[发明专利]表面处理方法

说明书

本发明涉及工件特别是假牙零件的表面和表层用一种气体等离子体的一种处理方法，这种方法将工件暴露在等离子体中并借助于等离子体使气体成分与工件表面牢固结合，然后在表面上涂敷塑料。此外，本发明涉及工件特别是假牙零件的表面用一种气体等离子体的处理方法，这种方法将工件暴露在等离子体中，然后用等离子体使气体成分与工件表面牢固结合。

文献DD-PS213573公开了这样一种方法，该方法描述将金属表面暴露在一种掺有硅烷的等离子体中，从而在金属表面上形成一层增附剂层，该增附剂层使金属表面和在该表面上涂敷的塑料之间产生牢固的、但具有弹性的结合。但实践证明，按这种方法达到的强度并不总是足够的。此外，该方法要求金属表面作为涂层结构的底层；业已存在的金属-塑料结构例如在塑料层剥落后需要进行修补，这样，表面既可用塑料亦可用金属制成，用这种方法修补达不到令人满意的结果。还公开了通过火焰高温分解作用把这种增附剂层涂到金属骨架上。但在用火焰高温分解时金属骨架被过分加热，从而可导致不希望出现的热变形。此外，用这种方法不可能在至少一部分由一种塑料组成的表面上进行修补。

美国专利US5 188 800公开了用等离子体清洁金属表面。德国专利DE33 16 742公开了一种除了金属表面的等离子体清洁方法外，还包括用钛的涂敷方法。

本发明的任务是以上述先有技术为出发点进一步改进等离子体处理方法，使工件的表面涂上一层可靠附着的含硅酸盐层。

本发明这个任务是这样实现的，即：表面首先暴露在一种由包括空气、氧气、水蒸汽和/或惰性气体的一种气体形成的等离子体中，然后用一种气体形成等离子体，并在该等离子体中掺以硅有机化合物，其中，工件的表面上构成一层含硅酸盐的膜，然后用一种主要包括空气、氧气、水蒸汽和/或惰性气体的气体来形成等离子体。用这种方法首先将工件表面激活，然后进行所谓的涂硅膜，即含硅酸盐层的涂敷，随后进行后激活，紧接着工件进行常规的下一步处理，即涂塑料层。根据本发明，先后紧接着的多道工序可在工件和工件上涂敷的塑料之间产生最理想的粘着。这种方法例如可用于金属的假牙支架涂饰塑料层而在金属表面和塑料之间构成很牢固的粘着。这种方法亦可用来处理塑料表面或处理具有金属面和塑料的表面，例如修补假牙或单个牙齿。由于被处理的表面在等离子体处理时具有相当低的温度(大约100℃)，所以可处理塑料表面。用等离子处理最好在0.01至10毫巴，特别是0.1至5毫巴的真空中进行。用任一种混合气体的处理时间，即在三道工序的任一道工序的处理时间介于10至300秒，最好20至60秒之间，其中被处理面的功率密度为每平方厘米2和5000毫瓦之间，特别是为1000和4000毫瓦/厘米²之间。掺入气体中的硅有机化合物相对于气体为0.01至50克分子百分数，特别是0.1至30克分子百分数，这已证明是特别有利的。硅有机化合物例如可以是四乙氧硅烷、四甲基硅烷或六甲基二氧硅烷。

此外，通过频率为10赫至60千赫，特别是30赫至20千赫的一种交流电放电或通过一种微波放电来产生等离子体是有利的。等离子体处理后，将工件放在0.01至1毫巴的压力中持续处理10至300秒和/或放在50℃至120℃的温度中持续处理20至50秒，这是适宜的。经过压力即真空处理可避免在光辐射硬化的过程中在假牙塑料上构成弥散层。虽然这种弥散层在假牙塑料的涂层形成过程中是需要的，但影响表面的封闭。弥散层亦可这样避免，即：用一种惰性气体，最好用氮气通入涂有塑料的工件的处理室中(在该室中进行工作处理)，并将工件同时或在通氮气后随即进行光辐射。

工件特别是假牙零件的表面用一种气体等离子体的处理方法是将工件暴露在等离子体中并借助于等离子体使气体成分与工件表面牢固结合，这个任务是这样解决的：工件的表面由塑料或陶瓷构成；气体包括空气、氧气、水蒸汽和/或惰性气体以及一种硅有机化合物；工件的表面至少部分地用一层本身是封闭的含硅酸盐层覆盖。在这种形式中，该方法适合于表面封闭。特别是塑料表面例如假牙塑料饰涂层的质量可通过这种表面涂敷在硬度、耐磨度、溶解度方面都获得了显著的提高。为此，最好将硅有机化合物按20至90克分子百分数，最好按30至80克分子百分数加入气体中。此外，含硅酸盐层的厚度为0.1至5微米、特别是0.3至3微米对理想的表面保护是有利的。