[发明专利]表面处理方法和涂覆剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种待在基材上进行的表面处理方法和待施加到所述基材上的涂覆剂。

背景技术

为了促进铸造品从模具的移除，在模具上进行表面处理(参见例如日本专利第4868052号)。

使用日本专利第4868052号中公开的技术，向涂覆模具表面的碳膜(非晶碳)供给富勒烯。然后，将模具放入贮存熔融金属(例如，熔融铝)的容器中，并将模具加热。结果，富勒烯移动到碳膜中的空隙中，使得碳膜致密化，从而导致碳膜的增强。经增强的碳膜在模具中反复铸造，这使得富勒烯能够更多地渗透到内部(模具侧)。即，通过反复地进行铸造，可以延长模具的寿命。

使用日本专利第4868052号中公开的技术，碳膜涂覆模具的表面，从而导致膜厚度的增大。换句话说，其结果是模具的表面被涂覆以厚的碳膜。此外，在反复进行铸造之前的阶段，换句话说，在第一铸造或第二铸造时，较多的富勒烯可能位于碳膜的表面侧上。换句话说，碳膜的模具侧可能不够致密化。

因此，当碳膜是厚的及碳膜的模具侧不够致密化时，在第一铸造或第二铸造中，碳膜可能从模具剥离。

在这里，为促进产品从模具的移除这一目的或其它目的，在铸造之前向用于重力铸造、低压模铸等中的模具施加涂覆剂。作为用于此类涂覆剂的原料，使用对熔融金属具有良好流动性的石墨等。

通过使用日本专利第4868052号中公开的技术增强的碳膜在对熔融铝的流动性方面不够好而不能以其粉末形式用作用于涂覆剂的原料。换句话说，通过使用日本专利第4868052号中公开的技术增强的碳膜无法用作用于涂覆剂的原料。

发明内容

本发明提供了一种能够抑制涂覆膜与基材之间的初始剥离的发生并能够改善对熔融铝的流动性的表面处理方法，以及能够促进产品从基材的移除并能够延长基材的寿命的涂覆剂。

根据本发明的第一方面，提供了一种表面涂覆有碳膜的基材的表面处理方法。所述方法包括：向碳膜供给钛、锆、铌、钒、铪、钽和钨中的至少任何一者；和在惰性气氛下加热碳膜至400℃或更高的温度，从而在基材上形成涂覆膜。

在第一方面，碳膜可为非晶碳。

在第一方面，表面处理方法还可包括在形成涂覆膜后，在惰性气氛下冷却涂覆膜至200℃或更低的温度。

在第一方面，表面处理方法还可包括在冷却涂覆膜后，在油中用超声波清洁涂覆膜。

根据本发明的第二方面，涂覆剂包含：使用所述第一方面形成的涂覆膜的组分。

根据本发明的第三方面，提供了一种表面涂覆有氮膜的基材的表面处理方法，所述氮膜涂覆有碳膜。所述方法包括：向碳膜供给钛、锆和铌中的至少任何一者；和在惰性气氛下加热碳膜至400℃或更高的温度，从而在基材上形成涂覆膜。

在第三方面，碳膜可为非晶碳。

在第三方面，表面处理方法还可包括在形成涂覆膜后，在惰性气氛下冷却涂覆膜至200℃或更低的温度。

在第三方面，表面处理方法还可包括在冷却涂覆膜后，在油中用超声波清洁涂覆膜。

根据本发明的第四方面，涂覆剂包含：使用所述第三方面形成的涂覆膜的组分。

根据本发明的第五方面，提供了一种在涂覆部分的最顶表面侧涂覆有氮膜的基材的表面处理方法。所述方法包括：向氮膜供给钛、锆和铌中的至少任何一者；和在惰性气氛下加热氮膜至400℃或更高的温度，从而在基材上形成涂覆膜。

在第五方面，表面处理方法还可包括在形成涂覆膜后，在惰性气氛下冷却涂覆膜至200℃或更低的温度。

在第五方面，表面处理方法还可包括在冷却涂覆膜后，在油中用超声波清洁涂覆膜。

根据本发明的第六方面，涂覆剂包含：使用所述第五方面形成的涂覆膜的组分。

根据本发明的第七方面，提供了一种在涂覆部分的最顶表面侧涂覆有非晶碳的碳膜的基材的表面处理方法。所述方法包括：向碳膜供给含钛溶液；和在惰性气氛下加热碳膜至允许所述溶液经历还原反应的温度，从而在基材上形成涂覆膜。

在第七方面，表面处理方法还可包括：在惰性气氛下对加热前的碳膜与含钛溶液的混合物进行差热分析；和基于差热分析的结果确定允许含钛溶液经历还原反应的温度区域。在惰性气氛下允许含钛溶液经历还原反应的温度可为落入所确定的温度区域的范围内的温度。

在第七方面，表面处理方法还可包括在形成涂覆膜后，在惰性气氛下冷却涂覆膜至200℃或更低的温度。

在第七方面，在冷却涂覆膜后，在油中用超声波清洁涂覆膜。

根据本发明的第八方面，涂覆剂包含：使用所述第七方面形成的涂覆膜的组分。