[发明专利]一种玫瑰金色装饰镀涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于表面改性技术领域，特别涉及一种玫瑰金色装饰镀涂层及其制备方法。

背景技术

玫瑰金由于其具有非常时尚、靓丽的玫瑰红色彩，因此倍受人们的青睐，从而广泛运用于首饰以及工艺品的设计和加工上，又称粉色金、红色金，因其风行于19世纪的俄罗斯，故又称俄罗斯金。然而传统的玫瑰金色由物理气相沉积价格昂贵的金铜合金靶着色，耐腐蚀性、耐候性不够，硬度不高，且随着黄金价格的提升，加工成本也在不断的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种玫瑰金色装饰镀涂层及其制备方法，该涂层解决了金铜合金的耐腐蚀性、耐候性和硬度问题(表面硬度可高达35GPa以上)，更重要的是降低了加工的成本，不使用贵金属就能达到玫瑰金效果，便利了玫瑰金色装饰镀涂层的大量使用和推广。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种玫瑰金色装饰镀涂层，所述涂层由交替沉积的ZrTiNX层和Cu层组成。优选在所述ZrTiNX层里掺入Cu组成，所述Cu在所述ZrTiNX层内的的掺杂因子为0.1。优选所述ZrTiNX层和Cu层的交替次数大于3。所述ZrTiNX层的厚度为70-500nm，所述Cu层的厚度为10-100nm。

一种玫瑰金色装饰镀涂层的制备方法，所述ZrTiNX层和Cu层采用物理气相沉积方法制备。所述ZrTiNX层主要采用钛锆合金靶，在等离子体里与N2化合而成。

所述钛锆合金靶中钛和锆的质量比不小于3:7，所述钛锆合金靶采用熔炼方法成型切削成特定形状，供应给真空镀膜设备使用。

所述钛锆合金靶采用粉末冶金方法成型。

上述钛锆合金靶所做的靶材和铜靶一起，在金属或者非金属基底上采用多种物理气相沉积方法实现成膜。

附图说明

图1是本发明实施例1的玫瑰金色装饰镀涂层中交替沉积的ZrTiNX层和Cu层膜层结构示意图；

图2是本发明实施例2的玫瑰金色装饰镀涂层中ZrTiNX层里掺入Cu的膜层结构示意图；

图3是常规的金铜合金膜层的反射曲线示意图；

图4是本发明实施例1的玫瑰金色装饰镀涂层中ZrTiNX膜层的反射曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的陈述，以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。常规的金铜合金的反射曲线如图3所示，在200nm-580nm区间的平均反射率为40％，580nm-620nm为上升阶段，在620nm以后平均反射率接近95％，而显色的主要波段为人眼感受的380-760nm区间，因此颜色主要显示为黄中带粉红，色值为：a*＝3.0,b*＝14.0。而因ZrTiNX为半导体材料，在200-600nm区间会出现吸收峰，因此在200-1000nm区间的平均反射率比金铜合金的平均反射率低，体现的效果是亮度达不到金铜合金的效果，但所体现的色值和金铜合金的接近而且可由N2的流量来调整，而且因Cu在短波的特性曲线，因此如图4所示，本发明的掺Cu涂层能补齐ZrTiNX存在的显色缺陷，提高短波的平均反射率，使得整个涂层更加接近金铜合金的本征反射曲线。

更进一步，由于Cu元素的掺入阻碍了ZrTiNX柱状生长，从而使得ZrTiNX形成纳米柱状晶。因为交替沉积，在Cu和N2不反应的情况下，Cu层偏聚在ZrTiNX的周围，阻止了膜层的连续柱状生长，使得晶粒更加细化，由于纳米晶材料的硬度随晶粒的尺寸降低而升高，因此在交替沉积的Cu层或者掺铜提高了整体涂层的硬度，表面硬度可高达35GPa以上，也由于Cu原子反过来被ZrTiNX包裹，从而产生了优良的防腐特性和耐候性。

实施例1

采用多弧离子镀，设定钛锆合金靶(钛和锆的质量比大于3:7)为70A，铜靶为45A，N2流量调整到工作真空0.1-0.3Pa，负偏压为80V-150V，基片温度250℃，铜靶每隔30秒开关一次，镀膜时间3-5分钟。得到玫瑰金色装饰镀涂层，结构如图1所示。ZrTiNX层的厚度为80nm，Cu层的厚度为20nm，ZrTiNX层和Cu层的交替次数为3，表面硬度为35GPa，具有优良的防腐特性和耐候性。

实施例2