一種彩色鍍膜制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在人造寶石、燈飾、水晶、玻璃等產(chǎn)品上進(jìn)行鍍膜。
【背景技術(shù)】
[0002]人們的日常生活總是離不開裝飾品的點(diǎn)綴，它既可以讓一個(gè)人變的更加高貴、年輕和漂亮，也可以使人居住生活的環(huán)境色彩斑斕、熠熠生輝，讓人心曠神怡。隨著技術(shù)的發(fā)展，裝飾用寶石或燈飾水晶玻璃制品已普及于人們的衣食住行。現(xiàn)有的裝飾用寶石或燈飾水晶玻璃制品，可以分為彩色或無色透明。眾所周知，彩色的天然寶石因儲量稀缺，所以價(jià)格昂貴。無色的人造寶石或燈飾水晶玻璃制品，雖然價(jià)格低廉，但缺乏色彩效果，無法達(dá)到理想的裝飾效果，因此難以讓消費(fèi)者滿意。
[0003]為了讓無色寶石或燈飾水晶玻璃制品顯示出五光十色的裝飾效果，技術(shù)人員主要通過三個(gè)方法實(shí)現(xiàn):一是在無色天然或人造寶石中滲入金屬離子，如滲入鈦或鐵離子制備藍(lán)寶石、滲入鈷離子制備黃玉，等等。但此方法需在非常高的溫度下(通常大于1500°C)進(jìn)行，而且特定的金屬離子只對特定的寶石起作用，因此制備成本高昂，良品率低；二是在無色天然或人造寶石、燈飾水晶玻璃制品中引入放射性雜質(zhì)，然后通過同步輻射或中子輻射產(chǎn)生顏色，如在黃玉中產(chǎn)生藍(lán)色。此方法的缺點(diǎn)是需要經(jīng)過很長時(shí)間的輻射冷卻，否則高能放射線會對人體健康帶來較大危害。除此之外，此法制備過程較復(fù)雜，很難重復(fù)性制備相同的寶石；三是在無色天然或人造寶石、燈飾水晶玻璃制品上沉積干涉膜，干涉膜一般由高折射率和較低折射率的透明介電薄膜交替形成。此方法雖然可以呈現(xiàn)各種顏色，但是因干涉效應(yīng)源于薄膜光學(xué)厚度與對應(yīng)光波長的嚴(yán)格匹配，因此需精確控制干涉膜中各薄膜的厚度，這給制備過程帶來了極大的挑戰(zhàn)。此外，從不同的角度觀察沉積有干涉膜的寶石或燈飾水晶玻璃制品會得到不同顏色，而非如有色天然寶石一樣的本體色，無法達(dá)到高貴的裝飾效果。
[0004]因此，急需一種改進(jìn)的方案來得到色彩效果好，價(jià)格低廉、對人體亦無害的人造寶石、水晶、玻璃裝飾品。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種色彩效果好，價(jià)格低廉、裝飾效果好的彩色鍍膜制品。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種彩色鍍膜制品，包括基片及通過物理氣相沉積而生長在所述基片表面的膜層結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選地，所述膜層結(jié)構(gòu)為單層膜層，所述單層膜層由過渡金屬元素的化合物、稀土元素的化合物、或其合金所對應(yīng)的化合物的任意一種沉積形成，所述化合物包括氧化物和氮化物。
[0008]優(yōu)選地，所述膜層結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)交替沉積的金屬層與電介質(zhì)層，其中，在所述基片上生長的第一層為所述金屬層。
[0009]優(yōu)選地，所述膜層結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)交替沉積的金屬層與電介質(zhì)層，所述金屬層包括第一金屬層及第二金屬層，所述電介質(zhì)層包括第一電介質(zhì)層及第二電介質(zhì)層，所述第二電介質(zhì)層為保護(hù)性膜層。
[0010]優(yōu)選地，所述第一金屬膜層、所述第二金屬膜層包括銅、銀、金、鋁、鐵或者其合金中的任意一種，所述第一電介質(zhì)層包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、二氧化錫中的任意一種，所述第二電介質(zhì)層包括類金剛石、氧化硅中的任意一種。
[0011]優(yōu)選地，所述第一金屬膜層的厚度是10-50nm，所述第二金屬膜層的厚度是20-50nm，所述第一電介質(zhì)層的厚度是50_300nm，所述第二電介質(zhì)層的厚度是10_40nm。
[0012]優(yōu)選地，所述膜層結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)交替沉積的電介質(zhì)層與吸收層，其中，在所述基片上生長的第一層為所述電介質(zhì)層。
[0013]優(yōu)選地，所述電介質(zhì)層包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、二氧化錫中的任意一種，所述吸收層包括過渡金屬元素的化合物、稀土元素的化合物、或其合金所對應(yīng)的化合物的任意一種，其中所述化合物包括氧化物和氮化物，所述電介質(zhì)層的厚度是lO-lOOnm，所述吸收層的厚度是1-1OOnm0
[0014]優(yōu)選地，所述彩色鍍膜制品的維氏硬度是5?40GPa。
[0015]優(yōu)選地，所述基片為玻璃基片、光學(xué)塑料基片、人造寶石基片或水晶基片中的任意一種。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供一種彩色鍍膜制品，其通過在人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃或水晶等裝飾品上采用物理氣相沉積方法(PVD)實(shí)現(xiàn)鍍膜，使得鍍膜后的裝飾品能呈現(xiàn)出可見光的全頻譜顏色，如紅色、粉紅色、藍(lán)色、綠色和紫色等等，并且呈現(xiàn)出的是單一顏色，同時(shí)具有很好的防劃痕，防顏色退化和老化等優(yōu)點(diǎn)。
