Reactive cathodic arc evaporation and reactive sputtering are generally similar to ordinary sputtering and cathodic Yoke vaporization except that a reactive gas is introduced into the chamber which reacts with the released material from the target. Therefore, in the case where the layer 34 consists of titanium oxide and the cathode consists of titanium oxygen, reactive gas 25 is introduced into the chamber.

De uitvinding wordt toégelicht aan de hand van het volgende voorbeeld, dat ter illustratie is bedoeld en de uitvinding niet beperkt.The invention is illustrated by the following example, which is for illustrative purposes and does not limit the invention.

30 VOORBEELD IEXAMPLE I

Een aantal koperen kranen wordt geplaatst in een gebruikelijk reinigingsbad, dat de gewone bekende zepen, reinigingsmiddelen, ontvlokkingsmiddelen en dergelijke bevat en dat wordt gehandhaafd op een pH van 8,9 - 9,2 en 35 een temperatuur van ongeveer 50 tot 91°C gedurende 10 minuten. De koperen kranen worden vervolgens gebracht in 1 01 37 06 12 een gebruikelijk ultrasoon alkalisch reinigingsbad. Het ultrasone reinigingsbad heeft een pH van 8,9 tot 9,2 en wordt gehandhaafd op een temperatuur van ongeveer 70 tot 81°C en bevat de gebruikelijke en bekende zepen, 5 reinigingsmiddelen, ontvlokkingsmiddelen en dergelijke. Na de ultrasone reiniging worden de kranen afgespoeld en opgesteld in een gebruikelijk alkalisch elektro-reinigingsbad gedurende ongeveer 50 seconden. Het elektroreinigingsbad wordt gehandhaafd op een temperatuur 10 van ongeveer 60 - 71°C bij een pH van ongeveer 10,5 - 11,5 en bevat gebruikelijke en standaardreinigingsmiddelen. De kranen worden vervolgens afgespoeld en gedurende ongeveer 20 seconden geplaatst in een gebruikelijk zuuractivatorbad. Het zuuractivatorbad heeft een pH van ongeveer 2,0 - 3,0, 15 wordt gehouden op omgevingstemperatuur en bevat een zuur-zout op basis van natriumfluoride.A number of copper faucets are placed in a conventional cleaning bath, which contains the common known soaps, cleaning agents, flocculants and the like, and which is maintained at a pH of 8.9 - 9.2 and a temperature of about 50 to 91 ° C for 10 minutes. The copper faucets are then placed in a conventional ultrasonic alkaline cleaning bath. The ultrasonic cleaning bath has a pH of 8.9 to 9.2 and is maintained at a temperature of about 70 to 81 ° C and contains the usual and known soaps, cleaning agents, flocculants and the like. After the ultrasonic cleaning, the faucets are rinsed and placed in a conventional alkaline electro-cleaning bath for about 50 seconds. The electrical cleaning bath is maintained at a temperature of about 60-71 ° C at a pH of about 10.5-11.5 and contains conventional and standard cleaning agents. The faucets are then rinsed and placed in a conventional acid activator bath for about 20 seconds. The acid activator bath has a pH of about 2.0-3.0, is maintained at ambient temperature and contains an acid salt based on sodium fluoride.

De kranen worden vervolgens afgespoeld en gedurende ongeveer 12 minuten opgesteld in een bekledingsbad voor helder nikkel. Het helder nikkelbad is in het algemeen een 20 gebruikelijk bad dat wordt gehandhaafd op een temperatuur van ongeveer 55 - 65°C, een pH van ongeveer 4,0 - 4,8 en bevat NiS04, NiCl2, boorzuur en heldermakers. Een heldere nikkellaag met een gemiddelde dikte van ongeveer éénduizendste centimeter wordt op de kranen afgezet. De met 25 helder nikkel beklede kranen worden tweemaal afgespoeld in een tin-nikkelbekledingsbad gedurende ongeveer 7 ^ minuut. Het bad wordt gehouden op een temperatuur van ongeveer 29 - 60°C en een pH van ongeveer 4,5 - 5,0. Het bad bevat tinchloride, nikkelchloride, ammoniumbifluoride en andere 30 bekende en gebruikelijke complexe bevochtigingsmiddelen.The faucets are then rinsed and placed in a clear nickel plating bath for about 12 minutes. The clear nickel bath is generally a conventional bath which is maintained at a temperature of about 55-65 ° C, a pH of about 4.0-4.8, and contains NiSO 4, NiCl 2, boric acid, and brighteners. A clear nickel layer with an average thickness of about one thousandth of an inch is deposited on the taps. The clear nickel-coated faucets are rinsed twice in a tin-nickel coating bath for about 7 minutes. The bath is kept at a temperature of about 29-60 ° C and a pH of about 4.5-5.0. The bath contains tin chloride, nickel chloride, ammonium bifluoride and other known and common complex humectants.

