490508 A7 __________ B7 五、發明説明“） 發明範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種裝飾和保護用塗層。 發明背景 目前，多種黃銅物件（如：燈、三腳架、燭臺、龍頭 、門鎖、門把握柄、門的鎖眼蓋之類）先吹氣及硏磨物件 表面使其具有高度光澤，之後將保護性有機塗料（如：包 含丙烯系、尿烷、環氧化物之類）施用在此經磨光的表面 上。此系統有著須要吹氣和磨光操作的缺點，在物件形狀 複雜須耗費大量人力時，此缺點更顯著。此外，已知有機 塗層不像所欲般地持久且會磨掉。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以含有鎳底塗和非貴重耐火性金屬化合物（如：氮化 銷、氮化鈦和銷-鈦合金氮化物）來補救這些缺點。但是， 已經發現當鈦（如：氮化鈦或鉻-鈦合金氮化物）存在於塗 層中時，在腐蝕環境中，塗層會有自然腐蝕情況發生。此 自然腐蝕使得塗層實質上無用處。訝異地發現到：鎳底層 和鈦化合物或鈦合金化合物頂層之間有錫-鎳合金層存在時 ，會減少或消除自然腐蝕情況。位於鎳底塗和耐火化合物 頂塗之間之含有錫-鎳合金層的塗層已揭示於美國專利案第 5，6 6 7，9 0 4號。此塗層由鎳層、錫-鎳合金層和由 锆化合物或鈦化合物構成的頂層所構成。通常極佳的此類 塗層也具有數個缺點。此類型塗層的耐化學品性質不足。 與酸或鹼接觸時更是如此。另一問題在於此類型塗層有時 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） 490508 A7 B7 五、發明説明（2 ) 會破裂。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一缺點在於此類型的塗層會使變形。這是因爲頂面 非貴重的耐火金屬化合物層和位於下方的鎳和錫-鎳層之間 的硬度差異的緣故。頂面非貴重的耐火金屬化合物層比位 於下方的鎳和錫-鎳層來得硬。壓力或力量施用於頂面非貴 重的耐火金屬化合物層時，此壓力或力量會穿透頂面到達 較柔軟之位於下方的鎳和錫-鎳層。此力量或壓力夠大時， 會使得這些較柔軟的錫-鎳層和鎳層變形。此使得整個塗層 凹下、塌陷或變形。 本發明補救這些缺點並提出一種塗層，其具有改良的 抗化學品性質、耐變形性、耐破裂性和耐自然腐蝕性。 發明槪沭 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明係針對一種用於底質（特別是金屬底質）的保 護和裝飾用塗層。更特別地，係針對其至少一部分表面上 具有由多層某些特定類型金屬或金屬化合物之塗層的底質 ，特別是金屬底質（如：黃銅）。此塗層具裝飾性並同時 提供耐腐蝕、耐磨和耐化學品效果。一個實施例中，此塗 層使得經磨光的黃銅具有金色外觀，即，具有如金般的黃 銅色調。因此，其上有塗層的物件表面模擬具有金色調之 經磨光的黃銅。 直接附著於底質表面上的第一層由鎳構成。此第一層 可以是整體的（即，單一鎳層）或其可由兩個不同的鎳層 (如：直接附著於底質表面上的半亮光鎳層和層合於半亮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 5 _ 490508 A7 B7 五、發明説明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 光鎳層上的亮光鎳層）構成。在鎳層上的是由錫和鎳合金 構成的層。錫和鎳合金層上的是由鉻構成的層。鉻層上的 是由包含鈦或鈦合金的層與包含鈦化合物或鈦合金化合物 的層交替層合而形成的三明治層。 此三明治層的排列使得鈦或鈦合金層位於鉻層上，即 ，是底層，鈦化合物或欽合金化合物層是頂或外露層。 本發明的另一實施例中，鈦化合物或鈦合金化合物層 上的是由鈦氧化物或鈦合金氧化物構成的層或由鈦或鈦合 金、氧和氮之反應產物構成的層。 