一种多层金属涂层Logo及其制备方法与流程

一种多层金属涂层logo及其制备方法
技术领域
1.本技术涉及镀膜技术领域，更具体地说，它涉及一种多层金属涂层logo及其制备方法。

背景技术：

2.logo的作用非常的重要，在媒体推广宣传的时候，可以通过logo树立自己公司产品的品牌，往往大家都能通过logo明白这个产品是哪个公司生产的，给人一种安全信誉保证，快速的在市场中辨别出产品的质量，logo一般个性很鲜明，对人的视觉冲击力比较强，更容易让我们熟知和了解，很多大品牌在logo标志方面运用的非常不错。
3.目前，电子设备产品的logo成型工艺过程为：首先采用具有金属光泽的铝板材通过挤压成型工艺形成胚料，然后对挤压成型好的胚料进行喷砂、氧化、抛光及二次氧化等处理工艺，最终得到具有外观效果的logo。
4.电子设备多数是以金属涂层作为logo，但是金属涂层在使用的过程中，金属涂层容磨损，会影响整个设备的外观。

技术实现要素：

5.为了提高logo金属涂层的耐磨性，本技术提供一种多层金属涂层logo及其制备方法。
6.第一方面，本技术提供一种多层金属涂层logo，采用如下的技术方案：一种多层金属涂层logo，包括非金属基板、耐磨涂层、第一金属层和第二金属层，所述第一金属层包括ti层、w层、zr层和cr层，所述第二金属层包括ti层和cu层，所述非金属基板为玻璃陶瓷基板，所述耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层。
7.通过采用上述技术方案，由于采用ti层、w层、zr层和cr层，内层ti能明显增强与基体的粘附性能，各个金属层之间通过金属之间的离子键结合的更加紧密，不同的金属层具有不同的金属光泽和金属颜，使得不同彩logo的镀膜，通过调节各层的不同厚度，达到目标颜。
8.采用ti层和cu层，cu层是指由金属铜形成的膜层，通过铜材料调节膜层颜lab 值中a值的正负，a值偏正颜偏红，a值偏负颜偏绿，涂层logo的附着力好，硬度及应力化学性稳定，受环境影响小，且经信赖性测试证实产品的强度、耐老化和抗腐蚀等性能有明显提升效果，延长logo的使用寿命。
9.采用非金属基板为玻璃陶瓷基板，尾矿和矿渣玻璃陶瓷作为化工、冶金领域的输送管材、管道使用时，耐腐蚀特性是决定其使用效果及使用寿命的关键影响因素。因此，提高玻璃陶瓷的耐腐蚀性能就必须厘清玻璃陶瓷的腐蚀机制，进而提高logo的耐腐蚀性，使得基板与涂层结合更加稳定，提高了logo的耐磨性。
10.采用等离子喷涂的技术喷涂耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层，使得改善材料的耐腐蚀、耐磨损和耐高温等性能。等离子喷涂技术能够有效地提升机械零部件磨损性能，延
长机械零部件的使用寿命，且不会改变基体材料的组织结构，等离子喷涂技术的工作气体通常为氩气或氮气，再加上少量的氢气，这些气体在工作过程中被电弧加热并离解，从而形成超高温度的等离子气体，温度可高达14 000℃，最后压缩成等离子射流而加速喷出。喷涂材料则是被高温等离子气体快速熔化为小液滴形态后，高速喷出至基体材料上，从而在基体材料表面扩散、铺展形成致密涂覆层，实现了对金属涂层耐磨性的提高。
11.优选的，所述陶瓷与润滑相复合涂层为等离子喷涂制备的纳米结构tio2-cnt 涂层。
12.通过采用上述技术方案，等离子喷涂技术在制备耐磨涂层方面应用较为广泛，主要是因为其具有超高温特性、涂层紧密性好、抗氧化性好以及可控性强等优点，cnt 具有细晶强化的作用，并且与tio 2界面存在良好的润湿性，可以吸收外部热量，减轻内应力，cnt的架桥现象，提高了涂层内聚强度，抑制裂纹的萌生和扩展，添加 cnt的陶瓷涂层，裂纹不易扩展以及表面损伤较轻的原因是内部出现架桥连接现象，使断裂韧性提高。
