在锆基金属玻璃表面上形成薄膜的方法以及锆基金属玻璃部件技术

本发明专利技术提供一种在锆基金属玻璃表面上形成薄膜的方法，其中在锆基金属玻璃表面上涂布含有３％以上且小于２５％二氧化硅的醇溶液，然后干燥，干燥成膜后形成由氧、硅和锆构成的且厚度为１０μｍ以下的薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在锆基金属玻璃表面上形成薄膜的方法以及锆基金属玻璃部件。
技术介绍
以往，在100K/s以下的缓慢冷却速度下能够形成非晶形成层的合金是已知的。而且，现有技术中使所述合金通过水淬法、电弧熔解法、金属模具铸造法、高压射出成型法、真空铸造法、合模铸造法、旋转圆盘制线法等生产方法，能够由金属熔液直接生产大形状的非晶形合金(整体金属玻璃)(例如，非专利文献1)。由于使用大尺寸法能够得到结晶合金所没有的、非晶形本来具有的高强度、低杨氏模量机械特性，因此可以期待由上述生产方法生产的金属玻璃广泛用作结构材料。特别是，由于能够使用许多制造方法来生产以及能够运用粘性流动使微观形状转印成形(例如，非专利文献2)，因此锆基金属玻璃有望具有广泛的实用性。非专利文献1《功能材料》(機能材料)，2002年6月，第22卷，第6期，第26-31页非专利文献2《功能材料》(機能材料)，2002年7月，第22卷，第7期，第9-18页然而，锆(Zr)对氯类溶液的耐腐蚀性很弱，使用锆基金属玻璃形成的结构部件用于海洋沿岸地区时、或用作常常暴露于室外环境的结构部件时，担心会形成点腐蚀。为此，目前的生产者想到的补救方法是在所述结构部件表面着色的同时，通过在所述结构部件的表面进行喷漆和涂布等方法来增强所述结构部件对氯类溶液耐腐蚀性。然而，在这种方法中，增加了覆盖锆基金属玻璃原来具有光泽的金属色的问题，存在减少成形结构部件表面上装饰图案的精细美观的问题。而且，虽然想到使用涂布如透明清漆涂料的方法，但是在这种情况下，由于清漆的高粘性导致容易形成厚膜，由于反射光干涉而减弱基体本身具有的美观，同时还存在手感变差的问题。于是，本专利技术人等为了解决上述问题，以找到能够在如上所述的海洋沿岸地区和室外环境中得到耐用的薄膜、且变得透明的薄膜的构成和厚度为目的，反复专心研究，结果发现通过形成厚度小于10μm且高透明性的二氧化硅(SiO2)膜，不会损害锆基金属玻璃基体的色调和装饰图案，而且能够改善对氯类溶液的耐腐蚀性。有关二氧化硅薄膜(SiO2薄膜)与锆基金属玻璃基体的结合原理，虽然现在正在研究中，但是基于图1示出的由XPS(X射线光电子能谱分析)的表面状态分析进行研究的话，依据二氧化锆(ZrO2)与二氧化硅(SiO2)的峰值，可以推测，由于锆(Zr)和硅(Si)争夺二氧化硅(SiO2)具有的氧而产生结合，随着时间过去分散有二氧化硅(SiO2)的醇溶液挥发从而形成薄膜。本专利技术是根据上述知识作出的。专利技术的内容本专利技术的目的是提供一种在锆基金属玻璃表面上形成薄膜的方法和一种锆基金属玻璃，其中不会损害锆基金属玻璃基体的色调、手感和装饰图案并且改善了对氯类溶液的耐腐蚀性。本专利技术的第一个特征是提供一种在锆基金属玻璃表面上形成薄膜的方法，其特征在于在锆基金属玻璃表面上涂布含有3％以上且小于25％二氧化硅的醇溶液，然后干燥，干燥成膜后形成由氧、硅和锆构成的且厚度为10μm以下的薄膜。在本专利技术的第一个特征中，涂布所述醇溶液之后加热干燥也是可以的。本专利技术的第二个特征是提供一种锆基金属玻璃部件，其特征在于在锆基金属玻璃基体表面上形成由氧、硅和锆构成的且厚度为10μm以下的薄膜。附图说明图1是显示本专利技术第一实施方式根据在锆基金属玻璃表面上成膜方法成膜后的XPS(X射线光电子能谱分析)表面分析结果的图表。图2是显示根据本专利技术第一实施方式使用在锆基金属玻璃表面上形成薄膜的方法涂布醇溶液之后不久的状态断面图。图3是显示根据本专利技术第一实施方式使用在锆基金属玻璃表面上成膜方法涂布醇溶液干燥后的状态断面图。具体实施例方式本专利技术的第一实施方式以下参考附图说明本方面第一实施方式的在锆基金属玻璃表面上成膜的方法。