專利名稱：對陶瓷表面進行金屬化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷領(lǐng)域，特別是一種對陶瓷表面進行金屬化的方法。
背景技術(shù)：
目前，為使陶瓷制品更為美觀及高檔化，有人發(fā)明了對陶瓷表面進行金屬化的方法, 包括以下步驟:表面清潔——干燥——抽真空——直流濺射鈦底層——多弧沉積鈦過渡層 ——氮化鈦表層沉積。但是，由目前的金屬化工藝制得的產(chǎn)品，表面膜層較易脫色，耐磨 性與持久性較差，而且現(xiàn)有工藝中在多弧鍍膜前必須先在陶瓷表面形成過渡層，以增加表 面膜層與陶瓷的附著力，因此工藝相對復(fù)雜。
另外目前的工藝只可以鍍制金色陶瓷，其他顏色膜層的附著力均未能達到使用要求， 因此無法符合人們越來越高的裝修要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種對陶瓷表面進行金屬化的方法，其制得的陶瓷制品 的表面膜層牢固布脫色，并可鍍制多種顏色的膜層。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于包括以 下步驟
(1) 清洗與活化以有機酸將陶瓷表面清洗活化，擦干后，再以有機溶劑去除工件 表面的灰塵油污；
(2) 烘烤先于低溫13(TC 16(TC烘烤去除陶瓷內(nèi)部水汽，冷卻后再于高溫20(TC 250 °C烘烤使工件內(nèi)部雜氣盡量釋放；
(3) 爐內(nèi)加溫將工件掛爐，抽真空，并將爐內(nèi)加熱至20(TC或以上；
(4) 磁控濺射抽真空后通入氬氣和氮氣，以鋯金屬作為靶材，開啟磁控濺射靶進
行濺射，保持真空度在4.5 5.5X10"Pa;
(5) 多弧鍍膜充入反應(yīng)氣體和氬氣進行多弧離子鍍膜，弧源電流120A以上，保 持真空度3.0 6.0X10"Pa。
所述的步驟(5)中，反應(yīng)氣體為氮氣、乙炔、氧氣、或者乙炔和氮氣的混合氣體。 由上述步驟制得的表面金屬化的陶瓷制品，其表面膜層為金色、黑色、七彩色或玫瑰 金色。
本發(fā)明無需多弧鍍鈦過渡層即可直接進行鈦化合物的沉積，簡化工藝，縮短加工時間，既節(jié)省了成本又使工藝更科學先進，而且制得產(chǎn)品的膜層的耐磨性與持久性大大提高，并 可實現(xiàn)利用不同的反應(yīng)氣體鍍制多種顏色的膜層，大大豐富了產(chǎn)品的種類，適合人們越來 越高的裝飾要求。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體的例子對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于此特定例子。 本發(fā)明的陶瓷表面金屬化的方法包括以下步驟
一S前處理o
因為陶瓷表面不導(dǎo)電且質(zhì)地疏松，所以必須進行不同于金屬工件的前處理工藝。
首先用稀草酸(本實施例中采用濃度為3%的草酸溶液)將陶瓷表面清洗活化，擦干 后，再以丙酮(化學純)清洗工件表面去除灰塵油污。這是重要的清洗與活化環(huán)節(jié)。
然后烘烤先在低溫13(TC 160'C烤箱烘烤(本例子在15(TC烘烤2小時)去除陶瓷 內(nèi)部水汽，冷卻半小時后，再在高溫20(TC 25(TC烘烤(本例子在25(TC烘烤1 1.5小 時)，使工件內(nèi)部雜氣盡量釋放。
以上的前處理，對于鍍制陶瓷、玻璃等非金屬是非常重要的，它直接影響膜層的顏色 及耐磨性。經(jīng)過表面活化和高溫烘烤的前處理工藝，可為形成良好膜層提供基礎(chǔ)，大大提 高鍍得膜層的附著力，而且能夠使后續(xù)的鍍膜工序得以簡化，縮短加工時間，并為形成多 彩膜提供必要條件。 二、鍍膜工藝。
首先，掛爐——抽真空——爐內(nèi)加熱，此過程最重要使爐內(nèi)加熱過程，必須使爐內(nèi)溫 度達到20(TC方可進行下一步的操作。
上述步驟中的抽真空直至1.0Xl(T2Pa，加入流量比為8~12 : 1的Ar和氮氣，在本實 施例中氬氣與氮氣的流量比為10 : 1，開啟磁控濺射靶濺射金屬鋯和氮化鋯于工件表面， 時間5 8分鐘，保持真空度在4.5 5.5X10"Pa。磁控濺射靶可根據(jù)工件需要而采用平面 濺射靶或柱狀中心旋轉(zhuǎn)靶。本步驟中以鋯金屬作為靶材，通過中頻磁控濺射靶濺射工件表 面，不同于現(xiàn)有技術(shù)中以鈦作為靶材及采用直流磁控濺射電源的工藝，另外，本步驟在磁 控濺射時使用氬氣和氮氣，與傳統(tǒng)所有真空鍍膜通用的單一的惰性氣體Ar不同。由于與 鈦相比，金屬鋯、氮化鋯在陶瓷表面附著得更為致密牢固，因此可以無需多弧鍍鈦過渡層， 可直接進行下一步的氮化鈦沉積，而且也使鍍制耐磨性要求高的多色膜層得以實現(xiàn)。
