3值平均为142.6 mN。
[0068] 对该试样的进一步负荷，第二临界负荷化C2)经确定为平均152.9 mN。通过按使用 情况即锥体/平面的计算，由所选的实验参数得出LC2-值的赫兹压力为96.22 N/m2。
[0069] 用于玻璃的480 °C的标准赔烧溫度的层粘附性已令人满意。但用700 °C的高赔 烧溫度可再次明显提高层粘附性。用700 °C的高赔烧溫度的试样的检测采用相对于前述 的对480 °C的较低赔烧溫度的试样作检测而言相同的设定来进行。
[0070] 再次首先确定基底的失效。在该测量中，临界负荷LC3为151.4 mN。该溶胶-凝胶-涂层在LC2的极好值186.3 mN时才失效。通过按使用情况即锥体/平面的计算，由所选的实 验参数得出1X2-值的赫兹压力为117.74 N/m2。
[0071 ]与较低的赔烧溫度相比，对于该赫兹压力的耐受性提高了80%。
[0072] 通过较高的赔烧溫度可将层粘附性提高约20 %。
[0073] 溶胶-凝胶-二氧化娃层的纳米硬度用CSM Ins化uments企业的超纳米压痕测试机 求得。为进行测量，将该试样粘贴在大小为20 X 20 X 20 mm的侣载板上。该检验用 Berkovich-压痕机和累进的负荷施加来进行。该检测力为20 μΝ，并在负荷最大值下保持2 秒。该负荷用240 μΝ/s的速度施加。该测量在24 °C下于40 %空气湿度的空气-气氛中进 行。
[0074] 可求得按Oliver和化r的方法的层硬度出τ (O&P)，对用480 °C赔烧溫度的试样求 得为609.2 MPa。对用700 °C高赔烧溫度的试样，层硬度出T达1017.3 MPa。与标准工艺相 比，该值提高约60 %。
[0075] 已表明，由于提高220 °C的赔烧溫度所致的较高能量输入明显改进了层特性。该 能量输入可因此提高25.2 kj，由此产生明显改进的层特性。
[0076] 此外，借助于REM-摄相表明，还可平整在表面上存在的抛光刮痕。在对比研究中可 表明，可通过涂层缩小经涂覆的试样的双轴-强度极限。
[0077] 对此，按标准DIN ISO 6474借助于双轴弯曲检验求得弯曲断裂强度。在型号Z050 的Zwick Roell检验装置上检测抗弯强度。每个检验结果均用符合标准的检测设备使15个 双轴板断裂。该检测体由具有借助于PACVD施加的层厚为3 pm的金属铁涂层的不透明的 Al2〇3-陶瓷构成。求得下列表1所示的值： 表1:双轴强度的平均值和标准偏差_
~由表1看出，具有涂层的试样的抗弯强度增加，并且用各15个测量试样计算的标准I 偏差变小。借助于涂层，该试样抗弯强度得W提高;该抗弯强度测量的波动幅度变得更小。
[0079] 实施例2: 用具有比基底更高的折射率的材料对陶瓷-基底表面涂覆，由此具有涂层的基底可用 作反射镜：该基底可W是透明的，也可W是不透明的。金属涂层可与例如由Si化制成的抗 刮-层相组合着施加。
[0080] 本发明所提供的由透明或不透明的尤其具有功能层的多晶陶瓷制成的材料复合 体，由于该基底-/层-复合体的特性特别适用于经受高溫、高机械负荷和摩擦负荷、高压、冲 击式撞击(轰击)或非定向力和应力的构件。
[0081] 此外，本发明的材料复合体可在对安全、材料刚性有高要求情况下应用W及在轻 型结构中应用。仅示例性提及如下应用： -钟表玻璃 -敞口装置、真空装置、福射舱、切削机器和装置用的防护玻璃 -物镜防护玻璃(照相机/显微镜） -例如扫描电子显微镜用的窥视玻璃 -高压区用的器械玻璃 -显示器玻璃(智能电话、笔记本电脑、控制部件） -建筑部件(地砖、地玻璃、探照灯玻璃） -可驰过的玻璃(起飞和着陆跑道） -水下头灯用的玻璃(高压） -造船(军用或民用）、水上和水下(研究用潜水艇）、大自然/水下观察船用的玻璃 -航空和航天用的玻璃 -防弹玻璃/防护窗玻璃 -望远镜、激光装置、卫星用的光学高效反射镜 -测量仪器用的棱镜(无光着色;基底是纯白的） 因此，本发明提供： -透明或不透明多晶陶瓷上，例如化化陶瓷、A12化陶瓷、Si C陶瓷、Si 3N4陶瓷、尖晶石 (AlMgO)陶瓷、A1N陶瓷、SiAlON陶瓷和/或A10N陶瓷上的功能层 -透明或不透明单晶体(例如蓝宝石等)上的功能层 -主要无机功能涂层如:抗反射-层、反射层、导热层、IR-吸收涂层、IR-反射涂层、加热 层、光致变色层、电致变色层、热致变色层、福射反射层或耐磨蚀的抗刮层 -用于基底的提高或降低的显微硬度的功能层。
【主权项】