Een tin-nikkellaag met een gemiddelde dikte van ongeveer 500 miljoenste cm wordt afgezet op het oppervlak van de heldere nikkellaag. De met nikkel en tin-nikkel beklede kranen worden gedegen afgespoeld in gedeioniseerd water en 35 vervolgens gedroogd.A tin-nickel layer with an average thickness of about 500 millionth cm is deposited on the surface of the clear nickel layer. The taps nickel and tin-nickel coated are rinsed thoroughly in deionized water and then dried.

1 0 1 3706 131 0 1 3706 13

De elektrolytisch beklede kranen worden opgesteld in een vat voor bekleden door middel van kathodisch boog-opdampen. Het vat is in het algemeen een cilindrisch huis met een vacuümkamer, die is ingericht om onder verminderde 5 druk te worden gebracht met behulp van pompen. Een bron van argongas is met de kamer verbonden door een instelbare klep voor het variëren van de stromingssnelheid van het gas.The electrolytically coated taps are arranged in a vessel for coating by cathodic arc vapor deposition. The vessel is generally a cylindrical housing with a vacuum chamber, which is arranged to be pressurized using pumps. A source of argon gas is connected to the chamber by an adjustable valve for varying the flow rate of the gas.

Een cilindrische kathode van een zirkoon-titaan-legering is bevestigd in het centrum van de kamer en 10 verbonden met de negatieve polen van een variabele gelijk-spanningsbron. De positieve kant van de spanningsbron is verbonden met de wand van de kamer. Het kathodemateriaal bevat zirkoon en titaan.A cylindrical zirconium-titanium alloy cathode is mounted in the center of the chamber and connected to the negative poles of a variable DC voltage source. The positive side of the voltage source is connected to the wall of the room. The cathode material contains zircon and titanium.

De elektrolytisch beklede kranen worden bevestigd op 15 klossen, waarvan er 16 als een ring rond de buitenkant van de kathode zijn opgesteld. De gehele ring roteert rond de kathode terwijl iedere klos opk rond de eigen as roteert, hetgeen resulteert in een zogenaamde planetaire beweging die een uniforme blootstelling aan de kathode verschaft 20 voor alle kranen die op iedere klos zijn bevestigd. De ring roteert kenmerkend met een aantal omwentelingen per minuut, terwijl iedere klos een aantal omwentelingen per omwenteling van de ring maakt. De klossen zijn elektrisch geïsoleerd ten opzichte van de kamer en voorzien van 25 roteerbare contacten, zodat een voorspanning aan de substraten kan worden aangelegd tijdens het bekleden.The electrolytically coated valves are mounted on 15 bobbins, 16 of which are arranged as a ring around the outside of the cathode. The entire ring rotates around the cathode as each bobbin rotates about its own axis, resulting in a so-called planetary motion that provides uniform exposure to the cathode for all valves mounted on each bobbin. The ring typically rotates at a number of revolutions per minute, while each spool makes a number of revolutions per revolution of the ring. The bobbins are electrically insulated from the chamber and provided with rotatable contacts so that a bias can be applied to the substrates during coating.

De vacuümkamer wordt onder een verminderde druk van ongeveer 5xl0'3 millibar gebracht en verhit tot 150°C.The vacuum chamber is placed under a reduced pressure of about 5x103 millibars and heated to 150 ° C.

