金属陶瓷材料及其镀膜方法
【专利摘要】本发明公开了一种金属陶瓷材料及其镀膜方法，包括以下重量份配比的组分:AlN，3?10份；Al2O3，7?10份；Al，3?7份；Cu，2?6份；NbC，1?2份；Cr3C2，1?4份；Co，2?5份；Mn，1?3份；Ni，1?3份；分散剂，0.1?0.3份；防霉剂，0.2?0.4份；防腐剂，0.3?0.5份；消泡剂，0.2?0.4份；Ti，2?5份；Mo，2?5份。本发明按照国家标准GB/T5270??200X测定镀膜层与陶瓷材料之间结合牢固，镀膜表面光泽持久性好，光滑无针孔，无卷皮起泡，颜色均匀光亮，方法工艺简单。
【专利说明】
金属陶瓷材料及其镀膜方法
技术领域
[0001 ]本发明属于陶瓷镀膜领域，具体涉及一种金属陶瓷材料及其镀膜方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，迅速发展的镀膜技术给陶瓷提出了更高的要求，即陶瓷材料不仅要抗弯 强度高，硬度、韧性高，而且还要摩擦系数低，耐磨性好，传统的镀膜技术镀膜出来的陶瓷材 料很难全面具备这些特点。现有的技术是通常先对陶瓷表面进行预镀一层中间金属层，然 后在中间金属层的基础上进行电镀。但是，有些陶瓷材料表面粗糙时，预镀的中间金属层与 陶瓷表面基体之间结合力并不好，而且在镀膜的过程中，由于镀膜环境中气体的杂质会影 响镀膜质量，高温环境很容易破坏镀膜质量，进而影响产品的性能。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在提供一种金属陶瓷材料及其镀膜方法。
[0004] -种金属陶瓷材料，包括以下重量份配比的组分:A1N，3-10份;AI2O3,7-10份;A1， 3-7份;Cu，2-6份；NbC，1-2份;Cr3C2，1-4份;Co，2-5份;Μη，1-3份;Ni，1 -3份;分散剂，0. Ι? Ο. 3份; 防霉剂， 0.2-0.4份; 防腐剂， 0.3-0.5份; 消泡剂， 0.2-0.4份; Ti ， 2-5份; Mo ， 2-5份。
[0005] 所述陶瓷材料包括以下重量份配比的组分:A1N，3份;AI2O3，7份;A1，3份;Cu，2份； NbC，1份;Cr3C2，1份;Co，2份;Mn，1份;Ni，1份;分散剂，0.1份;防霉剂，0.2份;防腐剂，0.3份； 消泡剂，0.2份;Ti，2份;Mo，2份。
[0006] 所述陶瓷材料包括以下重量份配比的组分:A1N，10份;AI2O3，10份;A1，7份;Cu，6 份；NbC，2份;Cr3C2，4份;Co，5份;Μη，3份;Ni，3份;分散剂，0.3份;防霉剂，0.4份;防腐剂， 〇. 5份;消泡剂，0.4份;Ti，5份;Mo，5份。
[0007] 所述陶瓷材料包括以下重量份配比的组分:A1N，6.5份;AI2O3，8.5份;A1，5份;Cu，4 份；NbC，1.5份;Cr3C2,2.5份;Co,3.5份;Mn，2份;Ni，2份;分散剂，0.2份;防霉剂，0.3份;防 腐剂，〇. 4份;消泡剂，0.3份;T i，3.5份;Mo，3.5份。
[0008]由所述金属陶瓷材料制成试样，所述试样形状为矩形块状，所述试样的尺寸为 3 0mm* 5mm* 5mm 〇
[0009]所述试样表面镀膜方法包括以下步骤： (1)先用纸巾擦拭所述试样表面，擦掉油脂及灰尘，然后采用瓦斯气体作为燃烧气体， 用火焰喷射枪喷射火焰接触所述试样表面15-30S，当测温系统测得所述试样表面瞬间温度 达到780°C时，关闭火焰喷射枪，从而去除表面未擦掉的油脂，并通过静电除尘，去除吸附在 所述试样表面未擦掉的灰尘及火焰燃烧产生的颗粒； (2) 取蒸镀设备，对蒸镀腔抽真空至2.0Xl(T8T〇rr，将蒸镀腔内温度调至110°C烘烤， 蒸镀腔内气压升到2.5 X l(T7Torr后，烘烤腔体14小时，至腔内气压回到2.2 X l(T8Torr后关 闭烘烤； (3) 将所述试样放进蒸镀腔内，让蒸镀腔内冷系统冷却所述试样，当测温系统测得冷却 温度为4°C时，停止冷却并对蒸镀腔抽真空至气压到2.3 X l(T8Torr; (4)加热金属镀源，在所述试样表面蒸镀镀膜，待镀膜厚度达到1000A时完成镀膜，然后 打开蒸镀腔取出镀好膜的所述试样即可。
