18K玫瑰金薄膜变色机理研究及透明陶瓷保护膜的制备

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离子镀(IP)18K玫瑰金层色泽艳丽、气质高贵,成为最受欢迎的装饰性镀层之一。但玫瑰金层存在易变色不耐蚀、不耐磨等问题,大大降低了装饰品的品质。在不影响玫瑰金层光泽的前提下,进一步提高玫瑰金层的耐磨耐蚀性能是高端装饰镀层的重要发展方向。本文针对变色的IP玫瑰金表壳,利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射仪(XRD)等物理方法进行分析。结果表面,离子镀(IP)玫瑰金层中Cu元素发生腐蚀氧化生成Cu2O,造成了玫瑰金层的变色。采用反应磁控溅射技术和离子源辅助沉积技术,在304不锈钢衬底制备了透明的Al2O3薄膜。研究表明:1、反应孪生磁控溅射制备Al2O3薄膜时,影响透光率和色差的重要因素是镀膜时间和氧氩比,镀膜工作气压的影响相对较小。氧气流量对薄膜沉积速率和光学性能有较大影响。2、在抛光不锈钢基体上制备透明Al2O3薄膜时,制备方法影响出现干涉的临界厚度。本文中反应溅射制备的的临界厚度为86nm,离子源辅助沉积制备的致密的Al2O3薄膜的临界厚度为80nm,离子源辅助制备的双层结构的Al2O3薄膜的临界厚度为105nm。3、24h振动研磨实验证实,未镀膜的304不锈钢样品失重量为2.10mg,反应溅射-Al2O3薄膜样品的磨损量为1.21mg,离子源辅助-Al2O3薄膜样品为1.06mg,双层结构-Al2O3薄膜样品为1.10mg。未镀膜的304不锈钢样品表面磨痕密集,磨痕粗大呈深沟型。反应溅射-Al2O3薄膜样品表面磨痕密集,但磨痕短且浅。离子源辅助-Al2O3薄膜样品和双结构-Al2O3薄膜样品磨痕数量少,且只有局部存在浅的磨痕。4、仿人工汗液电化学实验表明,未镀膜的304不锈钢基体自腐蚀电流Icorr为3.66×10-4mA/cm2;反应溅射-Al2O3薄膜样品的自腐蚀电流降低到9.76×10-5mA/cm2;禺子源辅助-Al2O3薄膜样品的自腐蚀电流降低到1.281×10-5mA/cm2;双层结构的Al2O3薄膜样品的自腐蚀电流降低到2.261×10-5mA/cm2。
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