附圖簡述 附圖1 .是在底質上的多層塗層之不按比例的截面圖； 附圖2類似於附圖1，是本發明的第二個實施例，其 有鎳層介於鎳-錫合金層和鉻層之間。 附圖3類似於附圖1，但塗層包括耐火金屬氧化物頂 層。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件對照表 12 底質 13 鎳層 14 半亮光鎳層 16 亮光鎳層 2 0 錫-鎳合金層 2 1 鎳層 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（2]0X297公釐） -6- 490508 A7 _____ B7 五、發明説明（4 ) 2 2 鉻層 2 6 三明治層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 8 鈦化合物或鈦合金化合物層 2 8 ^ 鈦化合物或鈦合金化合物層 3〇 鈦或鈦合金層 3 4 金屬或金屬合金、氧和氮的反應產物 較^_實施例之描述 底質1 2可以是任何塑膠、金屬或金屬合金。金屬和 金屬合金底質的例子有銅、鋼、黃銅、錫、錬合金之類。 一個實施例中，底質是黃銅。 鎳層1 3藉傳統和習知電鍍法附於底質1 2表面上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這些方法包括使用傳統電鍍浸液（如·· Watts浸液）作爲電 鍍液。基本上，這樣的浸液含有溶解於水中的硫酸鎳、氯 化鎳和硼酸。也可以使用所有的氯化物、胺基磺酸鹽和氟 硼酸鹽電鍍液。這些浸液可以視情況地包括多種習知和常 用化合物，如：均化劑、亮光劑之類。要製造出鏡般光亮 的鎳層，必須在鍍液中添加至少一種第I類亮光劑和至少 一種第I I類亮光劑。第I類亮光劑是含硫的有機化合物 。第I I類亮光劑是不含硫的有機化合物。第I I類亮光 劑加至沒有含硫的第I類亮光劑的電鍍浸液中，也會引發 均化效果，形成半亮光鎳附著物。這些第I類亮光劑包括 烷基萘和苯磺酸、苯及萘二-和三磺酸、苯和萘磺醯胺及磺 醯胺（如：糖精、乙烯基和烯丙基磺醯胺）和磺酸。第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 490508 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) I I類亮光劑通常是不飽和有機材料，如：乙炔系或乙烯 系醇、乙氧化的和丙氧化的乙炔醇、香豆素和醛類。這些 第I和第I I類亮光劑爲嫻於此技藝者所熟知並可購於市 面上。它們特別述於美國專利案第4，4 2 1 ，6 1 1號 ，茲將其中所述者列入參考。 鎳層1 3可以由單一鎳層（如：亮光鎳）構成，或可 由兩種不同的鎳層（如：半亮光鎳層和亮光鎳層）構成。 附圖中，層1 4由半亮光鎳層構成，而層1 6由亮光鎳構 成。此雙層鎳附著物提供位於下方的底質經改良的腐蝕保 護效果。半亮光的不含硫層1 4藉傳統電鍍法直接附在底 質1 2表面上。含有半亮光鎳層1 4的底質1 2之後置於 亮光鎳電鍍浸液中，亮光鎳層1 6亦藉傳統電鍍法附著在 半亮光鎳層1 4上。 鎳層1 3的厚度通常在約0 · 0 0 0 1英吋（以約 0 · 0 0 0 1 5英吋爲佳）至約0 ·〇0 3 5英吋的範圍 內。 使用雙層鎳層的實施例中，半亮光鎳層和亮光鎳層的 厚度有效地提供改良的防腐蝕保護效果。通常，半亮光鎳 層1 4的厚度至少約0 · 0 0 0 0 5英吋，以至少約 〇·〇〇〇1英吋爲佳，至少約〇·〇〇0 1 5英吋更佳 。通常沒有限制厚度上限，其由其他考量（如：成本和外 觀）決定。但通常厚度不超過約0 · 0 0 1 5英吋，以約 0 · 0 0 1英吋爲佳，約0 · 0 0 7 5英吋更佳。通常， 亮光鎳層1 6的厚度至少約0 · 〇 0 0 0 5英吋，以至少 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐Ί - f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
