金属玻璃部件的表面处理方法及采用该方法进行过表面处理的金属玻璃部件技术

本发明专利技术提供一种具有膜的耐久性与彩色性兼备的表面层的金属玻璃部件及该表面层的形成方法。使金属玻璃部件（１０）的表面与硝酸和氢氟酸的混合水溶液（１８）反应，进行氧化膜（１２）的去除的同时，进行在金属玻璃部件（１０）的表面准备锚合形状（１４）的表面活性处理，然后，通过进行电镀或非电解镀在金属玻璃部件（１０）的表面形成镀膜（１６）。借此，可以形成耐久性及彩色性兼备的金属玻璃表面层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有表面层的金属玻璃部件及该表面层的形成方法， 该表面层具有以耐腐蚀性、耐候性、指紋擦拭性、耐剥离性为代表的 膜耐久性并具有彩色性。
技术介绍
金属玻璃，是即使以100K/秒以下的冷却温度也能形成非晶质金 属组成的金属材料，已知有采用已开发出的水淬法、电弧熔解法、铸 型铸造法、高压注射成型法、抽吸铸造法等方法，直接从金属溶液形 成大型非晶质金属(块体金属玻璃)的方法。金属玻璃具有高强度、 低杨氏模量、高耐腐蚀性、无结晶晶粒边界这样的缺陷的非晶质金属 具有的本来的性质，具有晶体金属没有的特殊的机械特性。而且，由 于采用上述方法可以得到大尺寸的非晶质块体，故可期待作为结构材 料而广泛应用。针对这种金属玻璃，除金属玻璃原来具有的优良的机械特性及物 理性质外，还必需进行赋予作为部件的附加值的表面处理。作为现有 的表面处理，例如，可以尝试采用(1)阳极氧化(例如，专利文献l) 以及(2)大气加热氧化(例如，专利文献2),借此使表面着色。专利文献l:特表2005 - 509090 电子仪器用及平板显示器用改 良金属结构(電子機器用招:y卜八°冲、少宁,7:/1/ —用(7)改良金 属7k—厶)/!J * 、7卜'>夕/" . :f夕7 口'-一X专利文献2特开2003 - 166044 锆基非晶质金属的调色方法(9 少:n-夕厶基非金属質金属co調色方法)/YKK林式会社专利技术的公开但是，(1)阳极氧化，取决于条件，可以鲜艳地显色，但由于电 化学作用，当在金属玻璃部件表面进行三维大面积处理时，多形成不 均匀的最终颜色。另外，由于同样的理由，虽然表面发生钝化，但色 调仍常常发生经时变化。另外，(2)大气加热氧化，不仅形成极其有限的色彩，而且，当 在金属玻璃部件表面进行三维大面积处理时，同样多形成不均匀的最 终颜色。另外，通过大气加热形成的氧化膜，其缺点是，随着时间的 推移进行自然氧化，招致色调的变化。另外，在上述(l)阳极氧化及(2)大气加热氧化中形成的不均 匀的膜的缺点是，因大气中悬浮的盐分及无机物、手接触时的汗及指 紋中含有的无机物成分等的作用，易生成腐蚀生成物，导致外观及耐 久性的恶化。本专利技术人等为了解决上述课题，以形成具有耐久性及大面积均匀 的彩色性的均匀膜为目的进行反复悉心研究的结果发现，通过用电镀 或非电解镀产生的金属膜被覆金属玻璃部件的表面，可以形成具有耐 腐蚀性、耐候性、指紋擦4式性、丰富的色彩，并且剥离难的表面层。另外，还发现，通过用真空蒸镀、离子镀或溅射法等干镀法形成 的金属沉积膜被覆金属玻璃部件表面，也可形成与电镀同样的表面层。此外，还发现，在采用电镀法或采用干镀法形成的膜上，通过涂 布形成透明树脂涂膜，可不损伤膜本身具有的色彩，而且可使耐久性 更加提高。另外，通过釆用作为其他方法的物理方法进行研磨加工，对金属 玻璃部件表面可以赋予具有光泽的彩色性，另外，通过在其表面涂布 形成透明树脂涂膜，也可使其具有针对经时变化的耐久性。即本专利技术第l项中记载的金属玻璃部件(10)的表面处理方法(图 1),其特征在于，"使金属玻璃部件(10)的表面与硝酸和氢氟酸的 混合水溶液(18)反应，进行氧化膜(12)的去除，同时，进行在金 属玻璃部件(10)的表面准备锚合(77力一結合)形状(14)的表面活性处理，然后，通过进行电镀或非电解镀在金属玻璃部件(10) 的表面形成镀膜(16)"。本专利技术第2项中记载的金属玻璃部件(10)的表面处理方法(图2) ，其特征在于，"使金属玻璃部件(10)的表面与硝酸和氢氟酸的 混合水溶液(18)反应，进行氧化膜(12)的去除，以及，进行在金 属玻璃部件(10)表面准备锚合形状(14)的表面活性处理，然后， 通过真空蒸镀、离子镀或溅射法等干镀法均匀形成金属沉积膜(20)"。