De elektrolytisch beklede kranen worden vervolgens 30 blootgesteld aan boogplasmareiniging met hoge voorspanning, waarbij een (negatieve) voorspanning van ongeveer 500 V wordt aangelegd aan de elektrolytisch beklede kranen, terwijl een boog van ongeveer 500 ampère wordt aangelegd aan en gehandhaafd op de kathode. De duur van de reiniging 35 bedraagt ongeveer vijf minuten. Vervolgens wordt argongas ingevoerd met een snelheid die voldoende is om een druk van 1 01 3706 14 ongeveer 3x1O'2 millibar te handhaven. Een laag zirkoon-titaanlegering met een gemiddelde dikte van ongeveer 10 miljoenste centimeter wordt op de tin-nikkel beklede kranen afgezet in een periode van drie minuten. Het procédé 5 van kathodische boogafzetting omvat het aanleggen van gelijkspanning aan de kathode om een stroomsterkte van ongeveer 500 ampère te bereiken, het invoeren van argongas in het vat om de druk in het vat op ongeveer lxlO"2 millibar te houden en het roteren van de kranen volgens de boven-10 beschreven planetaire beweging.The electrolytically coated faucets are then subjected to high bias arc plasma cleaning, with a (negative) bias of about 500 V applied to the electrolytically coated faucets, while an arc of about 500 amps is applied to and maintained on the cathode. The cleaning time is about five minutes. Argon gas is then introduced at a rate sufficient to maintain a pressure of 1 01 3706 14 approximately 3x1O2 millibars. A layer of zirconium-titanium alloy with an average thickness of about 10 millionth centimeters is deposited on the tin-nickel coated taps over a three minute period. The cathodic arc deposition process includes applying DC voltage to the cathode to achieve a current of about 500 amps, introducing argon gas into the vessel to maintain the pressure in the vessel at about 1 × 10 2 millibars, and rotating the cranes according to the planetary motion described above.

Nadat de laag zirkoon-titaanlegering is afgezet wordt de sandwichlaag aangebracht op de laag zirkoon-titaanlegering. Een stroom stikstof wordt periodiek in de vacuümkamer gebracht terwijl de boogontlading bij ongeveer 15 500 ampère voortgaat. De stroomsnelheid van het stikstof wordt gepulseerd, d.w.z. periodiek gewijzigd van maximale stroomsnelheid, voldoende om de atomen van zirkoon en titaan die op het substraat aankomen volledig te laten reageren om een nitrideverbinding van de zirkoontitaan-20 legering te vormen, en een minimale stroomsnelheid gelijk aan nul of aan een lage waarde, die niet voldoende is om volledige reactie met alle zirkoontitaanlegering te verschaffen. De periode van het pulseren van de stikstof-stroom bedraagt één tot twee minuten (30 seconden tot één 25 minuut aan en vervolgens uit). De totale tijd voor het gepulseerde afzetten bedraagt ongeveer 15 minuten, hetgeen resulteert in een sandwich-stapel met 10 lagen met een " dikte van ieder ongeveer 2¾ tot 3,8 miljoenste centimeter.After the layer of zirconium-titanium alloy has been deposited, the sandwich layer is applied to the layer of zirconium-titanium alloy. A stream of nitrogen is periodically introduced into the vacuum chamber while the arc discharge continues at about 15 500 amps. The flow rate of the nitrogen is pulsed, ie periodically changed from maximum flow rate, sufficient to fully react the zirconium and titanium atoms arriving on the substrate to form a nitride compound of the zirconium titanium-20 alloy, and a minimum flow rate equal to zero or low value, which is not sufficient to provide complete reaction with all zirconium titanium alloy. The nitrogen flow pulsation period is one to two minutes (30 seconds to one 25 minutes on and then off). The total time for the pulsed deposition is about 15 minutes, resulting in a 10-layer sandwich stack with a thickness of about 2 to 3.8 millionth centimeters each.

Het afgezette materiaal in de sandwichlaag wisselt tussen 30 volledig gereageerd hebbende nitrideverbinding van zirkoon-titaniumlegering en een metaallegering van zirkoon en titaan (of substoïchiometrisch ZrTiN met een veel geringer stikstofgehalte).The deposited material in the sandwich layer alternates between a fully reacted zirconium-titanium alloy nitride compound and a zirconium-titanium metal alloy (or substoichiometric ZrTiN with much lower nitrogen content).

Nadat de sandwichlaag is afgezet wordt een stroom-35 snelheid van het stikstof op maximale waarde gehandhaafd (voldoende om een volledig gereageerd hebbende nitride-After the sandwich layer is deposited, a flow rate of the nitrogen is maintained at maximum value (sufficient to produce a fully reacted nitride).