[0017]為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式中彩色鍍膜制品的膜層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施方式中彩色鍍膜制品的膜層結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式中彩色鍍膜制品的膜層結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施方式中，彩色鍍膜制品包括基片10及通過物理氣相沉積技術(shù)(PVD)而生長或貼合在所述基片10表面的膜層結(jié)構(gòu)20。基片10可以是玻璃基片、光學(xué)塑料基片、人造寶石基片水晶基片等等，通過PVD技術(shù)來實(shí)現(xiàn)在人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃或水晶等裝飾品上實(shí)現(xiàn)鍍膜，從而使得鍍膜后的該些裝飾品能呈現(xiàn)出可見光的全頻譜顏色，如紅色、粉紅色、藍(lán)色、綠色和紫色等等，并且呈現(xiàn)出的是單一顏色，同時(shí)具有很好的防劃痕，防顏色退化和老化等優(yōu)點(diǎn)。
[0022]在本實(shí)用新型一實(shí)施方式中，膜層結(jié)構(gòu)20為單層膜層，單層膜層由過渡金屬元素的化合物、稀土元素的化合物、或其合金所對應(yīng)的化合物的任意一種沉積形成。其中，過渡金屬可以是鎳、銅、銀、金、鐵等。稀土元素可以是鑭系元素等。在本實(shí)施方式中，該過渡金屬元素、稀土元素或者其合金對應(yīng)的化合物優(yōu)選為渡金屬元素、稀土元素或者其合金相對應(yīng)的氧化物和氮化物，例如氧化鐵、氧化鉻、氮化鎘等。以下將列舉幾個(gè)單層膜層實(shí)例能進(jìn)一步說明本實(shí)用新型所達(dá)到的效果。
[0023]舉例而言，當(dāng)彩色鍍膜的人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃、水晶等的膜層結(jié)構(gòu)20為氧化鐵時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)琥珀色。具體制作時(shí)可以采用多弧離子鍍手法，靶電流優(yōu)選為120A，時(shí)間優(yōu)選為1-3分鐘，其反應(yīng)氣體為氧氣。
[0024]舉例而言，當(dāng)待鍍膜的人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃、水晶等的膜層結(jié)構(gòu)為氧化鉻，可以實(shí)現(xiàn)煙灰色。具體制作時(shí)可采用多弧離子鍍手法，靶電流優(yōu)選為100A，時(shí)間優(yōu)選為1-3分鐘，其反應(yīng)氣體為氧氣。
[0025]舉例而言，當(dāng)待鍍膜的人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃、水晶等的膜層結(jié)構(gòu)為氮化鎘或者五氧化二釩，可以實(shí)現(xiàn)黃綠色。具體制作時(shí)可采用多弧離子鍍，靶電流優(yōu)選為90A，時(shí)間優(yōu)選為1-3分鐘，其反應(yīng)氣體為氮?dú)狻?br>[0026]舉例而言，當(dāng)待鍍膜的人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃、水晶等的膜層結(jié)構(gòu)為氧化餌，可以實(shí)現(xiàn)粉紅色或者紫紅色(根據(jù)氧化餌的用量不同而有所變化)。具體制作時(shí)可采用多弧離子鍍，靶電流優(yōu)選為80A，時(shí)間優(yōu)選為1-3分鐘，其反應(yīng)氣體為氧氣。
[0027]本實(shí)用新型一實(shí)施方式中，膜層結(jié)構(gòu)20為多膜層結(jié)構(gòu)，膜層結(jié)構(gòu)20包括一個(gè)或多個(gè)交替沉積的金屬層30與電介質(zhì)層40，其中，在基片10生長并貼合的第一層為金屬層30，換言之，人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃、水晶等表面依次沉積的是金屬層30、電介質(zhì)層40、金屬層30、電介質(zhì)層40…構(gòu)成的多膜層。在制作工藝上，可以采用干涉-增強(qiáng)選擇性吸收疊堆方式來實(shí)現(xiàn)多膜層結(jié)構(gòu)。
[0028]本實(shí)用新型一實(shí)施方式中，膜層結(jié)構(gòu)20包括兩個(gè)交替沉積的金屬層30a、30b與電介質(zhì)層40a、40b，分別是第一金屬層30a、第二金屬層30b、第一電電介質(zhì)層40a及第二電介質(zhì)層40b。
[0029]優(yōu)選地，第一金屬膜層30a、第二金屬膜層30b均包括銅、銀、金、鋁、鐵或者其該些金屬合金中的任意一種，第一電介質(zhì)層40a包括二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、二氧化錫中的任意一種，第二電介質(zhì)層40b包括類金剛石(DLC)、氧化娃中的任意一種。在本實(shí)施方式中，第二電介質(zhì)層40b為保護(hù)性膜層，從而使得鍍膜后的人造寶石、光學(xué)塑料、玻璃、水晶等具有優(yōu)異的防劃痕、防顏色退化和老化等特性。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式中，第一金屬膜層30a、第二金屬膜層30b也可以是其他能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的金屬或合金。
[0030]在本實(shí)施方式中，第一金屬膜層30a的厚度可以是10-50nm，優(yōu)選為20-50nm。第二金屬膜層30b的厚度可以是20-50nm，第一電介質(zhì)層40a的厚度可以是50_300nm，第二電介質(zhì)層40b的厚度可以是10-40nm，優(yōu)選為2