仿彩金饰品物理气相沉积涂层工艺研究2

仿彩金饰品物理气相沉积仿彩金饰品物理气相沉积涂层工艺和性能研究涂层工艺和性能研究彭文财、王婷、张艺炫、高明科、王瑜彬立项背景立项背景彩金是K金添加某种贵金属，变成不同的颜色。而K金就是指成色不到90%的黄金。彩金主要呈现出玫瑰色、白色和粉红色。它是由18黄金与其他合金组成的。硬度较纯金高，与传统的黄金和铂金相比，彩金不但能使有色宝石的色彩更加浓重，还体现了金属材质的精致、细腻。彩金给人带来温暖与愉快，各种风格迥异的饰品，可谓璀璨耀眼。彩金饰品因其重量较轻、价格稍低、工艺精美、款式新颖，越来越受到大家的喜欢。彩金饰品研究意义研究意义彩金中含有除贵金属中的其它元素，保值增值的意义不大，其消费群体主要着眼于其靓丽时尚的外观。所以本项目拟利用电弧离子镀技术和反应磁控溅射技术，在优质不锈钢饰品基体上沉积仿黄金、仿白金及仿彩金涂层，通过涂层体系设计和工艺优化提高涂层光洁度和颜色饱和度。物理气相沉积装饰涂层具有耐磨性好和抗腐蚀等优点。此工艺应用于仿金饰品，主要解决了表面光洁度和色彩饱和度的问题，仿金饰品物美价廉，饱受广大消费者喜爱。研究内容研究内容本项目拟利用电弧离子镀技术和反应磁控溅射技术，在优质不锈钢饰品基体上沉积仿黄金氮化钛涂层、仿白金氮化铬及仿玫瑰金碳氮化钛涂层，研究沉积工艺对涂层结构、表面状态、耐磨性及色泽度的影响，开发仿彩金手镯和三色嵌段仿彩金项链。三色仿彩金项链三色仿彩金项链示例示例（白色、粉红色、玫（白色、粉红色、玫瑰色）瑰色）实验前期准备实验前期准备了解并掌握电弧离子镀技术和反应磁控溅射技术的基本原理TiN涂层饰品制备结及构性能分析CrN涂层饰品制备及结构性能分析TiCN涂层饰品制备及结构性能分析三色仿彩金涂层的各种电镀材料磁控溅射磁控溅射图9-9平面磁控溅射靶几乎可制造一切物质的薄膜；薄膜与基底的结合力高；容易得到高熔点物质的膜；所获得的薄膜纯度高，致密性好；容易控制膜的组成；易实现连续化、自动化作业和规模化工业生产；装置较复杂，沉积速率较低，装卸靶不方便，靶的利用率不太高。特点：特点：图图8-9离子镀原理离子镀原理1-绝缘体2-基体（阴极）3-高压电极4-阴极暗区5-真空罩6-辉光区7-蒸发源灯丝（阳极）8-底板9-灯丝电源10-高压电源电弧离子镀电弧离子镀特点：a、结合力高；b、均镀能力好；c、被镀基体材料和镀层材料可广泛搭配；d、工艺无污染。实验步骤实验步骤以离子镀技术或离子镀/溅射复合技术沉积TiN、CrNN、TiNC装饰涂层，优化沉积工艺，抑制熔滴生成，沉积光洁度高、色彩饱和度好的装饰涂层；通过SEM/EDS、XRD分析涂层的成分和相结构和表面状态，建立工艺、结构和性能之间的关联；测试涂层硬度、结合强度、耐磨性；根据力学性能确定沉积工艺和涂层厚度；测试涂层颜色指标，并和黄金、白金、彩金饰品比较，通过工艺调制使指标和黄金、白金、彩金接近；定型沉积工艺，在不锈钢上分别沉积三种仿金涂层，进行组装或嵌段组合形成饰品。项目进程项目进程2012.03-2012.07查阅文献资料、学习仪器设备的使用2012.08-2012.10涂层样品制备、扫描电镜及X射线衍射分析2012.11-2013.03硬度、耐磨性、结合强度、热稳定性分析2013.04-2013.09饰品单件制备及仿彩金饰品制作2013.10-2013.12进行研究总结、撰写论文、结题实验预期研究成果实验预期研究成果优化TiN、CrN、TiCN的沉积工艺，获得高质量装饰涂层；制作仿彩金饰品3-5件；撰写论文1篇。实验经费预算实验经费预算预计实验经费5000元，其中申请经费2200元，不足部分由导师课题经费补充，其中：a、文献资料费300元b、材料费2500元（用于购买靶材和基体材料）c、分析测试费1000元（电镜及XRD测试）d、论文版面费1200元项目承诺项目承诺我保证上述填报内容的真实性。如果获得资助，我与本项目成员将严格遵守本科生创业、科研基金的有关规定，切实保证研究工作时间，按计划认真开展研究工作，按时报送有关材料。项目负责人：彭文财2012年3月11日2012-03-13