[0010]所述金属镀源为金属铜源、金属钛源、金属镍源或金属铬源。
[0011] 所述测温系统包括至少一个主温度传感节点、多个从温度传感节点以及至少一个 温度控制端，所述至少一个主温度传感节点、多个从温度传感节点以及至少一个温度控制 端之间均通过无线网络实现双向通讯。
[0012] 所述测温系统的工作方法包括以下步骤： 步骤1:主温度传感节点向温度控制端发送试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却 温度信息； 步骤2:温度控制端收到主温度传感节点发送的消息后，反馈自己的IP地址以及所支持 的同时连接所有从温度传感节点的型号识别标签列表； 步骤3:主温度传感节点根据所述IP地址选择温度控制端，并从该温度控制端反馈的识 别标签列表中选择从温度传感节点； 步骤4:主温度传感节点向选择的温度控制端发送建立连接的消息、主温度传感节点的 设备标识、主温度传感节点的设备地址、被主温度传感节点所选中的从温度传感节点的设 备标识以及被主温度传感节点所选中的从温度传感节点的设备地址； 步骤5:温度控制端收到主温度传感节点发送的消息后，发送建立连接及会话的请求给 所有的主温度传感节点和从温度传感节点； 步骤6:收到温度控制端发送建立连接及会话的请求后，如果所述请求包含了主温度传 感节点的设备标识，则需要检验主温度传感节点的设备标识是否是其建立联系的主温度传 感节点的设备标识，如果是，则开始与温度控制端建立连接;此时如果从温度传感节点建立 的会话中不发送音频信息;2、所有温度传感节点都可以包含音频信息； 步骤7:如果从温度传感节点建立的会话中没有试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内 冷却温度信息，而温度控制端收到了试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息， 则温度控制端只将主温度传感节点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度 信息显示并分别发送至火焰喷射枪操作人员和蒸镀腔操作人员；如果所有的主温度传感节 点建立的会话中以及从温度传感节点建立的会话中都包含试样表面瞬间温度信息以及蒸 镀腔内冷却温度信息，则根据温度控制端的连接情况选择对应试样表面瞬间温度信息以及 蒸镀腔内冷却温度信息，如当前是从温度传感节点进行显示放大或者高亮，则温度控制端 只将该从温度传感节点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息显示并 分别发送至火焰喷射枪操作人员和蒸镀腔操作人员，其它主温度传感节点和从温度传感节 点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息放弃或者缓存。
[0013] 本发明的有益效果为:按照国家标准GB/T5270-200X测定镀膜层与陶瓷材料之间 结合牢固，镀膜表面光泽持久性好，光滑无针孔，无卷皮起泡，颜色均匀光亮，方法工艺简 单，用本发明所述的镀膜方法，镀膜工艺范围宽，成本较低，生产效率高，且整个过程在真 空镀膜室内进行，利用烘烤和预蒸镀金属镀源对蒸镀腔进行预理，减少了对蒸镀腔内真空 环境的破坏，降低了气体的杂质，减少了对陶瓷表面的损坏，无污染，噪音小，所得到的陶 瓷材料抗弯强度高，硬度、韧性高。
【附图说明】
[0014] 图1为测温系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 一种金属陶瓷材料，包括以下重量份配比的组分:A1N，6.5份;Al2〇3，8.5份;A1，5 份;Cu，4份；NbC，1.5份;Cr3C2,2.5份;Co,3.5份;Mn，2份;Ni，2份;分散剂，0.2份；防霉剂， 〇. 3份;防腐剂，0.4份;消泡剂，0.3份;Ti，3.5份;Mo,3.5份。