1. 由具有功能涂层的陶瓷-基底制成的材料复合体，所述功能涂层包含至少一个功能 层。2. 根据权利要求1的材料复合体，其特征在于，所述陶瓷-基底包括多晶陶瓷或单晶体。3. 根据权利要求2的材料复合体，其特征在于，所述多晶陶瓷至少99体积%为结晶的。4. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述陶瓷-基底或所述功能涂层 或所述材料复合体是透明的。5. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层使所述材料复合 体在机械、热和/或化学方面是更耐抗的。6. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述至少一个功能层吸收性、反 射性或散射性地选择，即尤其在可见范围内依赖波长地限制电磁波的透射。7. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述材料复合体具有至少一个 无色的功能层和/或无色的陶瓷-基底。8. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层的至少一个功能 层的厚度为小于100 μπι，优选小于1 μL?，特别优选小于0.5 μπι和非常特别优选小于0.15 μ m，并且在420-650 nm波长范围内的RIT(真实直线透射率）的波动幅度小于10 %，优选小于5 %和特别优选小于1 %。9. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述至少一个功能层具有降低 反射的作用，以致由陶瓷-基底和功能层制成的材料复合体比无功能层的陶瓷-基底具有更 高的RIT，其中下列关系式适用： RITmax = 1 _ Rmax Rmax = 1 - 2x ((roftt - nai) / (n*| + roftt)) Rmax =最大反射 环境介质的折射率 =材料复合体的折射率。10. 根据前述权利要求1-8之一的材料复合体，其特征在于，所述至少一个功能层具有 提高反射的作用，以致由陶瓷-基底和功能层制成的材料复合体比无功能层的陶瓷-基底具 有更高的反射，其中下列关系式适用： Rmax = 1 - 2x ((roftt - nai) / (η*| + roftt)) Rmax =最大反射 环境介质的折射率 =材料复合体的折射率。11. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层包含多个尤其根 据权利要求5-10的功能层或由其组成。12. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层具有折射率η为 1.38-1.55，优选1.45-1.50的层作为与环境接触的最外层。13. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层具有平整表面受 损并由此提高所述材料复合体的强度和/或缩小强度限值和/或降低标准偏差的层作为与 环境接触的最外层。14. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层用向所述功能层 输入55-135 kj的能量来制造，由此在划刻测试中使所述层粘附性提高至少10 mN。15. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层用向所述功能层 输入55-135 kj的能量来制造，由此在纳米压痕测试中使层硬度Ηπ (0&P)平均提高至少100 MPa〇16. 根据前述权利要求之一的材料复合体，其特征在于，所述功能涂层用向所述功能层 输入55-135 kj的能量来制造，由此使对于赫兹压力的抗力平均提高至少5 N/m2。17. 用于由具有功能涂层的陶瓷-基底制造材料复合体的方法，所述功能涂层包含至少 一个功能层，其特征在于，所述至少一个功能层借助于PVD-法、溶胶-凝胶-法、盘式旋涂、 PACVD、CVD-法或多种这些方法来沉积在所述陶瓷-基底上。18. 权利要求17的方法，其特征在于，所述至少一个功能层借助于溶胶-凝胶-法施加， 并且至少所述功能层在300-1200 °C，优选500-700 °C的温度下焙烧。
【专利摘要】本发明涉及由具有功能涂层的陶瓷-基底制成的材料复合体及其制造和用途。
【IPC分类】C04B41/89, C04B41/85
【公开号】CN105517976
【申请号】CN201480030188
【发明人】G.克拉默, G.里希特, L.施内特, J.比尔, M.艾泽勒
【申请人】陶瓷技术－Etec有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年3月28日
【公告号】CA2908013A1, DE102014205867A1, EP2978728A1, US20160041308, WO2014154875A1