專利名稱：一種具有抗變色耐磨復合膜的工件以及在工件表面形成復合膜的方法
技術領域：
:本發明涉及一種具有抗變色耐磨復合膜的工件以及在工件表面形成復合膜的方法。
背景技術：
:為提高工件的裝飾性，尤其是金屬工件的裝飾性，使金屬工件更加美觀，通常會在金屬工件的外表面鍍上復合膜，特別是含有貴金屬膜層的復合膜。公開號為US5985469的美國專利，采用真空鍍膜方法蒸鍍硬質貴金屬膜，涂層之構成依序為底層，由T1、Cr、Zr等金屬膜構成；耐磨層為這些金屬的氮化物或碳化物；耐蝕層為304或316不銹鋼，可作為耐磨層或底層之防蝕保護；表層則為貴金屬及其合金。公開號為US7264688 B2的美國專利，其目的為利用較低價之白色金屬鍍膜取代昂貴的貴金屬，因此采用真空鍍膜方法將Zr與Al金屬蒸發，并使之與氧氣、氮氣、探氫氣反應，形成白色之金屬碳氧氮化合物硬質鍍膜。公開號為JP3642427的日本專利，采用真空鍍膜方法蒸鍍硬質白色金屬膜，涂層之構成之耐磨層為TiCN，表層為白色貴金屬及其合金。上述三項專利所采取之鍍膜技術均為真空物理蒸鍍法，包括陰極電弧法、離子鍍膜法、磁控濺射法等。
上述用于工件表面之裝飾性貴金屬與金屬碳化物或氮化物之復合鍍膜，雖然可有效提升裝飾性貴金屬涂層之耐磨性，但當表面之貴金屬層磨損后，下層之金屬碳化物或氮化物容易發生氧化變色的現象，且普遍存在硬度低、耐磨性差的缺陷。同時，一般防止貴金屬涂層變色之方法多采用噴涂法，于貴金屬涂層表面噴涂一層透明而致密的有機物或無機物薄膜，但該防變色薄膜均有不耐磨與不耐溶劑之缺點。故有必要對其作出改進
發明內容
:本發明的第一目的在于提供一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，設于其外表面的抗變色耐磨復合膜，硬度高、抗氧化性好，使耐磨性及抗變色性能更優化。一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，包括工件本體以及設于工件本體外表面的抗變色耐磨復合膜，其特征在于:所述抗變色耐磨復合膜包括自下而上依次設置的底層、底部耐磨層、中介層、貴金屬膜層、以及表面耐磨層，且所述底部耐磨層為摻雜Si元素的薄膜層。本發明之工件，因設于其外表面的抗變色耐磨復合膜，包括自下而上依次設置的底層、底部耐磨層、中介層、貴金屬膜層、以及表面耐磨層，且所述底部耐磨層為摻雜Si元素的薄膜層，因而復合膜具有硬度高、抗氧化性好的優點，使耐磨性及抗變色性能更優化。本發明之工件，可通過如下方案進行改進:所述底部耐磨層為TiSiC薄膜層、TiSiN薄膜層或TiSiCN薄膜層，使耐磨性及抗變色性能更優化。所述底部耐磨層的厚度為0.5μ 飛.0 μ m。結構簡單，具有硬度高、抗氧化性好的優點，使耐磨性及抗變色性能更優化。所述表面耐磨層為透明的類金剛石薄膜層，其厚度為0.01 μ πΓΟ.05 μ m。該透明的類金剛石薄膜層具有隔離紫外光、高透光性、高致密性之特點，不與酸堿及溶劑反應，可有效隔絕貴金屬表面與水分及氧氣以及化學物質之接觸，進一步提高抗變色效果，同時由于硬度高，因此耐磨性佳，可長期附著于貴金屬表面，可有效延長復合膜的使用壽命。所述底層為Ti膜層，其厚度為0.01 μ πΓΟ.5 μ m,可提高底部耐磨層與工件的附著性。所述中介層為不銹鋼薄膜層，其厚度為0.Ο μπιI μ m。可提高底部耐磨層與貴金屬膜層的附著力。所述貴金屬膜層是Au、Pt、Rh、Pd、Ag、或上述各金屬的合金材料之一制成的金屬膜層，或者是Au、Pt、Rh、Pd、Ag之一與Ni或Cu的合金材料制成的金屬膜層，其厚度為0.Γ .Ομ .可提高工件的表面裝飾性，使工件更加美觀。所述工件為金屬工件。所述工件為金屬手表零配件或金屬首飾零配件。本發明的第二目的在于提供一種在工件表面形成復合膜的方法，該方法形成的復合膜硬度高、抗氧化性好，使耐磨性及抗變色性能更優化。一種在工件表面形成復 合膜的方法，其特征在于包括如下步驟:a、將工件檢查之后，固定于掛架上；b、用超聲波清洗工件，以去除工件表面所附著之油脂與拋光蠟；C、對清洗完畢后的工件進行烘干，以去除工件所吸附之水分；d、將完成烘干之工件置入真空鍍膜機內，抽真空并加熱，其中，真空鍍膜機的真空爐之真空壓力需低于7.5X10-3Pa，溫度須高于150°C ；e、用離子轟擊工件，以去除工件表面的氧化膜；f、以多弧離子鍍或磁控濺射之物理氣相蒸鍍法在工件表面沉積形成底層，即Ti膜層，其厚度為Ο.ΟΙμπΓΟ.