具有不锈钢外观涂敷制品制造技术

采用具有不锈钢外观的多层装饰和保护性涂层涂敷的制品（图２）。该涂层包括在所述制品表面上的一个或多个电镀层和在电镀层上的气相沉积的堆叠层，该堆叠层包括：与耐火金属含氮化合物或耐火金属合金含氮化合物的层交替的耐火金属或耐火金属合金的层；其中耐火金属含氮化合物和耐火金属合金含氮化合物的氮含量为约３－约２２原子百分比。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用具有不锈钢外观或颜色的多层装饰和保护性涂层涂敷的制品，特别是黄铜制品。
技术介绍
目前对于各种黄铜制品如龙头、龙头罩、门旋钮、门把手、门锁眼盖等的实际情况是首先擦亮和抛光制品的表面到高光泽和然后涂敷保护性有机涂层(如由丙烯酸类、聚氨酯类、环氧类等组成的涂层)到此抛光的表面上。此体系的缺点是擦亮和抛光操作的劳动强度较大，特别是如果制品具有复杂的形状。同样，已知有机涂层并不总是如所需耐用的，且易于受酸的侵蚀。因此，如下情况是相当有利的如果黄铜制品，或事实上其它制品，塑料、陶瓷、或金属，可以含有提供制品装饰性外观以及提供耐磨性、抗磨性和耐腐蚀性的涂层。在本领域已知的是可以将多层涂层涂敷到制品上，它提供装饰性外观以及提供耐磨性、抗磨性和耐腐蚀性。此多层涂层包括由耐火金属氮化物如氮化锆或氮化钛组成的装饰和保护性颜色层。此颜色层，当它是氮化锆时，提供黄铜色，和当它是氮化钛是提供金色。U.S.专利Nos.5,922,478，6,033,790和5,654,108尤其描述了这样的涂层，它提供具有装饰性颜色的制品，如抛光的黄铜，且也提供耐磨性、抗磨性和耐腐蚀性。如果可以提供这样的涂层是非常有利的，该涂层提供与包含氮化锆或氮化钛的涂层基本相同的性能但不是黄铜色的或金色的，是不锈钢色的。本专利技术提供这样的涂层。专利技术概述本专利技术涉及含有沉积在制品的至少一部分表面上的装饰和保护性多层涂层的制品如塑料、陶瓷或金属制品。更特别地，本专利技术涉及含有沉积在其表面上的某些特定类型材料的多个重叠层的制品或基材，特别是金属制品如铝、黄铜或锌。涂层是装饰性的和也提供耐腐蚀性、耐磨性和抗磨性。涂层提供不锈钢外观，即具有不锈钢颜色色调。因此，在其上含有涂层的制品表面模拟了不锈钢表面。制品首先含有沉积在它的表面上的一个或多个电镀层。然后在电镀层的顶部，通过气相沉积如物理气相沉积，沉积夹层或堆叠层。更具体地，直接沉积在基材表面上的第一层由镍组成。第一层可以是单一的或它可以由两个不同的镍层例如，直接沉积在基材表面上的半光亮镍层和重叠在半光亮镍层上的光亮镍层组成。在电镀层上是气相沉积的保护性夹层或堆叠层，该夹层或堆叠层由以下组成与包含耐火金属含氮化合物或耐火金属合金含氮化合物的层交替的包含耐火金属或耐火金属合金的层。在夹层或堆叠层上是由耐火金属含氮化合物或耐火金属合金含氮化合物组成的颜色层。耐火金属含氮化合物或耐火金属合金含氮化合物是氮化物、碳氮化物和耐火金属或耐火金属合金、氧气和氮气的反应产物，其中氮含量较低，即，低于化学计量。这些耐火金属含氮化合物或耐火金属合金含氮化合物的低于化学计量的氮含量为约3-约22原子百分比，优选4-约16原子百分比。附图简述附图说明图1是含有多层涂层的基材一部分的不按比例的横截面图，该多层涂层包括双镍基础涂层，在镍基础涂层上的保护性夹层或堆叠层和在堆叠层上的颜色层；图2是相似于图1的视图，区别在于在顶部镍层和夹层或堆叠层中间存在耐火金属或耐火金属合金的触击层(strike layer)；图3是相似于图2的视图，区别在于在顶部镍层和堆叠层中间存在铬层；和图4是相似于图1的视图，区别在于在颜色层上存在耐火金属氧化物或耐火金属合金氧化物层。优选实施方案的描述制品或基材12可以由如下物质组成可以在其上涂敷镀敷层的任何材料，如塑料，如ABS、聚烯烃、聚氯乙烯、和酚醛树脂，陶瓷，金属或金属合金。在一个实施方案中，它由金属或金属合金如铜、钢、黄铜、锌、铝、镍合金等组成。在本专利技术中，如图1-4所示，通过镀敷如电镀将第一层或系列层涂敷到制品表面上。通过气相沉积将第二系列层涂敷到电镀层的表面上。电镀层尤其用作使制品表面变平的基础涂层。在本专利技术的一个实施方案中，可以在制品表面上沉积镍层13。