[0016]由所述金属陶瓷材料制成试样，所述试样形状为矩形块状，所述试样的尺寸为 3 0mm* 5mm* 5mm 〇
[0017] 所述试样表面镀膜方法包括以下步骤： (1)先用纸巾擦拭所述试样表面，擦掉油脂及灰尘，然后采用瓦斯气体作为燃烧气体， 用火焰喷射枪喷射火焰接触所述试样表面15-30S，当测温系统测得所述试样表面瞬间温度 达到780°C时，关闭火焰喷射枪，从而去除表面未擦掉的油脂，并通过静电除尘，去除吸附在 所述试样表面未擦掉的灰尘及火焰燃烧产生的颗粒； (2) 取蒸镀设备，对蒸镀腔抽真空至2.0 X l(T8Torr，将蒸镀腔内温度调至110°C烘烤， 蒸镀腔内气压升到2.5 X l(T7Torr后，烘烤腔体14小时，至腔内气压回到2.2 X l(T8Torr后关 闭烘烤； (3) 将所述试样放进蒸镀腔内，让蒸镀腔内冷系统冷却所述试样，当测温系统测得冷却 温度为4°C时，停止冷却并对蒸镀腔抽真空至气压到2.3 X l(T8Torr; (4) 加热金属镀源，在所述试样表面蒸镀镀膜，待镀膜厚度达到1000A时完成镀膜，然后 打开蒸镀腔取出镀好膜的所述试样即可。
[0018] 所述金属镀源为金属铜源、金属钛源、金属镍源或金属铬源。
[0019] 所述测温系统包括至少一个主温度传感节点、多个从温度传感节点以及至少一个 温度控制端，所述至少一个主温度传感节点、多个从温度传感节点以及至少一个温度控制 端之间均通过无线网络实现双向通讯。主温度传感节点、多个从温度传感节点均可采用市 面上的温度传感器，温度控制端可选用普通市面上的温度控制器，也可加入显示器和微处 理器。
[0020] 所述测温系统的工作方法包括以下步骤： 步骤1:主温度传感节点向温度控制端发送试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却 温度信息； 步骤2:温度控制端收到主温度传感节点发送的消息后，反馈自己的IP地址以及所支持 的同时连接所有从温度传感节点的型号识别标签列表； 步骤3:主温度传感节点根据所述IP地址选择温度控制端，并从该温度控制端反馈的识 别标签列表中选择从温度传感节点； 步骤4:主温度传感节点向选择的温度控制端发送建立连接的消息、主温度传感节点的 设备标识、主温度传感节点的设备地址、被主温度传感节点所选中的从温度传感节点的设 备标识以及被主温度传感节点所选中的从温度传感节点的设备地址； 步骤5:温度控制端收到主温度传感节点发送的消息后，发送建立连接及会话的请求给 所有的主温度传感节点和从温度传感节点； 步骤6:收到温度控制端发送建立连接及会话的请求后，如果所述请求包含了主温度传 感节点的设备标识，则需要检验主温度传感节点的设备标识是否是其建立联系的主温度传 感节点的设备标识，如果是，则开始与温度控制端建立连接;此时如果从温度传感节点建立 的会话中不发送音频信息;2、所有温度传感节点都可以包含音频信息； 步骤7:如果从温度传感节点建立的会话中没有试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内 冷却温度信息，而温度控制端收到了试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息， 则温度控制端只将主温度传感节点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度 信息显示并分别发送至火焰喷射枪操作人员和蒸镀腔操作人员；如果所有的主温度传感节 点建立的会话中以及从温度传感节点建立的会话中都包含试样表面瞬间温度信息以及蒸 镀腔内冷却温度信息，则根据温度控制端的连接情况选择对应试样表面瞬间温度信息以及 蒸镀腔内冷却温度信息，如当前是从温度传感节点进行显示放大或者高亮，则温度控制端 只将该从温度传感节点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息显示并 分别发送至火焰喷射枪操作人员和蒸镀腔操作人员，其它主温度传感节点和从温度传感节 点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息放弃或者缓存。