最后進行多弧鍍膜按流量比80~120: 1充入反應(yīng)氣體(如氮氣、氧氣等)和氬氣 進行多弧離子鍍膜。同時開啟全部十個多弧離子源進行多弧沉積鈦化合物?；≡措娏髟?br> 120A以上，較好的，弧源電流為120A 150A，保持真空度3.0 6.0X 10"Pa (本例子中 為5.5X10—ipa)。在本步驟中，反應(yīng)氣體可根據(jù)產(chǎn)品要求選用，例如可采用氮氣、C2H2、 氧氣、或者C2H2和N2的混合氣體等。在本實施例中，按反應(yīng)氣體氬氣為100 : 1的流
量比，充入氮氣可鍍制金色膜層，充入C2H2可鍍制黑色膜層，充入氧氣可鍍制七彩色膜 層，充入流量比1 : 1的C2H2和N2可鍍制玫瑰金色膜層。本發(fā)明根據(jù)不同產(chǎn)品要求，可
鍍制不同色系膜層。
權(quán)利要求
1.一種對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于包括以下步驟(1)清洗與活化以有機酸將陶瓷表面清洗活化，擦干后，再以有機溶劑去除工件表面的灰塵油污；(2)烘烤先于低溫130℃～160℃烘烤去除陶瓷內(nèi)部水汽，冷卻后再于高溫200℃～250℃烘烤使工件內(nèi)部雜氣盡量釋放；(3)爐內(nèi)加溫將工件掛爐，抽真空，并將爐內(nèi)加熱至200℃或以上；(4)磁控濺射抽真空后通入氬氣和氮氣，以鋯金屬作為靶材，開啟磁控濺射靶進行濺射，保持真空度在4.5～5.5×10-1Pa；(5)多弧鍍膜充入反應(yīng)氣體和氬氣進行多弧離子鍍膜，弧源電流120A以上，保持真空度3.0～6.0×10-1Pa。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于所述步驟(l)中的有機酸為草酸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于所述步驟(l) 中的有機溶劑為丙酮。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于所述步驟(4) 中，磁控濺射靶為平面濺射靶或柱狀中心旋轉(zhuǎn)靶。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于所述的步驟(4) 中，抽真空至1.0Xl(T2Pa，再通入氬氣和氮氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于所述步驟(4) 中，磁控濺射電源為中頻電源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于所述的步驟(5) 中，反應(yīng)氣體為氮氣、乙炔、氧氣、或者乙炔和氮氣的混合氣體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于所述的步驟 (5)中，開啟IO個多弧離子源進行多弧沉積鈦化合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一權(quán)利要求所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，制得的 表面金屬化的陶瓷制品。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的對陶瓷表面進行金屬化的方法，制得陶瓷制品的表面膜層 為金色、黑色、七彩色或玫瑰金色。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對陶瓷表面進行金屬化的方法，其特征在于包括以下步驟(1)清洗與活化；(2)高溫烘烤；(3)爐內(nèi)加溫；(4)磁控濺射；(5)多弧鍍膜。本發(fā)明無需多弧鍍鈦過渡層即可直接進行鈦化合物沉積，簡化工藝，縮短加工時間，既節(jié)省了成本又使工藝更科學先進，而且制得產(chǎn)品的膜層的耐磨性與持久性大大提高，另外，利用不同的反應(yīng)氣體可以鍍制多種顏色的膜層，大大豐富了產(chǎn)品的種類，適合人們越來越高的裝飾要求。
文檔編號C04B41/88GK101337831SQ20081003008
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者朱元義 申請人:朱元義;朱元術(shù);朱常鋒