490508 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 約〇·〇◦ 0 1 2 5英吋爲佳，至少約〇 · 〇〇〇2 5英 吋更佳。通常沒有限制亮光鎳層厚度上限，其通常由，如 .成本考Μ決疋。但通常厚度不超過約〇 · 〇 〇 2 5英吋 ，以約0 · 0 0 2英吋爲佳，約〇 · 〇 〇 1 5英吋更佳。 亮光層1 6亦作爲均化層，以覆蓋或塡補底質缺陷。 冗1先鎳層1 6上的是錫~»鎳合金構成的層2 〇。更特疋 g之’層2 0由錫-鎳合金構成。更特定言之，層2 〇由鎳 和錫的合金構成。訝異地發現到：在有鈦存在於蒸鍍層中 時，此錫-鎳合金會降低或消除自然腐蝕情況。層2 〇以傳 統和習知的錫-鎳合金電鍍法附著於層1 6上。這些方法和 電鍍浸液爲傳統及習知者並特別揭示於美國專利案第 4，033，835、4，〇49，5〇8、 3，887 ’444、3，772，168 和 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3，9 4 0，3 1 9號，茲將其中所述者列入參考。錫-鎳 口 ：¾層以由約5 0 — 8 0重量％錫和約2 0 — 5 0重量％ 鎳構成爲佳，由約6 5 %錫和3 5 %鎳構成者（以原子組 成S η N i表示）更佳。此電鍍浸液含有足量鎳和錫以提 供前述組成的錫-鎳合金。 商用錫-鎳電鑛法是 A T〇T E C Η的N i — ColloyT”；£，其相關資料見於其Technical Information Sheet (技術資料頁）：Ni Coll oy，1994年8月30日，茲將其 中所述者列入參考。 錫-鎳合金層2 0的厚度是能夠有效降低或消除自然腐 蝕的厚度。此厚度通常至少約〇 · 〇 0 0 0 1英吋，以至 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 490508 A7 B7 五、發明説明（7 ) 少約〇·〇0〇〇2英吋爲佳，至少約〇 . 〇 0 0 0 5英 吋更佳。未限制其上限，此通常與經濟因素有關。通常， 厚度不應超過約0 · 0 0 2英吋，以約〇 . 〇 0 1英吋爲 佳，約0 · 0 0 0 5英吋更佳。 錫-鎳合金層2 0上的是由鉻構成的層2 2。此鉻層 2 2以傳統和習知的鉻電鍍技術附著。這些技術和多種鉻 電鍍浸液揭示於 Brassard，“Decorative Electroplating-A P r o c e s s i η T r a n s t i t i ο η (裝飾性電鍍一 一種轉移法）”，M e t a 1 Finishing，ρρ.105-108,1988年 6 月；Zaki，“Chromium Plating( 鉻電鍍）”，PF Directory，pp.1 46- 1 60;及美國專利案第 4 ，46 〇，438、4，234，396 和 4，0 9 3 ，5 2 2號，茲將其中所述者列入參考。 熟知鉻電鍍液並可購自市面上。典型的鉻電鍍液含有 鉻酸或其鹽和觸媒離子（如：硫酸鹽或氟化物）。此觸媒 離子可以由硫酸或其鹽類及氟矽酸所提供。此浸液於約1 1 2 - 1 1 6 °F操作。基本上，鉻電鍍時所用的電流密度 約 1 5 0安培/平方英呎，約5至9伏特。 鉻層2 2作爲介於非貴重耐火金屬或金屬合金層2 3 和非貴重耐火金屬或金屬合金化合物層2 4及錫-鎳合金層 2〇之間的化學屏障層。鉻層2 2改善塗層的耐化學品性 質，並延緩或減少化學品（如：酸（如：H C 1 、 H2S〇4、HN〇3· •等）和鹼（如：Na〇H、 K〇Η · •等））對於錫-鎳合金層2 0造成的衝擊。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣.