[0021 ]本方法可以省去从温度传感节点发现和查找温度控制端的过程，提高效率，可以 多温度传感节点同时共享一个温度控制端控制试样表面瞬间温度以及蒸镀腔内冷却温度 的方法，解决了试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息同时存在时如何解决冲 突的问题。
[0022] 所述陶瓷材料的制备方法，包括以下重量份配比的组分:A1N，6.5份;Al2〇3，8.5份； 八1，5份;〇1，4份；恥(：，1.5份;〇3(： 2,2.5份;〇)，3.5份;111，2份;附，2份 ;分散剂，0.2份;防霉 剂，〇. 3份;防腐剂，0.4份;消泡剂，0.3份;Ti，3.5份;Mo，3.5份，将原材料加入滚筒球磨机进 行湿磨得到料浆;将料浆进行过滤，采用喷雾干燥器进行雾化干燥制粒;将粒料压制成型 后，放入脱脂加压一体炉中进行烧结，即可制得。
[0023] 对现有的SiC陶瓷材料以及本金属陶瓷材料及其镀膜方法得到的式样进行测试比 对，结果见表一。抗弯强度、密度、硬度和热膨胀系数以常规方法测定。
[0024] 表一测试比对结果
由此可见，本金属陶瓷材料及其镀膜方法得到的产品相比于现有的SiC陶瓷材料具 有更高的硬度与抗弯强度，且热膨胀系数更小，具有较佳的适用性。
【主权项】
1. 一种金属陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份配比的组分:AIN，3-10份;Al2〇3，7-10份;A1，3-7份;Cu，2-6份；NbC，1-2份;Cr 3C2，1-4份;Co，2-5份;Μη，1-3份;Ni，1-3份;分散 剂，0.1-0.3份;防霉剂，0.2-0.4份;防腐剂，0.3-0.5份;消泡剂，0.2-0.4份;Ti，2-5份;Mo， 2-5 份。2. 根据权利要求1所述的金属陶瓷材料，其特征在于:所述陶瓷材料包括以下重量份 配比的组分:A1N，3份;Al2〇3,7份;Al，3份;Cu，2份；NbC，l份;Cr 3C2，l份;Co,2份;Mn，l份； Ni，1份;分散剂，0.1份;防霉剂，0.2份;防腐剂，0.3份;消泡剂，0.2份;Ti，2份;Mo，2份。3. 根据权利要求1所述的金属陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料包括以下重量份 配比的组分:A1N，10份;Al2〇3，10份;A1，7份;Cu，6份；NbC，2份;Cr 3C2，4份;Co，5份;Μη，3份； Ni，3份;分散剂，0.3份;防霉剂，0.4份;防腐剂，0.5份;消泡剂，0.4份;Ti，5份;Mo，5份。4. 根据权利要求1所述的金属陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料包括以下重量份 配比的组分:Α1Ν，6·5份;Α12〇3,8·5份;Al，5份;Cu，4份；NbC，1.5份;Cr 3C2,2.5份;Co,3.5 份;Μη，2份;Ni，2份;分散剂，0.2份;防霉剂，0.3份;防腐剂，0.4份;消泡剂，0.3份;Ti，3.5 份;Mo，3.5 份。5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的金属陶瓷材料，其特征在于，由所述金属陶瓷材 料制成试样，所述试样形状为矩形块状，所述试样的尺寸为30mm*5mm*5mm。6. 