10137 OR10137 OR

15 verbinding van zirkoon-titaanlegering te vormen) gedurende een tijd van vijf tot tien minuten teneinde een dikkere "kleurlaag" op de sandwichlaag te vormen. Nadat deze laag van nitride van zirkoon-titaanlegering is afgezet wordt een 5 extra stroom zuurstof van ongeveer 0,1 standaard liter per minuut gedurende dertig seconden tot één minuut ingevoerd, terwijl de stroomsnelheden van stikstof en argon op de eerdergenoemde waarden worden gehandhaafd. Een dunne laag gemengde reactieproducten worden gevormd (oxy-nitride van 10 zirkoon-titaanlegering), met een dikte van ongeveer 0,5 tot 1,3 miljoenste centimeter. Ten slotte wordt de boog gedoofd aan het einde van deze laatste afzettingsperiode, wordt de vacuümkamer geventileerd en wprden de beklede substraten eruit genomen.15 to form a zirconium-titanium alloy compound) over a period of five to ten minutes to form a thicker "color layer" on the sandwich layer. After this zirconium-titanium alloy nitride layer is deposited, an additional flow of oxygen of about 0.1 standard liters per minute is introduced for thirty seconds to one minute, while the flow rates of nitrogen and argon are maintained at the aforementioned values. A thin layer of mixed reaction products are formed (oxy-nitride of 10 zirconium-titanium alloy) about 0.5 to 1.3 millionth centimeters thick. Finally, the arc is quenched at the end of this last deposition period, the vacuum chamber is vented and the coated substrates are removed.

1 01 37 061 01 37 06

Claims (14)

1. Voorwerp voorzien van een substraat met op ten minste een gedeelte van het oppervlak daarvan een uit meer lagen bestaande bekleding omvattende: ten minste één laag bestaande uit nikkel, 5 een laag bestaande uit een legering van tin en nikkel, een laag bestaande uit titaan of een titaanlegering, een sandwichlaag bestaande uit lagen omvattende een titaanverbinding of een verbinding van een titaanlegering 10 afgewisseld met lagen omvattende titaan of een titaanlegering, en een laag bestaande uit een titaanverbinding of een verbinding van een titaanlegering.1. Object provided with a substrate having a multilayer coating on at least a part of its surface comprising: at least one layer consisting of nickel, a layer consisting of an alloy of tin and nickel, a layer consisting of titanium or a titanium alloy, a sandwich layer consisting of layers comprising a titanium compound or a titanium alloy compound interspersed with layers comprising titanium or a titanium alloy, and a layer consisting of a titanium compound or a compound of a titanium alloy. 2. Voorwerp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de titaanverbinding titaannitride is.Article according to claim 1, characterized in that the titanium compound is titanium nitride. 3. Voorwerp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verbinding van een titaanlegering nitride van titaan- 20 zirkoonlegering is.Article according to claim 1, characterized in that the compound of a titanium alloy is nitride of titanium-zirconium alloy. 4. Voorwerp volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de titaanlegering een legering van titaanzirkoon is.Article according to claim 3, characterized in that the titanium alloy is a titanium zirconium alloy. 5. Voorwerp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ten minste éne laag van nikkel uit helder nikkel bestaat.Article according to claim 1, characterized in that the at least one nickel layer consists of clear nickel. 6. Voorwerp volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 30 de titaanverbinding titaannitride is. 10137066. Article according to claim 5, characterized in that the titanium compound is titanium nitride. 1013706 7. Voorwerp volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de verbinding van een titaanlegering nitride van een titaanzirkoonlegering is.Article according to claim 5, characterized in that the compound of a titanium alloy is nitride of a titanium zirconium alloy. 8. Voorwerp volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de titaanlegering een legering van titaan en zirkoon is.Article according to claim 7, characterized in that the titanium alloy is an alloy of titanium and zircon. 9. Voorwerp met een substraat met op ten minste een gedeelte van het oppervlak een bekleding uit meer lagen, 10 omvattende: een laag uit half helder nikkel, een laag uit helder nikkel, een laag uit een legering van tin en nikkel, een laag van titaan of een legering van titaan, 15 een sandwichlaag bestaande uit lagen van een titaanverbinding of een verbinding van een titaanlegering afgewisseld met lagen bestaande uit titaan of een titaanlegering, en een laag uit een verbinding van zirkoon of een 20 verbinding van een zirkoon-titaanlegering.9. Object having a substrate having a multilayer coating on at least a portion of the surface, comprising: a layer of semi-clear nickel, a layer of clear nickel, a layer of an alloy of tin and nickel, a layer of titanium or an alloy of titanium, a sandwich layer consisting of layers of a titanium compound or a compound of a titanium alloy interspersed with layers consisting of titanium or a titanium alloy, and a layer of a compound of zirconium or a compound of a zirconium-titanium alloy. 10. Voorwerp volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de titaanverbinding titaannitride is.Article according to claim 9, characterized in that the titanium compound is titanium nitride. 11. Voorwerp volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de verbinding van een titaanlegering een verbinding van een titaan-zirkoonlegering is.Article according to claim 9, characterized in that the compound of a titanium alloy is a compound of a titanium-zirconium alloy. 12. Voorwerp volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat 30 de verbinding van titaan en zirkoon titaan-zirkoonnitride is.12. Article according to claim 11, characterized in that the compound of titanium and zirconium is titanium-zirconium nitride. 13. Voorwerp volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de titaanlegering een legering van titaan en zirkoon is. 35Article according to claim 11, characterized in that the titanium alloy is an alloy of titanium and zircon. 35 14. Voorwerp volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de titaanlegering een legering van titaan en zirkoon is.Article according to claim 12, characterized in that the titanium alloy is an alloy of titanium and zircon.
NL1013706A 1998-12-03 1999-11-30 Object provided with a cover. NL1013706C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20478098A 1998-12-03 1998-12-03
US20478098 1998-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1013706C1 true NL1013706C1 (en) 2000-06-06

