專利名稱：形成黑灰色涂層的電流沉積方法和帶有該涂層的金屬零件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由電解液開始的電流沉積方法(galvanic depositionmethods)領(lǐng) 域。更具體而言，其涉及用于在金屬零件上沉積黑灰色涂層(an anthracite coloured coating)的方法，所述金屬零件將要用在例如制表或首飾中。
背景技術(shù)：
這些電流沉積方法對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言是公知的并且在科技文獻(xiàn)中有廣 泛記載。我們將專門回顧其原理。浴，或稱為電解液，含有離子形式的金屬物質(zhì)。在浸入電 解液中的兩個(gè)電極間施加電勢差，以使得在陽極發(fā)生離子金屬物質(zhì)的還原反應(yīng)。當(dāng)對(duì)放在 支撐件上或在筐中的要進(jìn)行處理的零件施加陽極電勢時(shí)，經(jīng)由還原反應(yīng)的作用，它們會(huì)被
金屬膜覆蓋。根據(jù)不同的電解液，存在幾種用黑灰色金屬層來涂覆金屬零件，例如黃銅、青銅、 不銹鋼或其它金屬的方法。其中一種方法是鎳鋅合金沉積法(稱為“黑鎳法”)，以得到深黑灰色的沉積物。其 使用一種含有鋅、鎳和硫物質(zhì)的電解液。雖然從美觀上講非常有效，但是該黑鎳法并非沒有 技術(shù)缺陷。首先，由此涂覆有鎳鋅合金的零件必須涂覆清漆以防止沉積層被氧化和黑灰色 被破壞。涂覆清漆的步驟增加了該方法的復(fù)雜程度和成本。此外，該方法不適合于小尺寸 的零件，清漆會(huì)損害這些小尺寸零件的外觀。其次，所述電解液是化學(xué)不穩(wěn)定性的，這導(dǎo)致 該方法存在再現(xiàn)性問題。最后，用于夾持零件的支撐元件必須在兩種浴之間進(jìn)行長時(shí)間的 剝黑膜(desmut)處理。另外兩種方法(根據(jù)它們所包含的主要金屬物質(zhì)稱為“黑釕法”和“黑銠法”)也 是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。它們具有部分與黑鎳法相同的缺陷。最后一種方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，用于沉積黑灰色涂層。這就是“黑金”法， 其使用基于金和鎳的電解液。這種方法不需要任何后處理，使用簡單且長時(shí)間穩(wěn)定。此外， 用于夾持零件的支撐元件可以使用多次而不需要進(jìn)行清潔。雖然與黑鎳法、黑釕法和黑銠 法相比在技術(shù)上有優(yōu)勢，但是“黑金”法得到與用黑釕法和黑銠法相似的外觀，得到的黑灰 色色度不夠強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是通過提出一種沉積黑灰色涂層的方法來克服上述缺陷，所述 方法技術(shù)上簡單易行且能夠提供強(qiáng)的黑灰色色度。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于在金 屬零件上形成黑灰色涂層的電流沉積方法，該方法包括用電解質(zhì)浴沉積金鎳合金的第一步 驟。根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括第二步驟，其中用稀酸浴處理所述金鎳合金，所述稀酸浴含 有選自鹽酸、氫氟酸、磷酸、硝酸和硫酸中的酸。對(duì)金鎳合金進(jìn)行酸處理的步驟增加了所得涂層的黑灰色色度的強(qiáng)度和吸引力。與 常規(guī)金鎳法相比，該方法包括一個(gè)額外步驟，但是與黑鎳法、黑釕法和黑銠法相比，仍然相當(dāng)簡單、更加穩(wěn)定且更廉價(jià)。而且，其適合于所有尺寸的零件。本發(fā)明還涉及具有由金鎳合金形成的黑灰色涂層的金屬零件，其中金鎳合金中的 鎳原子含量在百分之30至40之間。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面對(duì)根據(jù)本發(fā)明方法的示例性實(shí)施方案的詳細(xì) 描述中更清楚地顯現(xiàn)出來，給出實(shí)施例僅僅是為了進(jìn)行非限制性的解釋說明。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的用于在金屬零件上形成黑灰色涂層的電流沉積方法通常包括一個(gè) 第一步驟用含有金和鎳物質(zhì)的電解質(zhì)浴來沉積金鎳合金。金鎳合金的沉積參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)參 數(shù)并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。下列步驟以舉例的方式給出金屬金含量2g/l金屬鎳含量5g/l電測量pH:5.6波美密度(degree Baumedensity) 11° Be溫度55°C電流密度2A/dm2當(dāng)然，上述參數(shù)是以象征的方式給出的并且可以根據(jù)所期望的結(jié)果進(jìn)行修改。