一种应用于金属表面的复合薄膜及其制备方法、金属制品技术

本发明专利技术提供了一种应用于金属表面的复合薄膜及其制备方法、金属制品，属于金属表面防护技术领域，复合薄膜包括：金属氧化物网络骨架；以及氧化铝薄膜，用于在所述金属氧化物网络骨架的内部及表面形成第一保护层。本发明专利技术通过氧化铝薄膜填充于金属氧化物网络骨架内部并在骨架表面形成致密的第一保护层，能够阻挡金属表面与周围环境中的含硫物质接触，且自身对含硫物质的耐蚀性佳；同时，金属氧化物网络骨架与金属表面的附着力强，起到连接并承载氧化铝薄膜的作用，可避免致密氧化铝薄膜脱落和氧化铝薄膜间孔隙增加，从而有效防止了金属表面被含硫物质侵蚀。面被含硫物质侵蚀。面被含硫物质侵蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于金属表面的复合薄膜及其制备方法、金属制品


[0001]本申请涉及金属表面防护
，尤其涉及一种应用于金属表面的复合薄膜及其制备方法、金属制品。

技术介绍

[0002]目前，金属表面防护主要是通过在金属基体表面沉积一层耐腐蚀涂层，以隔绝外在腐蚀介质与金属基体的接触。现有金属表面防护涂层具有一定的水氧隔离能力，但含硫腐蚀介质的侵蚀性强，在腐蚀过程中会使得金属表面防护涂层间孔隙率增大，导致最终涂层失效。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种应用于金属表面的复合薄膜及其制备方法、金属制品，以解决金属表面被含硫腐蚀介质侵蚀的技术问题。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种应用于金属表面的复合薄膜，所述复合薄膜包括：
[0005]金属氧化物网络骨架；以及
[0006]氧化铝薄膜，用于在所述金属氧化物网络骨架的内部及表面形成第一保护层。
[0007]进一步地，所述金属氧化物网络骨架的厚度为20～60nm。
[0008]进一步地，所述金属氧化物网络骨架包括氧化铝网络骨架、氧化锆网络骨架和氧化镓网络骨架中的至少一种。
[0009]进一步地，所述金属氧化物网络骨架优选为氧化铝网络骨架。
[0010]进一步地，所述复合薄膜还包括：
[0011]氧化钛薄膜，用于在所述氧化铝薄膜表面形成第二保护层。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的应用于金属表面的复合薄膜的制备方法，所述制备方法包括：
[0013]以金属有机化合物和乙二醇作为前驱体，通过原子层沉积工艺得到聚(金属
‑
乙二醇)薄膜；
[0014]将所述聚(金属
‑
乙二醇)薄膜加热分解，得到金属氧化物网络骨架；
[0015]将铝源和水通过原子层沉积工艺沉积在所述金属氧化物网络骨架的内部及表面，得到氧化铝薄膜；
[0016]将钛源和水通过原子层沉积工艺沉积在所述氧化铝薄膜的表面，得到氧化钛薄膜。
[0017]进一步地，所述金属有机化合物包括烷基铝、四二甲氨基锆、烷基镓；所述钛源包括四氯化钛、四二甲氨基钛，异丙醇钛；所述铝源包括烷基铝。
[0018]进一步地，复合薄膜制备过程中的温度不超过300℃。
[0019]第三方面，本申请实施例提供了一种金属制品，所述金属制品包括金属基底，以及
在所述金属基底的至少部分表面的权利要求1～5任一项所述的应用于金属表面的复合薄膜。
[0020]进一步地，所述金属制品包括贵金属纪念制品。
[0021]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0022]本申请实施例提供的应用于金属表面的复合薄膜，该复合薄膜包括金属氧化物网络骨架和氧化铝薄膜，氧化铝薄膜填充于金属氧化物网络骨架内部并在骨架表面形成致密的第一保护层，能够阻挡金属表面与周围环境中的含硫物质接触，且自身对含硫物质的耐蚀性佳；同时，金属氧化物网络骨架与金属表面的附着力强，起到连接并承载氧化铝薄膜的作用，可避免致密氧化铝薄膜脱落和氧化铝薄膜间孔隙增加，从而有效防止了金属表面被含硫物质侵蚀。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例1提供的在贵金属纪念币表面制备复合薄膜的工艺流程图；
[0026]图2为本申请实施例提供的一种应用于金属表面的复合薄膜的结构示意图；其中，
[0027]1‑
致密氧化钛层；2
‑
致密氧化铝层；3
‑