根据该实施方式，在锆基金属玻璃表面上成膜的方法是在锆基金属玻璃1的表面上涂布含有3％以上且小于25％二氧化硅的醇溶液2，然后干燥，干燥成膜后形成由氧、硅和锆构成的且厚度t为10μm以下的薄膜3。图2是显示使用刷子、将含有约10％二氧化硅(SiO2)的异丙醇(IPA)涂布在锆基金属玻璃表面1上之后不久的断面结构图。而且，图3是显示异丙醇(IPA)挥发后在锆基金属玻璃表面1上形成的、由氧、硅和锆构成的薄膜3的状态图。此处，在含有二氧化硅(SiO2)的醇溶液(例如，异丙醇)中，优选二氧化硅(SiO2)以微米级到纳米级的粉末状态分散，该二氧化硅(SiO2)的尺寸大小和分散形态没有必要受限于所使用的场合。而且，有助于分散二氧化硅(SiO2)的醇溶液没有必要限于异丙醇(IPA)，也可以使用具有足够挥发性的甲醇、乙醇等。作为含有二氧化硅(SiO2)的异丙醇(IPA)醇溶液的涂布方法，没有必要限定于使用刷子的方法，也可以使用喷射喷雾、辊涂、印刷和浸渍等。此时，可以将含有二氧化硅(SiO2)的异丙醇(IPA)均匀地涂布在整个锆基金属玻璃1的表面上，也可以在只在需要的部位涂布需要的厚度。而且，根据该实施方式，在锆基金属玻璃表面上成膜的方法中，醇溶液中二氧化硅(SiO2)的含量是3％以上且小于25％。另外，如果醇溶液中二氧化硅(SiO2)的含量小于3％，不能以氧、锆和硅之间结合构成的网状形式有效地成膜。此外，如果醇溶液中二氧化硅(SiO2)的含量在3％以上，就能有效地结合，但是如果醇溶液中二氧化硅(SiO2)的含量超过25％，由于溶液的粘度变高，很难形成薄且均匀的膜，膜的不均匀性变得更严重，损害了商品的外观价值。而且，根据该实施方式，在锆基金属玻璃表面上成膜的方法中，干燥成膜后在锆基金属玻璃表面上要形成厚度t为10μm以下的薄膜3。另外，如果干燥成膜后薄膜3的厚度成为10μm以上，在涂布醇溶液的时候，在涂布薄膜内部容易含有气泡，而且在异丙醇(IPA)挥发后，会残留气泡，损坏了外观。此外，如果干燥成膜后薄膜3的厚度成为10μm以上，在对覆盖薄膜的部件施加产生弯曲变形的外力时，在成形薄膜的顶表面中由于拉伸应力容易形成微小裂缝，会存在以所述微小裂缝为起点而破损成形薄膜、部分腐蚀锆基金属玻璃表面基体的忧虑。另一方面，只要干燥成膜后的薄膜3是小于10μm的薄膜，施加的外力小就够了，就能够减少由产生的挠性而导致破损的危险。而且，根据该实施方式，在锆基金属玻璃表面上成膜的方法中，涂布溶液后加热干燥。此处，使醇溶液挥发的干燥没有必要限于随时间过去的自然干燥，也可以使用加热干燥缩短干燥时间。加热干燥过程中的加热温度没有特别限制，只要是在醇溶液沸点以下温度的氛围下加热就可以了。如图3所示，根据本专利技术实施方式，锆基金属玻璃部件4是在锆基金属玻璃基体1表面上形成由氧、硅和锆构成的、厚度(t)为10μm以下的薄膜3。所述锆基金属玻璃部件4可以使用上述第一实施方式的、在锆基金属玻璃表面上成膜的方法来制造，也可以使用其它方法制造。在表1中，显示了对实施例1～5以及比较例1～3的锆基金属玻璃部件4进行评估的结果。所述锆基金属玻璃部件4是通过在表面镜面抛光的、具有合适尺寸大小的锆基金属玻璃薄片上形成薄膜而形成的。表1中示出了有关实施例1～5以及比较例1～3的锆基金属玻璃部件4对薄膜透明度进行目视评估的结果、在暴露于海洋沿岸地区室外环境1个月的情况下是否存在氯腐蚀的耐腐蚀性试验结果、以及成膜后的薄片在预先进行弯曲变形后通过相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在锆基金属玻璃表面上形成薄膜的方法，其特征在于：在锆基金属玻璃表面上涂布含有３％以上且小于２５％二氧化硅的醇溶液，然后干燥，干燥成膜后形成由氧、硅和锆构成的且厚度为１０μｍ以下的薄膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：村松尚国，铃木健，井上明久，木村久道，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，国立大学法人东北大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]