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -10- 490508 A7 B7 五、發明説明（8 ) 鉻層2 2亦用以提供三明治層2 6的整體性結構或降 低或消除塗層的變形情況。相較於三明治層2 6 ，此鎳層 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3和錫-鎳合金層2 0相當柔軟。因此，撞、擊或壓在層 2 6上的物件不會穿透此相當堅硬的層，但此力量會轉移 至相當柔軟之位於下方的錫-鎳合金層2 0和鎳層1 3，使 得這些層變形。比錫-鎳層2 0和鎳層堅硬得多的鉻層2 2 通常防止鎳層1 3和錫-鎳層2 0塑化變形。 鉻層2 2的厚度至少足以提供塗層的結構整體性和減 少變形情況。此厚度至少約0 . 0 0 0 0 0 2英吋，以至 少〇·〇0◦〇〇5英吋爲佳，至少約〇.000008 英吋更佳。通常，不限制厚度上限，此上限由其他因素（ 如：成本）決定。但是，此鉻層厚度通常應不超過 〇·〇0〇〇6英吋，以約〇· 〇 〇 〇 〇 5英吋爲佳，約 〇·〇〇0〇4英吋更佳。 以附圖2說明的另一實施例中，鎳層2 1 (以亮光鎳 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 層爲佳）位於錫-鎳層2 0上。此鎳層2 1用以改善鉻層 2 2與錫-鎳層2 0之黏合性。此鎳層2 1的厚度有效地改 善鉻層2 2與錫-鎳層2 0之黏合性。通常，此厚度至少約 0 · 00000025 英吋，以至少 〇 · 〇〇〇〇〇〇5 英吋爲佳’至少約〇 · 〇 〇 〇 〇 0 1英吋更佳。通常，不 限制厚度上限，此上限由其他因素（如：成本、外觀之類 )決定。但是’此鎳層2 1厚度通常應不超過 〇·〇〇〇0 5英吋，以約〇· 〇 〇 〇〇1 5英吋爲佳。 鉻層2 2上的是三明治層2 6，其由以鈦或鈦合金構 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（210X 297公羡） -11 - 490508 A7 ---—_________ B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成的層3 0和以駄化合物或鈦合金化合物構成的層2 8交 替層合而形成。這樣的構造示於附圖中，其中，2 6代表 三明治層’ 2 8代表由鈦化合物或鈦合金化合物構成的層 ’而3 0代表鈦或鈦合金構成的層。 與鈦形成鈦合金或鈦合金化合物的金屬是非貴重的耐 火金屬。這些包括銷、給、鉬和鎢。此鈦合金通常包含約 1 0至約9 0重量％鈦和約9 〇至約1 〇重量％另一非貴 重的耐火金屬’以約2 0至8 0重量％鈦和約8 0至約 2 0重量％另一非貴重的耐火金屬爲佳。此鈦化合物或鈦 合金化合物包括氧化物、氮化物、碳化物和碳氮化物。 另一實施例中，層2 8由欽-銷合金氮化物構成，層 3 ◦由鈦-鍩合金構成。此實施例中，鈦—鉻合金氮化物層 具有黃金般色調的黃銅色。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 三明治層2 6具有能夠有效提供耐腐蝕、耐刮和耐磨 性及所要求顏色（如：金色調的黃銅色）的厚度。通常， 層2 6的平均厚度由約〇 . 〇 0 0 0 0 2英吋至約 〇.〇〇〇0 4英吋，以由約0 . ◦ 0〇〇0 4英吋至約 〇· 0 0〇〇3 5英吋爲佳，由約〇·〇0〇〇〇6英吋 至約0 . 0 0 0 0 3英吋更佳。 通常，層2 8和3 0的厚度分別至少 0 · 0 0 0 0 0 0 0 1英吋，以至少約 〇.〇〇〇〇〇〇2 5英吋爲佳，至少約 〇.〇〇〇〇〇〇5英吋更佳。