δμπι;g、采用陰極電弧蒸鍍與磁控濺射蒸鍍交互運用工藝，在底層外表面鍍上底部耐磨層，即TiSiC薄膜層、TiSiN薄膜層或TiSiCN薄膜層，其厚度為0.5 μ m 5.0 μ m ;h、以多弧離子鍍或磁控濺射法在底部耐磨層外表面蒸鍍中介層，即不銹鋼薄膜層，其厚度為O-Olym 0.1ym;1、以磁控濺射法在中介層外表面鍍上貴金屬膜層，該貴金屬膜層是Au、Pt、Rh、Pd、Ag、或上述各金屬的合金材料之一制成的金屬膜層,或者是Au、Pt、Rh、Pd、Ag之一與Ni或Cu的合金材料制成的金屬膜層,其厚度為0.1"!.0 μ m ；j、以物理氣相蒸鍍法(PVD)、或電漿輔助化學氣相蒸鍍法(PECVD)、或化學氣相蒸鍍法(CVD)于貴金屬膜層的表面沉積一層表面耐磨層，即透明的類金剛石薄膜層，其厚度為 0.01 μ m 0.05 μ m ；k、待真空鍍膜機的真空爐冷卻后，破真空取出工件，進行檢查與包裝。本發明之一種在工件表面形成復合膜的方法，其形成的復合膜硬度高、抗氧化性好，使耐磨性及抗變色性能更優化。
:圖1為本發明之工件的結構剖視圖。
具體實施方式
:如圖1所示，一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，包括工件本體I以及設于工件本體I外表面的抗變色耐磨復合膜，所述抗變色耐磨復合膜包括自下而上依次設置的底層2、底部耐磨層3、中介層4、貴金屬膜層5、以及表面耐磨層6,且所述底部耐磨層3為摻雜Si
元素的薄膜層。進一步地，所述底部耐磨層3為TiSiC薄膜層、TiSiN薄膜層或TiSiCN薄膜層。再進一步地，所述底部耐磨層3的厚度為0.5 μ m 5.0 μ m。再進一步地，所述表面耐磨層6為透明的類金剛石薄膜層，其厚度為
0.01 μ m^0.05 μ m。再進一步地，所述底層2為Ti膜層，其厚度為0.01 μ πΓΟ.5 μ m。
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再進一步地，所述中介層4為不銹鋼薄膜層，其厚度為0.01 μ mI μ m。再進一步地,所述貴金屬膜層5是Au、Pt、Rh、Pd、Ag、或上述各金屬的合金材料之一制成的金屬膜層，或者是Au、Pt、Rh、Pd、Ag之一與Ni或Cu的合金材料制成的金屬膜層，其厚度為0.Γ .0μπιο更進一步地,所述工件為金屬工件。具體地，所述工件為金屬手表零配件如:表殼、表帶、圈、底蓋、螺釘等；所述工件還可以是金屬首飾零配件，如項鏈、手鏈、指環、耳環、手環等。一種在工件表面形成復合膜的方法，尤其是在金屬手表零配件、或金屬首飾零配件表面形成復合膜的方法，包括如下步驟:a、將工件檢查之后，固定于掛架上；b、用超聲波清洗工件，以去除工件表面所附著之油脂與拋光蠟；C、對清洗完畢后的工件進行烘干，以去除工件所吸附之水分；d、將完成烘干之工件置入真空鍍膜機內，抽真空并加熱，其中，真空鍍膜機的真空爐之真空壓力需低于7.5X10-3Pa，溫度須高于150°C ；e、用離子轟擊工件，以去除工件表面的氧化膜；f、以多弧離子鍍或磁控濺射之物理氣相蒸鍍法在工件表面沉積形成底層2，即Ti膜層，其厚度為Ο.ΟΙμπΓΟ.δμπ ;g、采用陰極電弧蒸鍍與磁控濺射蒸鍍交互運用工藝，在底層2外表面鍍上底部耐磨層3，即TiSiC薄膜層、TiSiN薄膜層或TiSiCN薄膜層，其厚度為0.5 μ m 5.0 μ m ;h、以多弧離子鍍或磁控濺射法在底部耐磨層3外表面蒸鍍中介層4，即不銹鋼薄膜層，其厚度為0.01 μ m ^0.1 μ m ；1、以磁控濺射法在中介層4外表面鍍上貴金屬膜層5，該貴金屬膜層5是黃金(Au)、鉬金(Pt)、銠金(Rh)、鈀金(Pd)、銀(Ag)、或上述各金屬的合金材料之一制成的金屬膜層，或者是黃金(Au)、鉬金(Pt)、銠金(Rh)、鈀金(Pd)、銀(Ag)之一與鎳(Ni)或銅(Cu)的合金材料制成的金屬膜層，其厚度為0.1"!.0 μ m ；j、以物理氣相蒸鍍法(PVD)、或電漿輔助化學氣相蒸鍍法(PECVD)、或化學氣相蒸鍍法(CVD)于貴金屬膜層5的表面沉積一層表面耐磨層6，即透明的類金剛石薄膜層，其厚度為 0.01 μ m 0.05 μ m ；k、待真空鍍膜機的真空爐冷卻后，破真空取出工件，進行檢查與包裝。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明實施的范圍，凡依本發明專利范圍所做的同 等變化與修飾，皆落入本發明專利涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，包括工件本體以及設于工件本體外表面的抗變色耐磨復合膜，其特征在于:所述抗變色耐磨復合膜包括自下而上依次設置的底層、底部耐磨層、中介層、貴金屬膜層、以及表面耐磨層，且所述底部耐磨層為摻雜Si元素的薄膜層。