本专利技术第3项中记栽的金属玻璃部件(10)的表面处理方法(图3) ，其特征在于，在上述专利技术第1项或第2项的表面处理方法中，"在 进行表面活性处理后，再附加对表面进行物理研磨，调整表面粗糙度， 然后，通过进行电镀或非电解镀，在金属玻璃部件(10)的表面形成 镀膜(16)或通过干镀法形成金属沉积膜(20)"。本专利技术第4项，其特征在于，在本专利技术第3项记载的表面处理方 法中再附加另外的工序，"形成镀膜(16)或金属沉积膜(20)后， 再附加实施涂布透明树脂，形成透明树脂涂膜(24)，，。本专利技术第5项，其特征在于，采用另外的表面处理方法，"使金 属玻璃部件(10)的表面与硝酸和氩氟酸的混合水溶液(18)反应， 进行氧化膜(12)的去除，同时，进行在金属玻璃部件(10)的表面 准备锚合形状(14)的表面活性处理，然后，通过物理研磨，在金属 玻璃部件(10)的表面，赋予金属光泽色，再涂布树脂，形成树脂涂 膜(24)"。此时，树脂涂膜(24)既可为无色透明，也可为有色透 明。本专利技术第6项涉及本专利技术第4项或第5项记栽的表面处理方法中 的树脂涂膜(24)的厚度，其特征在于，"树脂涂膜(24)的厚度为 1 ju m ~ 10 ju m，，。本专利技术第7项涉及本专利技术第1、2或5项的任何一项记栽的表面处 理方法，其特征在于，"硝酸对氢氟酸的体积比处于1 ~ 5的范围，同 时，硝酸和氢氟酸的混合水溶液(18)的浓度，以体积比计为1%~ 10°/。"。本专利技术第8项涉及上述本专利技术第1~7项的任何一项记载的表面处理方法采用的金属玻璃部件(io),其特征在于，"金属玻璃部件(io)分别为Zr基、Ti基、Cu基、Ni基或Fe基金属玻璃"。本专利技术第9项涉及本专利技术的表面处理过的金属玻璃部件(10)， 其特征在于，"采用第1~8项中记载的任何一种方法进行表面处理"。 在这里，上述表面处理的作用机理，由于不能直接观察大小而依 靠于推测判断，故利用金属玻璃特有的即使在常温也为处于过冷状态 的亚稳定液体的性质，预先使硝酸和氢氟酸的混合水溶液(18)与金 属玻璃表面反应，进行表面活性处理，除去表面的氧化膜(12),另 外，边保持构成金属玻璃的多种原子彼此的自由度，边促进緩和的引 力的破坏，设置数个原子大小的锚合孔的细小孔。其后，在形成镀膜(16)、金属沉积膜(20)、透明树脂涂膜(24)时，上述表面活性 处理过的表面成为无氧化膜(12)的活性表面，并且，通过细小孔的 锚合效果的帮助，对耐腐蚀性优良、其表面处理困难的金属玻璃部件(IO)的表面，可以确保附着性高的表面装饰处理层。如参考本领域商用Ti (钛)业者进行的酸洗处理，氢氟酸是可以 腐蚀稳定物质的强酸的一种，通过与氧化性强的硝酸的混合，即便采 用通常的酸不能除去的非常稳定的氧化膜(12)，也可期待氧化膜的 有效去除。但是，仅除去氧化膜(12)，不能充分确保彩色膜及透明树脂涂 膜(24)的附着性，重复各种条件下的试行错误后，可以发现混合比、 浓度、温度及时间的最佳范围，另外通过表面活性处理条件的最佳化， 从而完成了本专利技术。如上所述，使与硝酸和氢氟酸的混合水溶液(18)反应，除去氧化 膜(l2)，并进行准备原子单位的锚合形状(14)的表面活性处理后， 通过形成镀膜(16)、金属沉积膜(20)、物理研磨、进而形成透明树 脂涂膜(24)，可以形成耐久性与彩色性兼备的金属玻璃表面层。另外，实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属玻璃部件的表面处理方法，其特征在于，使金属玻璃部件的表面与硝酸和氢氟酸的混合水溶液反应，进行氧化膜的去除，同时，进行在金属玻璃部件的表面准备锚合形状的表面活性处理，然后，通过进行电镀或非电解镀在金属玻璃部件的表面形成镀膜。

【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：王新敏，村松尚国，木内淳介，铃木宽，荒川达锐，木村久道，井上明久，真壁英一，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，爱德有限公司，日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]