[发明专利]金属层热处理方法及制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属层热处理方法及制品。 

背景技术

现有技术，通常对具有金属层的钢化玻璃、不锈钢等基材进行氧气热处理，使所述金属层中的金属原子与氧气反应形成金属氧化物层，如此，提高产品的耐腐蚀性、耐磨性等性能。由于所述氧气热处理一般在500℃以上进行，然在此高温下容易因受热使钢化玻璃变脆、不锈钢变软，导致其强度、韧性等力学性能降低。 

发明内容

鉴于此，本发明提供一种在较低温度对金属层进行热处理的方法，该热处理方法在增强产品耐腐蚀性、耐磨性的同时不会对金属层被覆件的强度、韧性等力学性能等产生不良影响。 

另外，本发明还提供一种经由上述方法制得的制品。 

一种金属层热处理方法，其包括如下步骤： 

提供一基体，该基体表面形成有金属层，该金属层的材质为钛、锌、铝、锆、铜、银及稀土金属中的任一种； 

在所述金属层表面形成一金属过氧化物层并进行热处理，使所述金属层被氧化为金属氧化物层，所述热处理的温度为250～300℃，所述金属氧化物层主要由钛、锌、铝、锆、铜、银及稀土金属中的任一种与氧形成的化合物构成。 

一种经上述方法制得的制品，包括基体及形成于基体上的金属氧化物层，所述金属氧化物层主要由钛、锌、铝、锆、铜、银及稀土金属中的任一种与氧形成的化合物构成；所述金属氧化物层通过对形成于基体上的金属层进行过氧化物热处理而制得。 

本发明所述金属氧化膜的热处理方法有如下优点： 

1.所述热处理可使金属层中的金属原子几乎完全与氧原子反 应形成金属氧化物膜层，所述金属氧化物膜层的金属原子与氧原子的个数比几乎等于所述金属氧化物的化学计量比。 

2.所述热处理温度为250～300℃，基体不会因受热过高而变脆或变软，如此可使热处理后的基体仍保持本身高强度及高韧性等力学性能。 

3.通过所述热处理后的金属氧化物膜层与基体之间具有良好的附着力。所述热处理的可控性及重复性高。该热处理工艺简单、对设备的要求低。 

具体实施方式

本发明一较佳实施方式金属层热处理方法，包括如下步骤： 

提供一基体，该基体的材质为不锈钢、铁、碳素钢、合金钢、钛合金、铜、铜合金、镍、镍合金或钢化玻璃。所述基体可为手机、数码相机及笔记本电脑等便携式电子产品的壳体，还可为汽车零部件、建筑用部件等。 

所述基体表面形成有金属层。所述金属层的材质优选为钛或锌，不限于钛或锌，该金属层还可为铝、锆、铜、银及稀土金属等熔点较低的金属中的任一种。所述金属层的厚度为100nm-5μm。所述金属层可通过真空镀膜、电镀等方式形成。 

对所述基体进行热处理，其具体操作及工艺参数如下：提供一粉末状金属过氧化物，所述金属过氧化物为过氧化钠，过氧化钙或过氧化钾等；通过喷洒、静电吸附等方式，在所述基体表面形成一金属过氧化物层，所述金属过氧化物在基体上的担载量为50～150g/dm²；提供一真空热处理炉，将表面形成有金属过氧化物层的基体置于所述真空热处理炉中，加热所述真空热处理炉至温度为250～300℃进行热处理(即热处理温度为250～300℃)，该热处理时间为60min～90min。完成所述热处理后，自然冷却所述热处理炉。 

所述热处理过程中，金属过氧化物与真空热处理炉内的水汽及二氧化碳反应，释放出活性氧原子将基体表面的金属氧化为金属氧 化物。当热处理温度过低时，氧原子向金属层的扩散速度较慢；而热处理温度过高时，真空热处理炉内的水汽变少，释放出活性氧原子较少，反应也比较慢。因此，为了保证热处理的速率，同时使金属层中的金属原子完全被氧化，本实施例需要控制热处理的温度为250～300℃。 

取出所述基体，并将所述基体置于水枪下进行冲洗至金属氧化物层表面的pH值呈中性(采用pH试纸测试基体表面的pH值)为止，以去除热处理后金属氧化物层表面残留的反应物。所述残留的反应物包括金属氢氧化物、金属碳酸化合物。金属氢氧化物由金属过氧化物与水汽反应生成，金属碳酸化合物由金属过氧化物与二氧化碳反应生成。 

一种经由上述金属层热处理方法制得的制品包括一基体及形成于该基体上的金属氧化物层。 

所述基体为不锈钢、铁、碳素钢、合金钢、钛合金、铜、铜合金、镍、镍合金或钢化玻璃。所述基体可为手机、数码相机及笔记本电脑等便携式电子产品的壳体，还可为汽车零部件、建筑外部件等。