多孔氧化铝骨架。
具体实施方式
[0028]下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0029]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0030]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0031]金属材料具有强度高、导电导热性能优良、塑性和成型性好以及易加工的特性，被广泛应用于民用设施、航空航天、军工、建筑、汽车、船舶等领域中。其中，在某些特定的环境的应用中，往往对金属/合金具有更高的要求。举例来说，如银纪念币(章)等贵金属纪念制品以其设计新颖、雕刻细腻、工艺精湛、质量上乘而畅销美国、加拿大、西欧、日本、新加坡等许多国家和地区，深受国内外广大钱币收藏家和集币爱好者的青睐。但银等贵金属在自然环境中极易腐蚀变色，严重地影响其外观的装饰性。
[0032]目前，金属表面防护主要是通过在金属基体表面沉积一层耐腐蚀涂层，以隔绝外在腐蚀介质与金属基体的接触，如化学钝化、电子钝化、涂覆有机材料、物理气相沉积(PVD)溅射镀制等工艺。现有金属表面防护涂层具有一定的水氧隔离能力，但含硫腐蚀介质的侵
蚀性强，在腐蚀过程中会使得金属表面防护涂层间孔隙率增大，导致最终涂层失效。同时，现有金属表面防护技术会一定程度上影响金属表面的外观，尤其是对于如银纪念币(章)等贵金属纪念制品，降低其艺术价值和收藏价值。
[0033]因此，亟需提供一种既有高的抗腐蚀能力(如对抗水、氧、S2‑
、NOx等)，又不能影响金属外观，保留其高的艺术和收藏价值的表面防护方法。
[0034]本专利技术实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0035]第一方面，本申请实施例提供了一种应用于金属表面的复合薄膜，所述复合薄膜包括：
[0036]金属氧化物网络骨架；以及
[0037]氧化铝薄膜，用于在所述金属氧化物网络骨架的内部及表面形成第一保护层。
[0038]本申请通过提供一种应用于金属表面的复合薄膜，该复合薄膜包括金属氧化物网络骨架和氧化铝薄膜，氧化铝薄膜填充于金属氧化物网络骨架内部并在骨架表面形成致密的第一保护层，能够阻挡金属表面与周围环境中的含硫物质接触，且自身对含硫物质的耐蚀性佳；同时，金属氧化物网络骨架与金属表面的附着力强，起到连接并承载氧化铝薄膜的作用，可避免致密氧化铝薄膜脱落和氧化铝薄膜间孔隙增加，从而有效防止了金属表面被含硫物质侵蚀。
[0039]作为本专利技术实施例的一种实施方式，所述金属氧化物网络骨架的厚度为20～60nm。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于金属表面的复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜包括：金属氧化物网络骨架；以及氧化铝薄膜，用于在所述金属氧化物网络骨架的内部及表面形成第一保护层。2.根据权利要求1所述的应用于金属表面的复合薄膜，其特征在于，所述金属氧化物网络骨架的厚度为20～60nm。3.根据权利要求1所述的应用于金属表面的复合薄膜，其特征在于，所述金属氧化物网络骨架包括氧化铝网络骨架、氧化锆网络骨架和氧化镓网络骨架中的至少一种。4.根据权利要求1所述的应用于金属表面的复合薄膜，其特征在于，所述金属氧化物网络骨架为氧化铝网络骨架。5.根据权利要求1～4任一项所述的应用于金属表面的复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜还包括：氧化钛薄膜，用于在所述氧化铝薄膜表面形成第二保护层。6.一种权利要求1～5任一项所述的应用于金属表面的复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：以金属有机化合物和乙二醇作为前驱体，通过原子层沉积工艺得到聚(金属<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星海，明帅强，李扬，姚国华，李钢，李燕秋，张蕾，冯嘉恒，郭耀亮，沈云华，王浙加，李明，高圣，夏洋，
申请(专利权)人：嘉兴科民电子设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：