[发明专利]一种银币或纪念章表面修复复合镀层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于银纪念币或章表面修复的银基非晶合金+纳米晶纯银复合镀层，以及上述镀层的制备方法。复合镀层包括作为基底的银基非晶合金镀层和表面的纳米晶纯银镀层；银基非晶合金镀层包括银组分和活性金属组分，适用于本发明的代表性活性元素包括：铬、镍、硅等。制备通过以下步骤实现：银币及磁控溅射靶材的清洗，在真空状态下磁控溅射沉积制备复合镀层，靶材和银币的后处理。利用上述银基非晶合金+纳米晶纯银复合镀层及其制备方法，可以对划痕、磨损及色斑与原始表面高差小于2微米的受损银币进行修复，修复后银币表面覆盖成分均匀，结构致密的上述复合镀层，银币与复合镀层之间具有良好的结合力，外观色泽与纯银相同。解决了银币在生产、储藏和流通过程中表面产生微小划痕与磨损等瑕疵，受环境中的硫、氯、氧等腐蚀元素的影响表面形成黑点、白斑、泛黄等缺陷，从而严重影响银币外观和光泽的问题。

技术领域：

本发明涉及一种用于银纪念币或银制品表面修复的银基非晶合金+纳米晶纯银复合镀层及制备方法，属于银币及纯银制品表面防护技术。

背景技术：

银币及银制品在生产、储藏和流通过程中，表面容易产生微小划痕与磨损等瑕疵，受环境中的硫、氯、氧等腐蚀元素的影响，容易导致表面形成黑点、白斑泛黄等缺陷，严重影响了银币的外观。作为以观赏和收藏为目的的贵重工艺品，其外观与色泽对其价值有重大影响。银币生产和储藏、流通过程中的表面质量受损问题，目前尚没有良好的解决方案，影响了银币生产的成品率和银币长期储藏的价值。

利用气相沉积技术可以在银币表面沉积纯银镀层，从而修复表面划痕等缺陷，掩盖变色表面，恢复纯银制品的原有光泽。然而受银币表面缺陷，以及不同区域具有的不同粗糙度和不同晶粒取向等影响，纯银镀层在银币表面很难达到均匀统一的生长，从而形成了镀层的厚度和取向差距，进而导致不同区域的镀层色泽和光泽不一致现象。此外受损银币表面如存在受腐蚀产生的白斑、泛黄、黑点等含杂质区域，这些杂质容易产生内部腐蚀，严重影响了纯银镀层与基体的结合力，镀层极易剥落。无法达到理想的恢复效果。

非晶合金是一种以金属元素为主要成分，保留了液体无序结构和金属特性的固体。非晶合金表面没有晶粒取向，作为沉积基底，可以保证镀层生长的一致性。由于非晶合金表现出远超晶态合金极限的固溶能力，可以容纳多种高耐蚀性合金组元，形成结构成分均匀的单相固溶体，还可以进一步提高耐腐蚀性。因此，利用物理气相沉积方法在银币表面首先沉积一层银基非晶合金作为基底镀层，然后沉积外层纳米纯银镀层，可以有效利用银基非晶合金基底的均匀非晶结构保证后续纯银镀层的生长方向一致性，并避免内部腐蚀发生，同时表面纳米纯银镀层与纯银具有相同的折射率和反射率，可以达到恢复纯银制品表面光泽的目的。此外，复合镀层中的银基非晶合金镀层和纳米晶纯银镀层结构成分均匀致密，具有与块体纯银接近或一致的致密度和热膨胀系数，因而与银基体之间具有良好的化学和力学相容性，镀层与基体之间具有较高的结合强度，不易剥落。非晶合金+纳米晶复合结构还具有较高的耐硫、氯等元素腐蚀的能力，可以大幅度提高修复后的银制品的抗变色能力。在诸多物理气相沉积方法中，利用磁控溅射制备银基非晶合金+纳米晶纯银复合镀层，具有沉积速度快、温升低、膜损伤小，薄膜纯度高、致密均匀、可重复性好，工艺参数调控简便、易于大规模生产等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种银基非晶合金+纳米晶纯银复合镀层，用于纯银纪念币或纯银制品（以下称为银币）表面修复，以解决银币生产、储藏和流通过程中产生的表面瑕疵和变色等外观缺陷，从而提高银币生产的成品率，并可修复流通、储存过程中受损的银币。

本发明的第二个目的是提供上述银基非晶合金+纳米晶纯银复合镀层的制造方法。

本发明通过如下技术方案予以实现：