专利名称：一种表面低折射率氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材的制作方法
技术领域：
一种表面低折射率氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材技术领域[0001]本实用新型涉及一种低折射率氧化钛镀膜应用于金属表面防腐蚀技术，具体为一 种表面经低折射率二氧化钛溶胶镀膜处理的金属基材，经设定的处理程序可于表面形成保 护薄膜，不但不易积垢，更可发挥提高耐蚀、抗氧化等作用的方法。
背景技术：
[0002]从公元十八世纪开始，金属表面处理即成为不管是研发或应用上，均极受重视且 应用广泛的技术，其主要内容为电镀及阳极防蚀等技术，经长年研发改善，此类处理技术已 相当成熟，其成品功能往往能满足客户要求且质量良好，但污染严重及基材限制始终是其 最大瓶颈。[0003]1960年后真空蒸镀(包括化学蒸镀(Chemical Vapor Deposition ; CVD)及物 理蒸镀(Physical Vapor Deposition)等)技术开始推广及导入生产,蒸镀后的成品质量 良好且适用各种基材，但成本昂贵，质量会受基材形状影响及存在死角，始终成为技术的瓶 颈及使用的限制。1980年后，化学处理(主要为有机保护膜或有机金属覆盖层)的应用，可 有效改善成本、污染、形状因素、处理死角、基材伤害等问题，但却有着不耐磨、不持久及不 耐化学腐蚀的问题。基于上述问题，利用金属氧化物作表面覆盖的技术便成了 1990年之后 的技术开发主流。[0004]二氧化钛薄膜有高的极化电阻，极化电阻愈大则表示愈耐腐蚀，有助于金属基材 的缓蚀作用，但二氧化钛薄膜有折射率高的特性，其中金红石型结晶折射率约2. 71，锐钛型 结晶折射率约2. 55，因此，二氧化钛薄膜具有较大的反射和散射光的能力而影响金属基材 的外观。[0005]低折射率二氧化钛光学镀膜为多孔性结构，具有较低的折射率特性，其原理因空 气的折射率是1，想要得到较低折射率材料的方法可以把材料做成多孔结构，孔洞处的折射 率则是空气的折射率I和所使用材料的折射率的比例组合。[0006]由于尚未有低折射率氧化钛镀膜缓蚀金属基材的产品，而低折射率二氧化钛薄膜 应用为一重要技术突破，因此，开发出低折射率氧化钛镀膜缓蚀金属基材是本实用新型的 主要目的。实用新型内容[0007]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜 金属基材，能够提高金属基材极化电阻，极化电阻愈大则表示愈耐腐蚀，有助于金属基材的 缓蚀作用。[0008]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种表面低折射 率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，包括金属基材本体，所述金属基材本体表面上覆有二氧 化钛镀膜。[0009]优选的是，所述二氧化钛镀膜是低折射率氧化钛抗腐蚀镀膜。[0010]优选的是，所述低折射率二氧化钛溶胶合成技术并于金属基材表面形成薄膜。[0011]优选的是，所述金属基材的材质是不锈钢、铁、铜、铝等。[0012]本实用新型的有益效果是[0013]1、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其二氧化钛镀膜层具有低折射率的特点，故可形成低反射率的薄膜。[0014]2、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材具有更佳的耐老化及耐腐蚀特性。[0015]3、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其中二氧化钛含有锐钛型晶型，故具光催化效能。[0016]4、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其中低折射率二氧化钛镀膜的多孔性，应用于光学反射用途时，可使金属表面的光学反射信号比变强。
[0017]图1是本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材的结构示意图；[0018]图2是本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜不锈钢金属基材的耐腐蚀测试结果；[0019]图3为本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜铜金属基材的耐腐蚀测试结果。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员 理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。[0021]如图1所示，本实用新型实施例包括[0022]一种低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，包括由金属基材I及低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜2，在金属基材I的基材表面涂布有一层低折射率二氧化钛溶胶，该涂层经干燥固化后可于金属基材表面形成一层低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜。[0023]涂布前，先经表面清洁程序金属基材I，再涂覆一层低折射率二氧化钛溶胶2。[0024]图2为本实用新型低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜不锈钢金属基材的耐腐蚀测试结果，其中空白不锈钢片(实线)与涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜不锈钢片(虚线)的线性极化曲线的比较。由图2可以看出，不锈钢基材的腐蚀电位-O. 165V，可算出极化电阻Rp=k · S=I 16. 6 Ω · cm2，涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜不锈钢基材的腐蚀电位一 O. 242V,可算出极化电阻Rp=k · S=5009 Ω · cm2。极化电阻愈大则表示愈耐腐蚀,说明涂覆低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜可以提高不锈钢材料的耐腐蚀性能。[0025]图3为本实用新型低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜铜金属基材的耐腐蚀测试结果，其中空白铜基材(实线)与涂布涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜铜基材(虚线)的线性极化曲线的比较。由图3可以看出，铜基材的腐蚀电位一 O. 252V，极化电阻Rp=k · S = 7. 875 Ω · cm2。而涂布有低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜铜基材的腐蚀电位一 O. 177V，极化电阻Rp=k · S=2.6X103Q · cm2。涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜后铜基材的腐蚀电位明显正移，呈现出一定的钝化特征，极化电阻提高了近3个数量级，极大的提高了铜基材的耐蚀性能。