通常，層2 8和3 0的厚 度不應超過約0 . 0 0 0 0 1 5英吋，以約 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） 490508 A7 B7 五、發明説明（10) 0 ·〇0〇0 1英吋爲佳，約〇·〇〇0〇〇5英吋更佳 〇 f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 三明治層中，底層是層3 0 (即，含鈦或鈦合金的層 )。底層3 0附著在錫-鎳合金層2 0上。三明治層的頂層 是層2 8 ’。層2 8 ’包含鈦化合物或鈦合金化合物。層2 8 ’是有色層。換言之，其提供塗層顏色。以鈦-銷合金氮化 物爲例，其爲具有金色調的黃銅色。層2 8 ’的厚度是至少 能夠有效地提供所欲顏色（如：具金色調的黃銅色）的厚 度。通常，層2 8 ’的厚度約與三明治層餘者厚度相同。層 28’是包含層28、30的三明治層的最厚層。通常，層 2 8 ’的厚度至少約〇 , 〇 〇 〇 〇 〇 2英吋，以至少約 〇 . 000005英吋爲佳。通常，厚度不應超過約 〇 · 0 0 0 0 5英吋，以約0 · 0 0 0 0 3英吋爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 形成三明治層2 6的方法是利用習知和傳統蒸鍍技術 ’如：物理蒸鍍或化學蒸鍍。物理蒸鍍法包括噴鍍和陰極 電弧蒸鍍法。本發明的一個方法中，使用噴鑛或陰極電弧 蒸鍍法來附著鈦合金或鈦層3 0，之後藉由反應性噴鍍或 反應性陰極電弧蒸鍍而使鈦合金化合物（如··氮化物）或 鈦化合物（如：氮化物）的層2 8附著。 要形成其中的鈦化合物和鈦合金化合物是氮化物的三 明治層2 6時，使蒸鍍（如：反應性噴鍍或陰極電弧蒸鍍 )程序期間內的氮氣流率（脈衝）變化於0 (無氮氣或降 低値）和在三明治層2 6中形成金屬3 0和金屬氮化物 2 8交替多層所欲氮氣流率値之間。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 490508 A7 _ B7 五、發明説明（11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 三明治層2 6中的金屬層3 〇和耐火金屬化合物層 2 8的交替層數是足以減少或消除破裂情況的數目。此數 目通常至少約4，以至少約6爲佳，至少約8更佳。通常 ’三明治層2 6中的耐火金屬3 0和耐火金屬化合物2 8 的交替層數不應超過約5 0，以約4 0爲佳，約3 0更佳 〇 本發明的一個實施例中，由鈦金屬或鈦合金、含氧氣 體（如：氧）和氮之反應產物構成的層3 4附著在三明治 層2 6上。 金屬或金屬合金、氧和氮的反應產物通常由金屬或金 屬合金氧化物和金屬或金屬合金氮化物所組成。因此，例 如’鈦、氧和氮的反應產物包含鈦氧化物和鈦氮化物。這 些金屬化合物和金屬氮化物及其製備和附著爲傳統習知者 ’揭示於美國專利案第5，3 6 7，2 8 5號，茲將其中 所揭示者列入參考。 層3 4可以習知和傳統的蒸鍍技術（包括反應性噴鍍 和反應性陰極電弧蒸鍍）附著。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的另一實施例中，層3 4並非由耐火金屬或耐 火金屬合金、氧和氮的反應產物所構成，其包含鈦氧化物 或鈦合金氧化物。這些氧化物及其製備是傳統習知者。 含有（i)非貴重的耐火金屬或非貴重的耐火金屬合 金、氧和氮的反應產物或（i i )非貴重的耐火金屬氧化 物或非貴重的耐火金屬合金氧化物的層3 4通常非常薄。 其厚度使得層3 4透光或半透明或透明，使得肉眼能夠看 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ 297公釐） 490508 A7 B7 五、發明説明（12 ) 到層2 8。