[发明专利]多层涂层

说明书

本发明涉及装饰及保护性涂层。

目前，对如灯，三角架，烛台，水龙头，球形门把手，门拉手等黄铜制品的习惯性加工为首先将其表面磨光和抛光至高光泽并随后在被磨光的表面涂敷保护性有机物涂层，如由丙烯酸类，尿素，环氧化合物等组成的有机物涂层。这一系统的缺点在于所需的磨光和抛光加工，特别是如果制品具有复杂形状，需要高强度劳动。此外，已知的有机涂层还不具有理想的耐磨性。

这些缺点可由包含镍底层及非贵重耐高温金属化合物，如氮化锆，氮化钛及锆-钛合金氮化物(zirconium-titanium alloy nitride)的涂层改善。但是，已发现当涂层中出现钛，如氮化钛或锆-钛合金氮化物时，涂层会在腐蚀性环境中遭受电化腐蚀。这一电化腐蚀会使涂层表现为实际上失效。现已惊奇地发现在底镍层和顶部钛化合物或钛合金化合物层之间的锡-镍合金层会减小或消除电化腐蚀。在美国专利5,667,904中披露了含有锡-镍合金层的涂层，其中所述锡-镍合金层位于底镍层和非贵重耐高温材料顶部层之间。这一涂层由镍层，锡-镍合金层及包括锆化合物或钛化合物的顶部层构成。虽然通常其性能非常好，但这种涂层仍具有一些缺点。这种涂层对化学腐蚀不具有足够的抵靠力。其对酸和碱的腐蚀特别敏感。另一个问题是这种涂层有时会破裂。

此外，另一缺点在于这种涂层易产生塑性变形。其原因是由于顶部非贵重耐高温金属化合物层和下部镍和锡-镍层之间的硬度差所造成的。顶部非贵重耐高温金属化合物层比下部的锡-镍合金和镍层更硬。当压力或外力作用在顶部非贵重耐高温金属化合物层上时，这一压力或外力通过顶层传递至较软的下部的锡-镍和镍层。如果外力或压力过大，则会使这些较软的锡-镍和镍层产生塑性变形。因此，会导致整个涂层起皱、凹陷或变形。

本发明的目的在于消除这些缺陷并提供一种涂层，它具有改善的抗化学腐蚀性和抗塑性变形性，抗破裂性，以及抗电化腐蚀性。

本发明涉及一种用于基层，特别是金属衬底的保护及装饰性涂层。更特别的是，本发明涉及一种基层，特别是如黄铜这样的金属衬底，它最少在其一部分表面上具有涂层，该涂层包括某些特种金属或金属间化合物的多层叠加层。所述涂层具有装饰性且还能提供抗腐蚀性，抗磨损性及耐化学性。在一个实施例中，所述涂层能提供带有金黄色的抛光黄铜的外观，即具有金黄的黄铜色调。因此，具有所述涂层的制品表面能够模拟具有金黄色的抛光黄铜。

直接涂敷在基层表面的第一层由镍构成。所述第一层可以是单层，如单一镍层，也可包括两个不同的镍层，如一直接涂敷在基层表面的半光亮镍层和一设置在所述半光亮镍层上面的光亮镍层。涂敷在镍层上面的一层为锡和镍合金层。在锡和镍合金层上面的是铬层。在铬层上面的是一夹层，它由与钛化合物或钛合金化合物交替设置的钛或钛合金层构成。

所述夹层的设置应使钛或钛合金层位于铬层上，即作为夹层的底层，而钛化合物或钛合金化合物层为顶部层或外露层。

在本发明的另一实施例中，在钛化合物或钛合金化合物层上面涂敷氧化钛或氧化钛合金层，或涂敷钛或钛合金，氧和氮的反应产物层。

图1所示为未按比例的、基层上的多层涂层的横断面图；

图2所示为与图1相似的、本发明第二实施例的视图，该实施例具有介于镍-锡合金层和铬层之间的镍层；

图3所示为与图1相似的视图，其不同点在于所述涂层包括顶部耐高温金属氧化层。

基层12可为任意的塑料，金属或金属合金。金属或金属合金可采用铜，钢，黄铜，钨，镍合金等。在一实施例中，基层为黄铜。