Family

ID=22759413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1013706A NL1013706C1 (en) 1998-12-03 1999-11-30 Object provided with a cover.

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1006214A1 (en)
CN (1) CN1259591A (en)
CA (1) CA2291469A1 (en)
FR (1) FR2786792B1 (en)
GB (1) GB2344354A (en)
NL (1) NL1013706C1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2849449B1 (en) * 2002-12-27 2005-08-05 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR MAKING A MULTILAYER ANTI-WEAR COATING
FR2849620A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-09 Metatherm Sa MULTILAYER COATING FOR PROTECTING A CORROSION COMPONENT, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND COATING COMPRISING SUCH COATING

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3503105A1 (en) * 1985-01-30 1986-07-31 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln METHOD FOR COATING MACHINE PARTS AND TOOLS WITH CARBIDE MATERIAL AND MACHINE PARTS AND TOOLS PRODUCED BY THE METHOD
GB8710296D0 (en) * 1987-04-30 1987-06-03 British Petroleum Co Plc Wear resistant multi-layered composite
US4904542A (en) * 1988-10-11 1990-02-27 Midwest Research Technologies, Inc. Multi-layer wear resistant coatings
US5667904A (en) * 1995-05-22 1997-09-16 Baldwin Hardware Corporation Article having a decorative and protective coating simulating brass
US5552233A (en) * 1995-05-22 1996-09-03 Baldwin Hardware Corporation Article having a decorative and protective multilayer coating simulating brass
US5948548A (en) * 1997-04-30 1999-09-07 Masco Corporation Coated article
US5989730A (en) * 1997-04-30 1999-11-23 Masco Corporation Article having a decorative and protective multi-layer coating
US6033790A (en) * 1997-04-30 2000-03-07 Masco Corporation Article having a coating

Also Published As

Publication number Publication date
GB2344354A (en) 2000-06-07
EP1006214A1 (en) 2000-06-07
CN1259591A (en) 2000-07-12
GB9927746D0 (en) 2000-01-26
FR2786792B1 (en) 2002-09-20
FR2786792A1 (en) 2000-06-09
CA2291469A1 (en) 2000-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1013703C1 (en) Covered object.
US5948548A (en) Coated article
US5922478A (en) Article having a decorative and protective coating
US6132889A (en) Coated article
EP0875597A1 (en) Article having a decorative and protective multi-layer coating
US5989730A (en) Article having a decorative and protective multi-layer coating
JP2004519366A (en) Coated articles with stainless steel color
US6033790A (en) Article having a coating
KR19980081873A (en) Coated products
NL1013706C1 (en) Object provided with a cover.
NL1013704C1 (en) Multi-layer coated object.
CA2193467C (en) Article with protective coating thereon
GB2344353A (en) Multi-layer coated article
US20030113590A1 (en) Low pressure coated article
US20020041974A1 (en) Coated article
US20010006737A1 (en) Article having a decorative and protective coating
US20020081462A1 (en) Coated article
MXPA99011014A (en) Article having a decorative and protective multi-layer coating
US20020119341A1 (en) Article having a coating thereon
MXPA99011012A (en) Article coated with multilayer coating
MXPA99011011A (en) Coated article
AU2002254509A1 (en) Coated article having the appearance of stainless steel
MXPA98003388A (en) Article recubie
WO2003054239A2 (en) Low pressure coated article having the appearance of stainless stell
AU2002361751A8 (en) Low pressure coated article

Legal Events

Date Code Title Description
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20040601