專利名稱：金色漸變交替鍍層部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種裝飾用的金色漸變交替鍍層部件，屬離子鍍技術領域。
金色外部裝飾品多年來是采用鍍金層，其缺點是鍍金層不耐磨。為了維持使用壽命，要求鍍金層厚度超過10微米。70年代以來，采用物理氣相沉積技術(PVD)鍍制的氮化鈦(TiN)仿金層獲得實際應用。TiN是一種超硬材料，耐磨性能好、抗蝕性能好，其鍍層厚度可降到0.5微米，其缺點是色調不如真金美硯。在TiN的表面再鍍一薄層Au，可使裝飾部件呈現(xiàn)真金的色澤，但金鍍層逐步磨去后，會露出底層的TiN，造成兩種色調的強烈反差，使裝飾品顯得破舊。解決問題的途徑是在TiN層與鍍金層之間增加一種中間層。美國專利US4252862發(fā)明的一種鍍層是在TiN層與表面鍍金層之間加一合金層作為中間層，該TiN合金層是TiN與包括Au等29種元素中的至少一種元素組成的合金。這種鍍層的優(yōu)點是色調優(yōu)于TiN層，而耐磨優(yōu)于鍍金層。缺點是表面鍍金層磨去后，裝飾效果變差。
本發(fā)明的目的是設計一種金色交替漸變鍍層部件，使部件在使用過程中，表面的鍍金層逐漸磨去后，還會不斷出現(xiàn)交替層內的鍍金層，以保持裝飾物的裝飾效果長久不變。
本發(fā)明的內容是金色漸變交替鍍層部件由基體和鍍層組成。鍍層一共有三層，第一層是TiN或TiN合金層，第二層是漸變交替層，第三層是Au或Au合金層。鍍層也可以是四層，第一層是Ti或Ti合金層，第二層是TiN或TiN合金層，第三層是漸變交替層;第四層為Au或Au合金層。上述鍍層中的漸變交替層中含有四種不同物相構成的薄層a、第一種是純TiN層，或以Ti為主，含有選自Zr、Al、C、O中的一種以上的元素組成的化合物相。b、第二種是TiN(Au)層，即以TiN為主，含有Au，或含有Au和選自Zr、Al、C、O、Cu、Ni中的一種以上的元素組成的化合物相。c、第三種是TiN(Au)層，即以Au為主，含有Ti、N，或含有Ti、N和選自Zr、Al、C、O、Cu、Ni中的一種以上的元素組成的金屬相。d、第四種是純Au層，或以Au為主，含有選自Cu、Ni中的一種以上的元素組成的金屬相。上述四種物相薄層在交替層中各含有一層以上，薄層之間的成份是漸變的。
制備上述金色漸變交替鍍層部件的方法是在圓形真空室的外壁沿圓周均勻分布有產生鍍膜氣相的陰極電弧源或磁控濺射源。鍍膜源共有四組，每組數(shù)量不限。其中有三組裝的是純Ti或Ti與Zr、Al中的一種或二種構成的合金，有一組裝的是純Au或Au與Cu、Ni中的一種或二種構成的合金。鍍件置于真空室內，沿圓形軌道公轉。公轉一周的同時，鍍件自轉二周以上。


圖1是本發(fā)明一個實施例的鍍制過程示意圖。
圖2是該實施例中漸變交替層的組成示意圖。
下面結合實施例，進一步介紹發(fā)明內容。圖1中，11是被鍍部件，12是真空室，13是部件在真空室內的公轉軌道。圖1和圖2中的1～6分別表示部件在真空室中公轉和自轉的不同位置和相對應的漸變交替層中的物相組成。圖中a、b、c、d的含義已于上文說明，是表明漸變交替層中各薄層的物相。