13.优选的，所述玻璃陶瓷基板包括以下重量份原料：12-18份包钢高炉渣、21-26份石英砂、8-12份氧化铝、3-8份氧化镁、2-10份无水碳酸钠、1-3份氧化铬及5-15份氧化铈。
14.通过采用上述技术方案，高炉渣的添加改变了玻璃网络的结构。对于玻璃的制备来说，制备过程中发生的相变是一个典型的由长程扩散控制的过程，在此过程中，任何影响粒子(原子、离子)迁移的因素都在玻璃成核和结晶中起着重要的作用，而粒子扩散的势垒与玻璃基体的连接度密切相关。在高炉渣含量增加时，作为网络修饰体的碱金属及碱土金属离子、共生稀土ce4+、ti4+离子的含量也随之增加，实现了玻璃陶瓷更加稳定。
15.优选的，所述玻璃陶瓷基板，由以下步骤制得：(1)将以上原料进行配料、混料、熔融、澄清、均化，制得混合物；(2)再将混合物浇注成型；(3)将浇筑成型的混合物进行退火和核化及晶化处理，最后制得高炉渣玻璃陶瓷基板。
16.通过采用上述技术方案，玻璃陶瓷分为制备基础玻璃和对玻璃试样进行热处理两部分，首先根据高炉渣的成分，确定基础玻璃的组分范围。其次进行配料，混料，熔料，浇筑成型，取小部分水淬玻璃样品，通过热力学分析确定最佳的热处理制度，剩余样品退火后按照确定好的热处理制度进行核化晶化处理，最终得到含共生稀土铈元素的辉石基高炉渣玻璃陶瓷。在原料中掺入不同质量分数的ceo2，经过高温熔融、退火和热处理后制备得到含ceo2的高炉渣玻璃陶瓷，由于玻璃陶瓷是晶相与玻璃相的复合材料，而晶相的种类及析晶度对其腐蚀特性都有极大影响，所以热处理制度直接决定了微晶玻璃的晶体特性，实现了玻璃陶瓷耐腐蚀性更好。
17.优选的，所述第一金属层厚度为12-35nm,所述第二金属层厚度为25-38nm。
18.通过采用上述技术方案，由金属钛形成的膜层，钛材料能明显增强与基体的粘附性能，同时与其它金属结合力也较好，以提升膜层的附着力，钨是属于有金属，也是重要的战略金属，作为一种有金属，钨的强度和硬度非常高。由于这种特性，具有硬度高、耐磨性强，锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，可溶于和王水，高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固溶体。金属层的厚度越小，金属层次越多，使得金属涂层的层次更好，外观更好看。
19.优选的，所述玻璃陶瓷基板的厚度为0.1～1.5mm。
20.通过采用上述技术方案，玻璃陶瓷基板热稳定性好，玻璃陶瓷的微观结构对其力学性能有很大影响，可用控制结构来改善性能，如交织结构可以提高强度和韧性，复合材料是提高玻璃陶瓷力学性能的又一有效途径，可将具有不同于玻璃陶瓷基体力学性能的纤维、晶须或微粒与之复合，也可用金属等其它材料与之复合。
21.优选的，所述耐磨涂层厚度为5-20nm。
22.通过采用上述技术方案，多相复合涂层中添加硬质相可以通过提高涂层硬度而达到降低磨损的效果，添加tio2则是提高涂层韧性使摩擦因数降低。添加单一润滑相虽然能减轻磨损，但受温度区域限制，添加cnt不仅可以保障各个温度区间的润滑效果，还能够表现协同润滑作用，改善涂层磨损状况；润滑相的增韧作用通过内部架桥连接，抑制裂纹的萌生和扩展。
