[发明专利]彩色银制品的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于贵重金属防腐蚀保护技术领域,具体说是涉及一种用于银制品的彩色的表面防护涂层的制备方法，不仅能防止银制品的腐蚀，还能使银制品外观呈现彩色的金属光泽，颜色长久不易退色。

背景技术

银制品如银章、银饰品等具有很好的收藏价值和使用价值。近年来，随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高，银制品的市场需求越来越强。但是，银的亮丽光泽会与环境中的污染气体反应后渐渐的失去，相应的价值会大打折扣。同时，各种工业污染和室内空气污染已成为人们关注的焦点问题之一，而这样的客观环境对银制品的收藏和使用都是极为不利的。

银制品的表面防护技术越来越受到关注。导致银制品变色的原因较多，但本质上都归结于银原子与空气中或液体中的离子形成有色化合物。表面防护即是在银制品表面涂覆一层能够隔绝空气分子和液体分子的透明的膜层，这一膜层必须要有高度的光学透过性和环境稳定性。现有的银制品防护技术有各种各样的缺陷。例如，铬酸盐无机物钝化，钝化效果虽然较好，但铬的毒性较大，被限制使用；硫醇自组装单分子膜，对银有一定的防护作用，但硫醇有较强异味限制其进一步应用，尤其是限制了在银饰品和银币、章方面的应用；电解钝化，电解钝化会产生析氢现象，形成气孔，更容易侵入腐蚀介质。

针对上述现有银制品保护技术的缺陷，本发明技术利用自限式化学气相沉积方法在银制品表面制备多层透明的氧化物保护涂层，合理调控各个膜层的厚度，形成多层薄膜干涉，得到特定颜色的金属光泽的防护涂层。由于颜色是由多层稳定的透明氧化物层得到，因此形成的干涉色能够长久不褪色。此技术丰富了银制品的外观，增加附加值并银制品有优异的防护性能。

发明内容

本发明的目的针对当前技术的不足，利用自限式化学气相沉积方法在银制品表面制备可发生光干涉的多层透明的氧化物保护涂层制备方法。不仅具有优异的防护性能，还能使银制品具有彩色的金属光泽，丰富了银制品的外观，增加附加值。

一种彩色银制品的制备方法，其特征在于，在真空腔中，利用自限式化学气相沉积的方法在银制品上交替沉积高折射率氧化锌膜层和低折射率的氧化铝膜层，合理调控各个膜层厚度，使其发生光学干涉，形成彩色的防护涂层。

所述的氧化锌的自限式化学气相沉积是指：将真空腔加热到100～200℃的温度范围，真空抽至20hPa以下后，先通入二乙基锌前驱体脉冲0.1s以上，保证二乙基锌以化学饱和吸附方式吸附在银制品表面，高纯氮气清洗3s以上，保证多余前驱体被抽走；然后通入水前驱体0.1s以上，保证水和之前吸附的银制品表面的二乙基锌进行化学反应得到氧化锌膜，高纯氮气清洗4s以上，保证未反应水分子和副产物被清除；

所述的氧化铝的自限式化学气相沉积是指：将真空腔加热到100～200℃的温度范围，真空抽至20hPa以下后，先通入三甲基铝前驱体脉冲0.1s以上，保证三甲基铝以化学饱和吸附方式吸附在银制品表面，高纯氮气清洗3s以上，保证多余前驱体被抽走；然后通入水前驱体0.1s以上，保证水和之前吸附的银制品表面的三甲基铝进行化学反应得到氧化铝膜，高纯氮气清洗4s以上，保证未反应水分子和副产物被清除。

优选地，所要沉积的银制品须依次经过丙酮、无水乙醇和去离子水的超声波清洗，并且真空干燥保持银制品的表面清洁。

优选地，将前驱体二乙基锌通入至少为0.1s的脉冲时间，清洗脉冲时间至少为3s；通入水蒸汽脉冲至少为0.1s，清洗脉冲时间至少为4s，这样完成一个循环的氧化锌的沉积，沉积氧化锌的循环数量视氧化锌薄膜的厚度而定，0.2nm/循环；将前驱体三甲基铝通入至少为0.1s的脉冲时间，清洗脉冲时间至少为3s；通入水蒸汽脉冲至少为0.1s，清洗脉冲时间至少为4s，这样完成一个循环的氧化铝的沉积，沉积氧化铝的循环数量视氧化铝薄膜的厚度而定，0.2nm/循环。

优选地，交替沉积高折射率氧化锌膜和低折射率的氧化铝膜，得到ZnO/Al₂O₃/ZnO或ZnO/Al₂O₃/ZnO/Al₂O₃/ZnO这样三层或五层结构的多层膜；同时每层氧化锌膜的厚度为氧化锌的四分之一参考波长光学厚度，每层氧化铝膜的厚度为氧化铝的四分之一参考波长光学厚度。

进一步优选地，所述参考波长为从紫外，可见光到近红外范围任意波长。