實施例1(即如圖1和圖2所示)在圓形真空室內沿圓周均勻分布有四個鍍膜源，其中三個為純Ti，一個為純Au。首先開啟Ti源，并向真空室內通入N2氣，在部件上鍍TiN。當TiN層達到要求的厚度，例如0.5微米以后，即同時開啟Ti源和Au源，鍍制漸變交替層。部件的公轉與自轉之比為1∶3，部件上A點(如圖1所示)由圖示位置開始轉動，則所得的漸變交替層是一種結構和成份最簡單的漸變交替層，只含有Ti、N、和Au這三種元素。圖2是部件公轉2周，即部件自轉6周所得漸變交替層的成分分布圖，圖中一共出現(xiàn)6個含Au峰。鍍完漸變交替層之后，關閉Ti源，最后在部件表面鍍一薄層純Au。
實施例2四個鍍膜源中，三個為Ti、Al合金靶，一個為Au、Cu合金靶，通入N2氣，部件的公轉與自轉之比為1∶3。所得的漸變交替層中除Ti、N、Au外，還含有Al和Cu，這使部件的外觀色澤與實施例1相比，具有另一種不同的格調，可滿足不同消費者的需求。
本發(fā)明的漸變交替鍍層部件在耐磨和色調上都優(yōu)于TiN與Au組成的單一合金層。交替層中的TiN是超硬材料，它與柔軟的Au或Au合金交替相間、鋼柔相濟，是耐磨材料的一種理想的結構。就色調而言，這種交替層中含有的純金屬，使其色調接近純金。純Au層與純TiN之間的成分漸變可加強兩者之間的結合力。
權利要求
1.一種金色漸變交替鍍層部件，由基體和鍍層組成，其特征在于所述的鍍層的第一層為TiN或TiN合金層，第二層為漸變交替層，第三層為Au或Au合金層，所述的漸變交替層中含有以下四種不同物相構成的薄層a、第一種是純TiN層，或以TiN為主，含有選自Zr、Al、C、O中的一種以上的元素組成的化合物相；b、第二種是TiN(Au)層，即以TiN為主，含有Au或含有Au和選自Zr、Al、C、O、Cu、Ni中的一種以上的元素組成的化合物相；c、第三種是Au(TiN)層，即以Au為主，含有Ti、N或含有Ti、N和選自Zr、Al、C、O、Cu、Ni中的一種以上的元素組成的金屬相；d、第四種是純Au層，或以Au為主，含有選自Cu、Ni中一種以上的元素組成的金屬相；上述四種物相在薄層交替層中各有一層以上，薄層之間的成份是漸變的。
2.一種如權利要求1所述的鍍層部件，其特征在于所述的鍍層的第一層是Ti或Ti合金層，第二層是TiN或TiN合金層，第三層是漸變交替層，第四層是Au或Au合金層。
3.一種制備如權利要求1或2所述的金色漸變交替鍍層部件的方法，該方法是在圓形真空室的外壁，沿圓周均勻分布有產生鍍膜氣相的陰極電弧源或磁控濺射源，鍍件置于真空室內，鍍件沿圓周公轉并同時自轉，其特征在于所述的四組鍍膜源中，有三組裝的是純Ti或Ti與Zr、Al中的一種或二種構成的合金，有一組裝的是純Au或Au與Cu、Ni中的一種或二種構成的合金;所述的鍍件沿圓周公轉一周的同時，自轉二周以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝飾用的金色漸變交替鍍層部件。該部件由基體和鍍層組成。鍍層中除TiN層和Au層以外，還有一層漸變交替層。該漸變交替層中含有四種不同物相的薄層，它們分別是a、純TiN層，或以TiN為主，含有其它元素的化合物相，b、TiN(Au)層，即以TiN為主，含Au，或含有其它元素的化合物相，c、Au(TiN)層，即以Au為主，含有TiN或其它元素的金屬相，d、純Au層或以Au為主，含有其它元素的金屬相。各薄層之間的成分是漸變的。本發(fā)明在耐磨性和色調上優(yōu)于TiN與Au組成的單一合金層。
文檔編號C23C14/06GK1089665SQ9312034
公開日1994年7月20日 申請日期1993年12月4日 優(yōu)先權日1993年12月4日
發(fā)明者王殿儒 申請人:北京長城鈦金技術聯(lián)合開發(fā)公司