層。在有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂層中，無(wú)機(jī)納米陶瓷氧化物被包 括在有機(jī)合成樹(shù)脂基質(zhì)中。
[0040] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"三價(jià)黑鉻"是指黑色鉻鍍，其可通過(guò)向三價(jià)鉻鍍中加入雜質(zhì)而 獲得。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"表面層"是指基板或車(chē)輛部件的表面上形成的涂層或鍍層，或其 組合。
[0041] 通常，由于六價(jià)鉻鍍具有很低的表面粗糙度，因此與典型有機(jī)涂覆材料的粘合性 可能很低。此外，由于常見(jiàn)的六價(jià)鉻鍍通常由純鉻（Cr)構(gòu)成，因此在六價(jià)鍍鉻被固化為有 機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂覆材料時(shí)可能無(wú)法獲得充分的粘合性。
[0042] 在某些示例性實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的三價(jià)黑鉻鍍層包括Cr 作為基質(zhì)，且可含有雜質(zhì)離子（M'）。雜質(zhì)離子可以是，但不限于，Zn、Al、Mg、Si、C、S、Co、 Fe、P或其組合。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"雜質(zhì)離子"是指在基于Cr的層組合物中在一定條件下 可以是離子的離子金屬或金屬元素。雜質(zhì)離子可以以很低的量對(duì)Cr基組合物提供額外的 特性，但不限于其中包括的量。雜質(zhì)離子可在組合物中或在基于Cr的層的表面上與其它離 子或原子形成化學(xué)鍵。
[0043] 在某些示例性實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)納米陶瓷氧化物可包括陶瓷離子。陶瓷離子可以 是，但不限于，Si、Ti或Zr。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"陶瓷離子"是指包括在無(wú)機(jī)陶瓷物質(zhì)中的離 子金屬或金屬元素。陶瓷離子可通過(guò)在其與其它離子或原子的組合物中或在陶瓷物質(zhì)的表 面上與其它離子或原子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或形成鍵而對(duì)陶瓷物質(zhì)提供額外的特性。
[0044] 在某些示例性實(shí)施方式中，可形成化學(xué)鍵，特別地可在雜質(zhì)離子（M'）與陶瓷離子 (M)之間形成M' -0-M鍵。化學(xué)鍵可以是，但不限于，共價(jià)鍵。
[0045] 在某些示例性實(shí)施方式中，合成樹(shù)脂可以是，但不限于，丙烯酸樹(shù)脂。
[0046] 圖4A透視性地示出在相當(dāng)?shù)偷臏囟然蛟谑覝叵碌氖纠匀齼r(jià)黑鉻鍍層。圖4B透 視地示出在高溫環(huán)境下，例如在約200°C的溫度下的示例性三價(jià)黑鉻鍍層。在高溫環(huán)境中， 包括在三價(jià)黑鉻鍍層（100)中的雜質(zhì)例如C、Co、Fe和S可與Cr進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以形成金屬 化合物，從而在表面上形成局部不規(guī)則區(qū)域。如此，耐腐蝕性在這樣的區(qū)域內(nèi)可能劣化。
[0047] 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的表面層的透視圖。如圖5中所示，粘合 性可通過(guò)在三價(jià)黑鉻鍍層（100)中包括的雜質(zhì)離子（M'）與有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂層（200)中 包括的陶瓷離子（M)之間形成強(qiáng)化學(xué)鍵來(lái)得到加強(qiáng)。因此，由于該化學(xué)鍵，可改善耐熱性和 耐腐蝕性?xún)烧摺Ｌ貏e地，金屬化合物的形成引起耐腐蝕性的劣化且通過(guò)Cr與其它雜質(zhì)之間 的化學(xué)反應(yīng)來(lái)形成，其即使在表面層暴露于高溫環(huán)境時(shí)也可得到阻止。
[0048] 在相關(guān)技術(shù)中，由于耐腐蝕性的劣化，尚未實(shí)現(xiàn)加入大量的雜質(zhì)并獲得較深色的 三價(jià)黑鉻。然而，根據(jù)本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式，表面層中雜質(zhì)含量的增加可導(dǎo)致與涂 層化學(xué)鍵合的增加，從而改善粘合特性。此外，可改善耐腐蝕性。因此，可獲得各種顏色的 三價(jià)鉻鍍。
[0049] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及制造如上所述用于車(chē)輛部件的表面層的方法。
[0050] 圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的制造示例性表面層的示例性 方法的流程圖。
[0051] 在某些示例性實(shí)施方式中，雖然未包括在圖6中，但可將三價(jià)黑鉻鍍層施用在基 板或車(chē)輛部件的表面上。三價(jià)黑鉻鍍層可直接鍍?cè)诨寤蜍?chē)輛部件的表面上。在其它某些 示例性實(shí)施方式中，額外的鍍層例如銅鍍層或鎳鍍層可在基板與三價(jià)黑鉻鍍層之間形成， 而沒(méi)有限制。
[0052] 在某些示例性實(shí)施方式中，在S10步驟中，具有約10nm至50nm平均直徑的陶瓷顆 ?？煞稚⒃谝后w有機(jī)涂覆材料中，隨后可制備有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合涂覆溶液，但不限于通過(guò)溶 膠-凝膠工藝。
[0053] 如本文所用，溶膠-凝膠工藝是指誘導(dǎo)凝膠狀態(tài)的膠體顆粒的絮凝和凝結(jié)的反 應(yīng)。在某些示例性實(shí)施方式中，溶膠-凝膠工藝可通過(guò)將無(wú)機(jī)納米尺寸的陶瓷微粒成分等 分散于液體有機(jī)涂覆材料中而發(fā)生為水解和水性縮合反應(yīng)，從而將溶膠狀態(tài)轉(zhuǎn)化成凝膠狀 態(tài)。
[0054][水解]