镍层可以是由镀敷沉积的任何常规镍，如光亮镍、半光亮镍、缎光镍等。可以通过常规和公知的电镀工艺将镍层13沉积在基材12的至少一部分表面上。这些工艺包括使用常规的电镀浴，例如，Watts浴作为镀敷溶液。典型地这样的浴包含硫酸镍、氯化镍、和溶于水的硼酸。也可以使用所有的氯化物、氨基磺酸盐和氟硼酸盐镀敷溶液。这些浴可非必要地包括许多公知和通常使用的化合物如流平剂，增白剂等。为生产镜面光亮镍层，将至少一种类别I的增白剂和至少一种类别II的增白剂加入到镀敷溶液中。类别I增白剂是包含硫的有机化合物。类别II增白剂是不包含硫的有机化合物。类别II增白剂也可引起变平，且当加入到没有含硫的类别I增白剂的镀敷浴中时，导致半光亮镍沉积物。这些类别I增白剂包括烷基萘和苯磺酸、苯和萘二和三磺酸、苯和萘磺酰胺、和磺酰胺如糖精、乙烯基和烯丙基磺酰胺和磺酸。类别II增白剂一般是不饱和有机材料，例如，炔属或烯属醇、乙氧基化和丙氧基化炔属醇、香豆素、和醛。这些类别I和类别II增白剂对于本领域技术人员是公知的和容易购得。它们尤其描述在U.S.专利No.4,421,611中，该文献在此引入作为参考。镍层可以由单一层如半光亮镍、缎光镍或光亮镍组成，或它可以是包含两个不同镍层，例如，由半光亮镍组成的层和由光亮镍组成的层的双层。镍层的厚度一般有效使制品的表面变平且提供改进的耐腐蚀性。此厚度一般为从约2.5μm，优选约4μm到约90μm。如在本领域已知的那样，在基材上沉积镍层之前，通过放入常规和公知的酸浴，将基材进入酸活化。在如图1-4所示的一个实施方案中，镍层13实际上由两个不同镍层14和16组成。层14由半光亮镍组成而层16由光亮镍组成。此双镍沉积物对其下的基材提供改进的耐腐蚀性。通过常规电镀工艺直接在基材12表面上沉积半光亮、无硫板14。然后将包含半光亮镍层14的基材12放入光亮镍镀敷浴中和在半光亮镍层14上沉积光亮镍层16。半光亮镍层和光亮镍层的厚度是至少有效提供改进耐腐蚀性和/或制品表面流平的厚度。一般情况下，半光亮镍层的厚度至少为约1.25μm，优选至少约2.5μm，和更优选至少约3.5μm。厚度上限一般不是关键的且由次要的如成本的考虑来支配。然而，一般情况下，不应当超过约40μm，优选约25μm，和更优选约20μm的厚度。光亮镍层16的通常厚度至少为约1.2μm，优选至少约3μm，和更优选至少约6μm。光亮镍层的厚度上限范围不是关键的和一般由如成本的考虑来控制。然而，一般情况下，不应当超过约60μm，优选约50μm，和更优选约40μm的厚度。光亮镍层16也用作流平层，它倾向于覆盖或填充基材中的缺陷。在一个实施方案中，如图3和4所示，位于镍层13和气相沉积层之间的是一个和多个另外的电镀层21。这些另外的电镀层包括但不限于铬、锡-镍合金等。当层21由铬组成时，它可以通过常规和公知的铬电镀技术沉积在镍层13上。这些技术与各种铬镀敷浴一起公开于Brassard，“装饰性电镀-转变中的工艺”，Metal Finishing，105-108页，1988年6月；Zaki，“铬镀敷”，PF Directory，146-160页；和U.S.专利Nos.4,460,438、4,234,396和4,093,522中，所有这些文献在此引入作为参考。铬镀敷浴是公知和可购得的。典型的铬镀敷浴包含铬酸或其盐，和催化剂离子如硫酸根或氟离子。催化剂离子可以由硫酸或其盐和氟硅酸提供。该浴可以在约112本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在其至少一部分表面上含有具有不锈钢外观的保护和装饰性涂层的制品，包括：至少一个由镍组成的层；由如下组成的堆叠层：与由耐火金属含氮化合物或耐火金属合金含氮化合物组成的层交替的由耐火金属或耐火金属合金组成的层；由耐火金属含氮化合 物或耐火金属合金含氮化合物组成的颜色层；其中所述耐火金属含氮化合物或所述耐火金属合金含氮化合物的氮含量为约３－约２２原子百分比。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国存，
申请(专利权)人：蒸汽技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]