2.根據權利要求1所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述底部耐磨層為TiSiC薄膜層、TiSiN薄膜層或TiSiCN薄膜層。
3.根據權利要求1或2所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述底部耐磨層的厚度為0.5 μ m飛.0 μ m。
4.根據權利要求3所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述表面耐磨層為透明的類金剛石薄膜層，其厚度為0.0l μ πΓΟ.05 μ m。
5.根據權利要求4所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述底層為Ti膜層，其厚度為0.01 μ πΓΟ.5 μ m。
6.根據權利要求5所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述中介層為不銹鋼薄膜層，其厚度為0.01 μ m ^0.1 μ m0
7.根據權利要求6所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述貴金屬膜層是Au、Pt、Rh、Pd、Ag、或上述各金屬的合金材料之一制成的金屬膜層,或者是Au、Pt、Rh、Pd、Ag之一與Ni或Cu的合金材料制成的金屬膜層，其厚度為0.Γ .Ομm.
8.根據權利要求7所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述工件為金屬工件。
9.根據權利要求8所述的一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，其特征在于:所述工件為金屬手表零配件或金屬首飾零配件。
10.一種在工件表面形成復合膜的方法，其特征在于包括如下步驟: a、將工件檢查之后，固定于掛架上； b、用超聲波清洗工件，以去除工件表面所附著之油脂與拋光蠟； C、對清洗完畢后的工件進行烘干，以去除工件所吸附之水分； d、將完成烘干之工件置入真空鍍膜機內，抽真空并加熱，其中，真空鍍膜機的真空爐之真空壓力需低于7.5X10-3Pa，溫度須高于150°C ； e、用離子轟擊工件，以去除工件表面的氧化膜； f>以多弧離子鍍或磁控濺射之物理氣相蒸鍍法在工件表面沉積形成底層，即Ti膜層，其厚度為 0.01μπΓ0.5μπι; g、采用陰極電弧蒸鍍與磁控濺射蒸鍍交互運用工藝，在底層外表面鍍上底部耐磨層，即TiSiC薄膜層、TiSiN薄膜層或TiSiCN薄膜層，其厚度為0.5 μ m 5.0 μ m ; h、以多弧離子鍍或磁控濺射法在底部耐磨層外表面蒸鍍中介層，即不銹鋼薄膜層，其厚度為 Ο.ΟΙμ0.Ιμ ; i、以磁控濺射法在中介層外表面鍍上貴金屬膜層，該貴金屬膜層是Au、Pt、Rh、Pd、Ag、或上述各金屬的合金材料之一制成的金屬膜層，或者是Au、Pt、Rh、Pd、Ag之一與Ni或Cu的合金材料制成的金屬膜層，其厚度為0.1"!.0 μ m ； j、以物理氣相蒸鍍法(PVD)、或電漿輔助化學氣相蒸鍍法(PECVD)、或化學氣相蒸鍍法(CVD)于貴金屬膜層的表面沉積一層表面耐磨層，即透明的類金剛石薄膜層，其厚度為.0.01 μ m 0.05 μ m ；k、待真空鍍膜 機的真空爐冷卻后，破真空取出工件，進行檢查與包裝。
全文摘要
一種具有抗變色耐磨復合膜的工件，包括工件本體以及設于工件本體外表面的抗變色耐磨復合膜，其特征在于所述抗變色耐磨復合膜包括自下而上依次設置的底層、底部耐磨層、中介層、貴金屬膜層、以及表面耐磨層，且所述底部耐磨層為摻雜Si元素的薄膜層。一種在工件表面形成復合膜的方法，至少包括依次在工件外表面鍍上底層、底部耐磨層、中介層、貴金屬膜層、以及表面耐磨層的步驟。本發明之工件、或形成復合膜的方法，其復合膜硬度高、抗氧化性好，使耐磨性及抗變色性能更優化。
文檔編號C23C28/00GK103213345SQ20131015725
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者劉伍健, 劉金福, 高儷芝 申請人:中山源謚真空科技有限公司