根据权利要求5所述的金属陶瓷材料，其特征在于所述试样表面镀膜方法包括以下 步骤： (1)先用纸巾擦拭所述试样表面，擦掉油脂及灰尘，然后采用瓦斯气体作为燃烧气体， 用火焰喷射枪喷射火焰接触所述试样表面15-30S，当测温系统测得所述试样表面瞬间温度 达到780°C时，关闭火焰喷射枪，从而去除表面未擦掉的油脂，并通过静电除尘，去除吸附在 所述试样表面未擦掉的灰尘及火焰燃烧产生的颗粒； (2) 取蒸镀设备，对蒸镀腔抽真空至2.0 X l(T8Torr，将蒸镀腔内温度调至110°C烘烤，蒸 镀腔内气压升到2.5 X 10_7Torr后，烘烤腔体14小时，至腔内气压回到2.2 X 10_8Torr后关闭 烘烤； (3) 将所述试样放进蒸镀腔内，让蒸镀腔内冷系统冷却所述试样，当测温系统测得冷却 温度为4°C时，停止冷却并对蒸镀腔抽真空至气压到2.3 X l(T8Torr; (4) 加热金属镀源，在所述试样表面蒸镀镀膜，待镀膜厚度达到1000A时完成镀膜，然后 打开蒸镀腔取出镀好膜的所述试样即可。7. 根据权利要求6所述的镀膜方法，其特征在于:所述金属镀源为金属铜源、金属钛源、 金属镍源或金属铬源。8. 根据权利要求6所述的镀膜方法，其特征在于:所述测温系统包括至少一个主温度传 感节点、多个从温度传感节点以及至少一个温度控制端，所述至少一个主温度传感节点、多 个从温度传感节点以及至少一个温度控制端之间均通过无线网络实现双向通讯。9. 根据权利要求8所述的镀膜方法，其特征在于:所述测温系统的工作方法包括以下步 骤： 步骤1:主温度传感节点向温度控制端发送试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却 温度信息； 步骤2:温度控制端收到主温度传感节点发送的消息后，反馈自己的IP地址以及所支持 的同时连接所有从温度传感节点的型号识别标签列表； 步骤3:主温度传感节点根据所述IP地址选择温度控制端，并从该温度控制端反馈的识 别标签列表中选择从温度传感节点； 步骤4:主温度传感节点向选择的温度控制端发送建立连接的消息、主温度传感节点的 设备标识、主温度传感节点的设备地址、被主温度传感节点所选中的从温度传感节点的设 备标识以及被主温度传感节点所选中的从温度传感节点的设备地址； 步骤5:温度控制端收到主温度传感节点发送的消息后，发送建立连接及会话的请求给 所有的主温度传感节点和从温度传感节点； 步骤6:收到温度控制端发送建立连接及会话的请求后，如果所述请求包含了主温度传 感节点的设备标识，则需要检验主温度传感节点的设备标识是否是其建立联系的主温度传 感节点的设备标识，如果是，则开始与温度控制端建立连接;此时如果从温度传感节点建立 的会话中不发送音频信息;2、所有温度传感节点都可以包含音频信息； 步骤7:如果从温度传感节点建立的会话中没有试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内 冷却温度信息，而温度控制端收到了试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息， 则温度控制端只将主温度传感节点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度 信息显示并分别发送至火焰喷射枪操作人员和蒸镀腔操作人员；如果所有的主温度传感节 点建立的会话中以及从温度传感节点建立的会话中都包含试样表面瞬间温度信息以及蒸 镀腔内冷却温度信息，则根据温度控制端的连接情况选择对应试样表面瞬间温度信息以及 蒸镀腔内冷却温度信息，如当前是从温度传感节点进行显示放大或者高亮，则温度控制端 只将该从温度传感节点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息显示并 分别发送至火焰喷射枪操作人员和蒸镀腔操作人员，其它主温度传感节点和从温度传感节 点采集的试样表面瞬间温度信息以及蒸镀腔内冷却温度信息放弃或者缓存。
【文档编号】C22C32/00GK105838960SQ201610351438
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】刘和来
【申请人】刘和来