其厚度至少能夠有效地改善耐化學品性質。通 常’其厚度至少約〇.〇〇〇〇〇〇 〇 5英吋，以至少約 〇· 0 0 〇 0 0 0 1英时爲佳，至少約 0 · 00000015更佳。通常，層34的厚度不應超 過約0 · 0 0 0 0 0 5英吋，以約〇· 〇〇〇〇〇 2英吋 爲佳，約0 · 0 〇 〇 〇 〇 1英吋更佳。 層3 4可藉習知的傳統蒸鍍技術（包括物理蒸鍍和化 學蒸鍍’如：反應性噴鑛和反應性陰極電弧蒸鍍）附著。 噴鍍技術和設備揭示於，特別是，j.Vossen and W. Kern “Thin Film Processes II (薄膜程序 II) 'Academic
Press，1991; R.Boxman等人，”Handbook of Vacuum Arc Science and Technology (真空弧科學和技術手冊）”，Noyes Pub.，1 995;和美國專利案第4，1 6 2，9 5 4和 4，59 1 ，418號，茲將這些參考文獻中所述者列入 參考。 簡言之，在噴鍍附著法中，耐火金屬（如：鈦或鉻） 標的物作爲陰極，底質置於真空室中。抽除真空室中的空 氣以在室中製造真空狀態。惰性氣體（如：氬）引至室中 。將氣體顆粒予以離子化並加速到達標的物以移動纟太或銷 原子。之後，被移動的標的材料基本上以塗膜形式附著於 底質上。 陰極電弧蒸鍍法中，基本上，數百安培的電弧施用在 金屬陰極（如··锆或鈦）表面上。電弧蒸發陰極材料，之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 490508 A 7 ______B7__ _ 五、發明説明（13) 後此陰極材料凝結於底質上，形成塗層。 反應性陰極電弧蒸鍍法和反應性噴鍍法通常類似於一 般:的噴鍍和陰極電弧蒸鍍法，差異點僅在於將反應性氣體 引至室中而與移動的標的材料反應。因此，在鈦氧化物是 層3 4時’陰極由鈦構成，氧是引至室中的反應氣體.。 爲了能更瞭解本發明，提出下面的實例。此實例用以 說明，不欲限制本發明。 實例1 將黃銅龍頭置於含有標準和習知皂、淸潔劑、去絮凝 劑之類的傳統淸潔浸泡液中1 〇分鐘，此淸潔浸泡液維持 於 p Η 8 · 9 — 9 · 2，溫度約 1 4 5 — 2 0 0 °F。之後 將黃銅龍頭置於傳統超音波鹼性淸洗浸液中。此超音波鹼 性淸洗浸液的p Η是8 · 9 - 9 · 2，維持此p Η，溫度 維持約1 6 · 0 - 1 8 0 °F，其含有傳統和習知皂、淸潔劑 、去絮凝劑之類。以超音波淸洗之後，沖洗此龍頭並置於 傳統鹼性電力淸潔劑浸液中約5 0秒鐘。此電力淸潔浸液 維持約 14〇一 18〇°F，pH 約 10 · 5 — 11 . 5 ， 並含有標準和傳統淸潔劑。之後沖洗此龍頭，置於傳統酸 活化劑浸液中約2 0秒鐘。此酸活化劑浸液的p Η約 2 · 0 - 3 . 0，處於常溫，含有以氟化鈉爲基礎的酸鹽 〇 之後沖洗此龍頭並置於亮光鎳電鍍浸液中約1 2分鐘 。此亮光鎳浸液通常是傳統浸液，其溫度維持於約1 3 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ：297公釐） -16- 490508 A7 B7 五、發明説明（14) — 150°F、pH 約 4 · 0 — 4 . 8 ，含有 Ni S〇4、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) N i c 1 2、硼酸和亮光劑。平均厚度約百萬分之4 0 〇英 吋的亮光鎳層附著在龍頭上。鍍有亮光鎳的龍頭淸洗兩次 ’置於錫-鎳電鍍浸液中約7 · 5分鐘。此浸液溫度維持於 約 1 2 0 — 1 4 0 °F，p Η 約 4 · 5 — 5 · 0。此浸液含 有氯化亞錫、氯化鎳、氟化氫銨及他種習知和慣用錯合物 潤濕劑。平均厚度約百萬分之2 0 0英吋的錫-鎳層附著在 亮光鎳層表面上。 