[0055]M'（0R)x+xH20->M'（0H)x+xR0H[0056][水性縮合]
[0057] M'（0H) + (H0)M->M，-0-M' +H20
[0058] 在某些示例性實(shí)施方式中，在S20步驟中，表面層可通過(guò)在三價(jià)黑鉻鍍層（S20)的 表面上施用涂覆溶液來(lái)形成。施用涂覆溶液的方法可以是，但不限于，噴涂方法或浸漬方 法。
[0059] 隨后，在S30步驟中，經(jīng)雜質(zhì)離子（M'）與陶瓷離子（M)之間的M' -0-M鍵的化學(xué) 鍵合可通過(guò)使表面層固化來(lái)形成。在某些示例性實(shí)施方式中，固化可在約160°C至200°C的 溫度下進(jìn)行約15分鐘到30分鐘。
[0060] 下面對(duì)示出200°C下熱處理后的結(jié)果且評(píng)估循環(huán)腐蝕環(huán)境中的耐熱性和耐腐蝕性 的照片圖進(jìn)行比較。
[0061] 圖7A示出相關(guān)技術(shù)中的施用有六價(jià)白鉻鍍的示例性消聲器尾部飾件。如圖所示， 不發(fā)生變色。
[0062] 圖7B和圖7C分別示出相關(guān)技術(shù)中的施用有三價(jià)白鉻鍍和三價(jià)黑鉻鍍的示例性消 聲器尾部飾件。如圖分別所示，這些消聲器尾部飾件在早期階段變色且污損（stained)。
[0063] 圖8A和圖8B分別示出形成有根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的表面層的示例性消聲 器尾部飾件。在圖8A中，涂覆透明色，且在圖8B中，涂覆黑色。結(jié)果，不發(fā)生變色或污損。 [00 64]【表1】
[0065]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于車(chē)輛部件的表面層，其包括： 三價(jià)黑鉻鍍層；和 與所述鍍層形成化學(xué)鍵的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂層， 其中，在所述有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂層中，無(wú)機(jī)納米陶瓷氧化物被包括在有機(jī)合成樹(shù)脂基 質(zhì)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛部件的表面層，其中所述三價(jià)黑鉻鍍層是含有雜質(zhì) 離子（M'）的Cr基鍍層，其中所述雜質(zhì)離子是21131、1%、51、(：、5、&)、？6、？或其組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛部件的表面層，其中所述無(wú)機(jī)納米陶瓷氧化物包括 陶瓷離子（M)，其中所述陶瓷離子為Si、Ti或Zr。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛部件的表面層，其中所述化學(xué)鍵是雜質(zhì)離子（Μ'） 與陶瓷離子（M)的M' -O-M鍵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車(chē)輛部件的表面層，其中所述合成樹(shù)脂是丙烯酸樹(shù)脂。
6. -種制造用于車(chē)輛部件的表面層的方法，所述方法包括以下步驟： 在基板上施用三價(jià)黑鉻鍍層； 經(jīng)溶膠-凝膠工藝通過(guò)在液體有機(jī)涂覆材料中分散陶瓷顆粒來(lái)制備有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合涂 覆溶液； 通過(guò)在所述三價(jià)黑鉻鍍層的表面上施用所述涂覆溶液來(lái)形成表面層；和 固化所述表面層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造用于車(chē)輛部件的表面層的方法，其中所述陶瓷顆粒的平 均直徑在IOnm至50nm的范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造用于車(chē)輛部件的表面層的方法，其中使用噴涂或浸漬工 藝將所述涂覆溶液施用在所述三價(jià)黑鉻鍍層的表面上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造用于車(chē)輛部件的表面層的方法，其中所述固化步驟在 160°C至200°C的溫度下進(jìn)行15分鐘至30分鐘。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造用于車(chē)輛部件的表面層的方法，其中所述基板是車(chē)輛 部件。
11. 一種車(chē)輛部件，經(jīng)根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面層進(jìn)行處理。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于車(chē)輛部件的表面層。具體地，用于車(chē)輛部件的表面層包括三價(jià)黑鉻鍍層；和與鍍層形成化學(xué)鍵的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂層，并且在有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂層中，無(wú)機(jī)納米陶瓷氧化物被包括在有機(jī)合成樹(shù)脂基質(zhì)中。因此，通過(guò)在三價(jià)黑鉻鍍層與有機(jī)-無(wú)機(jī)混合涂層之間形成化學(xué)鍵，表面層的耐腐蝕性在高溫環(huán)境中可不劣化，從而克服常規(guī)三價(jià)黑鉻表面層的缺點(diǎn)。本發(fā)明還公開(kāi)一種制造用于車(chē)輛部件的表面層的方法。
【IPC分類(lèi)】C09D7-12, C09D133-00, C09D5-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104830172
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410743443
【發(fā)明人】崔東載, 安賢鈞
【申請(qǐng)人】現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年12月8日
【公告號(hào)】DE102014223645A1, US20150225595