[0026]实施例1 :[0027]在反应槽中加入去离子水10公斤，取四氯化钛500克加入反应槽中稀释，形成约浓度5%的四氯化钛水溶液，以氨水徐徐加入进行中和反应并有白色钛的氢氧化物沈淀物析出，保持搅拌持续观察PH值变化，至PH值在7. O时停止添加氨水。将上述沈淀物经过滤清洗纯化后，形成白色钛的氢氧化物约300克,将钛的氢氧化物置入分散槽中，加入50%浓度过氧化氢878克保持搅拌充分反应，将2. 07公斤四甲基硅烷加入此分散液中并充分搅拌，将180克的草酸加入此分散液中并充分搅拌，将纯水约95公斤加入此分散液中保持搅拌使钛的氢氧化物充分分散，将分散液温度加热至55°C，在保持此温度持续陈化48小时后即为低折射率二氧化钛溶胶。·[0028]将上述二氧化钛溶胶以喷涂法涂布在不锈钢基材表面，并以350°C高温固化薄膜 5分钟，以X射线绕射仪检测该薄膜材料其结晶形含有锐钛形，以椭圆偏振光谱仪检测该薄膜其折射率为1. 48，远小于纯锐钛型二氧化钛的折射率2. 55。[0029]比较空白不锈钢基材的腐蚀电位-O. 165V,可算出极化电阻 Rp=k · S=116. 6 Ω · cm2,涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜不锈钢基材的腐蚀电位一 O. 242V,可算出极化电阻Rp=k · S=5009 Ω · cm2。极化电阻愈大则表示愈耐腐蚀,说明涂覆低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜可以提高不锈钢基材的耐腐蚀性能。[0030]以计算机鼠标测试空白不锈钢基材与涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜不锈钢基材的灵敏度，涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜不锈钢基材的灵敏度远大于空白不锈钢基材的灵敏度，表示低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜有助于提高鼠标的应答信号比。[0031]实施例二[0032]在反应槽中加入去离子水9公斤，取硫酸钛2. 5公斤加入反应槽中稀释，形成约浓度20%的硫酸钛水溶液，以氢氧化钾水溶液徐徐加入中和并有白色钛的氢氧化物沈淀物析出，保持搅拌持续观察PH值变化，至PH值在9. O时停止添加氢氧化钠水溶液。将上述沈淀物经过滤清洗纯化后，形成白色钛的氢氧化物约1. 2公斤，将钛的氢氧化物置入分散槽中， 将浓度50%过氧化氢水溶液6. 936公斤加入此分散液中并充分搅拌，将29. 43公斤四烯丙基硅烷加入此分散液中并充分搅拌，将31. 11公斤的四丙基氢氧化铵加入此分散液中并充分搅拌，将纯水约1495公斤加入此分散液中保持搅拌使钛的氢氧化物充分分散，将分散液温度加热至75°C，在保持此温度持续陈化24小时后即为低折射率二氧化钛溶胶。[0033]将上述二氧化钛溶胶以滚涂法涂布在铜基材表面，并以50°C高温固化薄膜I小时，以X射线绕射仪检测该薄膜材料其结晶形含有锐钛形，以椭圆偏振光谱仪检测该薄膜其折射率为1. 41,远小于纯锐钛型二氧化钛的折射率2. 55。[0034]比较空白铜基材的腐蚀电位一O. 252V，极化电阻Rp=k · S = 7. 875 Ω · cm2。 而涂布有低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜铜基材的腐蚀电位一 O. 177V，极化电阻 Rp=k · S=2. 6 X IO3 Ω · cm2。涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜后铜基材的腐蚀电位明显正移，呈现出一定的钝化特征，极化电阻提高了近3个数量级，极大的提高了铜基材的耐蚀性倉泛。[0035]以计算机鼠标测试空白铜基材与涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜铜基材的灵 敏度，涂布低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜铜基材的灵敏度远大于空白铜基材的灵敏度，表 示低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜有助于提高鼠标的应答信号比。[0036]本实用新型的有益效果是[0037]1、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其二氧化钛镀膜 层具有低折射率的特点，故可形成低反射率的薄膜。[0038]2、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材具有更佳的耐老 化及耐腐蚀特性。[0039]3、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其中二氧化钛 含有锐钛型晶型，故具光催化效能。[0040]4、本实用新型一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其中低折射率 二氧化钛镀膜的多孔性，应用于光学反射用途时，可使金属表面的光学反射信号比变强。[0041]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其特征在于包括金属基材本体，所述金属基材本体表面上覆有二氧化钛镀膜。
2.根据权利要求1所述的一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其特征在于所述二氧化钛镀膜是低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜。
3.根据权利要求2所述的一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其特征在于所述低折射率二氧化钛溶胶合成于金属基材表面形成薄膜。
4.根据权利要求3所述的一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其特征在于所述金属基材的材质是不锈钢、铁、铜、铝。
5.根据权利要求1所述的一种表面低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，其特征在于所述低折射率二氧化钛薄膜具有多孔性结构。
专利摘要本实用新型公开了一种表面低折射率氧化钛抗腐蚀镀膜金属基材，包括由金属基材及低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜，在金属基材的基材表面涂布有一层低折射率二氧化钛溶胶，该涂层经干燥固化后可于金属基材表面形成一层低折射率二氧化钛抗腐蚀镀膜。通过上述方式，本实用新型能够以电化学的腐蚀电位法测得有低折射率二氧化钛薄膜的金属基材其极化电阻大于空白未有涂层的金属基材，而极化电阻愈大则表示愈耐腐蚀，表示提升金属基材的耐蚀性能。
文档编号B32B15/04GK202826573SQ20122046825
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者赖文贤 申请人:泉耀新材料科技(苏州)有限公司