此鍍有亮光鎳和錫-鎳合金的龍頭淸洗三次，使用傳統 鉻電鍍設備置於傳統、市售六價鉻電鍍浸液中約7分鐘。 此六價鉻浸液爲傳統習知者，其含有約3 2盎司/加侖鉻 酸。此浸液亦含有傳統習知的鉻電鍍添加物。此浸液維持 於約1 1 2 — 1 1 6 °F，並使用混合的硫酸鹽/氟觸媒。 鉻酸與硫酸鹽比例約2 0 0 : 1。在亮光鎳錫-鎳層表面上 附著厚約百萬分之1 〇英吋的鉻層。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此龍頭以去離子水充分淸洗，之後加以乾燥。將經電 鍍的龍頭置於陰極電弧蒸鍍槽中。此槽通常是含有真空槽 的圓柱形密封物，其可藉幫浦抽真空。氬氣來源藉用以改 變氣體流率的調整閥與此室連接。 圓柱形锆-鈦合金陰極位於此室中央並接到可變式直流 電供應器的負輸出點。此電力供應的負側連接至室壁。陰 極材料包含锆和鈦。 將經電鍍的龍頭置於主軸上，其中的1 6者位於環繞 陰極外側的環上。整個環環繞著陰極旋轉，而每個主軸也 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） ~ 490508 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15) 環繞其自身軸旋轉，形成所謂的行星式移動，此使得圍繞 各主軸的多個龍頭均勻地暴於陰極下。此環基本上以數 r p m旋轉，各個主軸以數r p m環繞。主軸與室間電絕 緣，有可旋轉的接觸，使得塗覆期間內有偏壓施用於底質 真空室抽真空至約5 X 1 0 — 3毫巴並加熱至約1 5 0 。。。 之後，對經電鍍的龍頭施以高偏壓電弧電漿淸潔處理 ’其中，約5 0 0伏特的（負）偏壓施用於經電鍍的龍頭 ，而約5 0 0安培的電弧施用及維持於陰極上。此淸潔期 間約5分鐘。氬氣以足以使壓力維持約3 X 1 0 — 2毫巴的 速率引入。3分鐘期間內，平均厚度約百萬分之4英吋的 锆-鈦合金層附著在鍍有錫-鎳的龍頭上。陰極電鍍法包含 將直流電施用於陰極上，以使得電流約5 0 0安培，將氬 氣引至槽中以使槽中的壓力維持於1 X 1 〇 — 2毫巴，並使 龍頭以前述行星模式旋轉。 锆-鈦合金層附著之後，將三明治層施用於銷-鈦合金 層上。週期性地將氮氣流引至真空室中，同時電弧持續以 約5 0 0安培放電。氮氣流率爲脈衝式（即，週期性地由 最大流率（足以使到達底質的锆和鈦原子完全反應而形成 鍩-鈦合金氮化物化合物）改變成最小流率（等於0或者不 足以與所有的锆-鈦合金完全反應的一些較低値）。氮流脈 衝期間是1至2分鐘（開啓3 0秒鐘至1分鐘，之後關掉 )。脈衝式附著的總時間約1 5分鐘，形成具有1 0層各 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 490508 A7 ___B7 五、發明説明（16 ) 層厚度約百萬分之1至1 · 5英吋的三明治層合物。三明 治層中之此附著的材料中，完全反應的鉻-鈦合金氮化物化 合物和锆-鈦金屬合金（或氮含量少得多之次化學計量的 Z r T i N )交替層合。 三明治層附著之後，氮流率維持於其最大値（足以形 成完全反應的鍩-鈦合金氮化物化合物）達5至1 0分鐘， 以於三明治層上形成較厚的 ''有色層〃。此鉻-鈦合金氮 化物層附著之後，引入約0 · 1標準升/分鐘的氧流達 3 0秒鐘至1分鐘，並使氮和氬氣流率維持於它們先前的 値。形成混合的反應產物薄層（锆-鈦合金氧-氮化物）， 其厚度約百萬分之0 . 2至0 · 5英吋。此最後的附著期 間終了時，關掉電弧，真空室通氣，移出經塗覆的底質。 已經爲了說明而描述本發明的一些實施例，應瞭解在 本發明的一般範圍內仍有多種實施方式和修飾。 (請先閱讀背面之注意事項存填寫本貢) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）