例 如，增加電流密度可以增加金鎳合金的沉積速度。需要進(jìn)行處理的金屬零件，例如表針、表盤或用于表盤的附飾品、外殼或機(jī)械裝置 零件，被置于支撐元件(稱為“bouclard”)上，或放在筐中。所述零件由金屬制成，例如黃 銅、不銹鋼、青銅、金或具有所需機(jī)械性能的任何一種其它金屬。有利的是，它們涂覆有純金 合金或例如金鈷合金的金合金的內(nèi)層(sub-layer)，該內(nèi)層用電流(沉積)或其它方法獲得 并具有約0. 35微米的厚度。在一個(gè)變體中，進(jìn)行處理的零件由裸金屬制成。所述支撐元件被浸入電解質(zhì)浴中并施加陽極電勢。在幾分鐘內(nèi)，在進(jìn)行處理的零 件上就沉積上了一層約0.6微米的金鎳合金，其帶上希望的黑灰色。然后淋洗零件并干燥。 在本發(fā)明的這個(gè)階段，它們顯現(xiàn)黑金電流(沉積)法的特征黑灰色。根據(jù)本發(fā)明，用于在金屬零件上形成黑灰色涂層的電流沉積方法還包括用稀酸浴 處理由此沉積的金鎳合金的步驟。所述稀酸浴包含選自硫酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸或硝酸中 的酸。所述稀釋度優(yōu)選包含1至50ml/l的濃酸，且溫度為20°C。有利的是，向該酸浴中加 入潤濕劑。在根據(jù)本發(fā)明方法的第一個(gè)有利的實(shí)施方案中，所述稀酸浴包含在預(yù)定稀釋范圍 內(nèi)的鹽酸和氫氟酸的混合物。在第二個(gè)有利的實(shí)施方案中，所述稀酸浴包含在指定稀釋范 圍內(nèi)的鹽酸，同時(shí)加入化學(xué)式為NH4HF2m中和鹽，氟化氫銨。在一個(gè)特別有利的實(shí)施方案 中，所述酸浴含有10ml/l的稀鹽酸、50g/l的上述中和鹽和2ml/l的潤濕劑。涂覆有金鎳合金的要進(jìn)行處理的零件被置于支撐元件上或在筐中，然后被浸入前 述類型的稀酸浴中從幾秒到幾分鐘的一段時(shí)間。然后對(duì)它們進(jìn)行淋洗和干燥。稀酸浴具有大大強(qiáng)化零件的最初黑灰色色度的效果。由此簡單快速且成本低廉地 增強(qiáng)了零件的黑灰色外觀。對(duì)經(jīng)歷了所述酸處理的金鎳合金的化學(xué)分析表明，與未處理的合金相比，減少了約百分之10至15的鎳。因此，相對(duì)于沉積所得的金鎳合金中百分之45的鎳原子含量，這 樣處理后的金鎳合金中的鎳原子含量在百分之30至40之間。而且，剩余的鎳已經(jīng)通過酸 處理至少被部分氧化。這些金鎳合金的化學(xué)變化是造成所觀察到的顏色變化的原因。
由此，提供了一種用于在金屬零件上沉積黑灰色涂層的方法，該方法在技術(shù)上簡 單易用并且提供了對(duì)于黑灰色有利的效果。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的沉積方法并不限于剛剛描 述的實(shí)施方案，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以預(yù)見各種簡單的變化和變體而不偏離由所附的權(quán) 利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
用于在金屬零件上形成黑灰色涂層的電流沉積方法，其包括用電解質(zhì)浴沉積金鎳合金的第一步驟，其特征在于，該方法包括用稀酸浴處理所述金鎳合金的第二步驟，所述稀酸浴包含選自鹽酸、氫氟酸、磷酸、硝酸和硫酸中的酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流沉積方法，其特征在于，所述酸的稀釋度為包含1至 50ml/l的濃酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述稀酸浴包含鹽酸和氫氟酸的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述稀酸浴包含鹽酸，同時(shí)加入氟化氫銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述稀酸浴還包含潤濕劑。
6.帶有由金鎳合金形成的黑灰色涂層的金屬零件，其中所述金鎳合金中的鎳原子含量 在百分之30至40之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬零件，其特征在于所述鎳至少被部分氧化。
全文摘要
本發(fā)明涉及形成黑灰色涂層的電流沉積方法和帶有該涂層的金屬零件。本發(fā)明涉及一種用于在金屬零件上形成黑灰色涂層的電流沉積方法，其包括用電解質(zhì)浴沉積金鎳合金的第一步驟，其特征在于，該方法包括用稀酸浴處理所述金鎳合金的第二步驟，所述稀酸浴含有選自鹽酸、氫氟酸、磷酸、硝酸和硫酸中的酸。
文檔編號(hào)C25D3/56GK101838829SQ20101013940
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者C·亨齊羅斯 申請(qǐng)人:宇宙股份有限公司