23.第二方面，本技术提供一种多层金属涂层logo的制备方法，采用如下的技术方案：一种多层金属涂层logo的制备方法，包括以下步骤：s1:先在玻璃陶瓷基板表面依次沉积第一金属层ti层、w层、zr层和cr层和第二金属层ti层及cu层；s2:再丝印油墨形成logo图案，然后依次去除未被油墨logo图案覆盖的多层金属涂层和油墨；s3:再将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，喷射在基体材料表面，从而形成表面涂层，制得多层金属涂层logo。
24.通过采用上述技术方案，通过对基体进行预处理，可以保证基体的洁净，提高多层金属涂层logo的附着力，将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，使得涂层表面可以更好的保护金属涂层，进而提高耐磨性，涂层运用多金属搭配，实现不同彩 logo的镀膜，通过调节各层的不同厚度，达到目标颜，使外观能够满足客户对玻璃基板等表面logo的个性化要求。
25.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术采用采用ti层、w层、zr层和cr层，内层ti能明显增强与基体的粘附性能，各个金属层之间通过金属之间的离子键结合的更加紧密，不同的金属层具有不同的金属光泽和金属颜，使得不同彩logo的镀膜，通过调节各层的不同厚度，达到目标颜。
26.2、本技术中优选采用玻璃陶瓷基板热稳定性好，玻璃陶瓷的微观结构对其力学性能有很大影响，可用控制结构来改善性能，如交织结构可以提高强度和韧性，复合材料是提高玻璃陶瓷力学性能的又一有效途径，可将具有不同于玻璃陶瓷基体力学性能的纤维、晶须或微粒与之复合，也可用金属等其它材料与之复合。
27.3、本技术的方法，通过对基体进行预处理，可以保证基体的洁净，提高多层金属涂层logo的附着力，将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，使得涂层表面可以更好的保护金属涂层，进而提高耐磨性，涂层运用多金属搭配，实现不同彩 logo的镀膜，通过调节各层的不同厚度，达到目标颜，使外观能够满足客户对玻璃基板等表面logo的个性化要求。
具体实施方式
28.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
29.包钢高炉渣为包钢7号高炉渣。
30.原料和/或中间体的制备例制备例1一种玻璃陶瓷基板，包括以下制备步骤：(1)将原料12kg包钢高炉渣、21kg石英砂、8kg氧化铝、3kg氧化镁、2kg无水碳酸钠、 1kg氧化铬及5kg氧化铈，进行配料、混料、熔融、澄清、均化，制得混合物；(2)再将混合物浇注成型；(3)将浇筑成型的混合物进行退火和核化及晶化处理，最后制得高炉渣玻璃陶瓷。
31.制备例2一种玻璃陶瓷基板，包括以下制备步骤：(1)将原料15kg包钢高炉渣、24kg石英砂、10kg氧化铝、5kg氧化镁、5kg无水碳酸钠、2kg氧化铬及10kg氧化铈，进行配料、混料、熔融、澄清、均化，制得混合物；(2)将原料经过1450℃的高温熔融并保温5h后，一部分被倒入预热好的模具中浇注成型；(3)将成型的玻璃放入事先预热好的马弗炉中退火(600℃)，先保温3h后随炉冷却到室温，取出，经过核化及晶化处理，最后制得高炉渣玻璃陶瓷。
32.制备例3一种玻璃陶瓷基板，包括以下制备步骤：(1)将原料18kg包钢高炉渣、26kg石英砂、12kg氧化铝、8kg氧化镁、10kg无水碳酸钠、 3kg氧化铬及15kg氧化铈，进行配料、混料、熔融、澄清、均化，制得混合物；(2)将原料经过1450℃的高温熔融并保温5h后，一部分被倒入预热好的模具中浇注成型；(3)将成型的玻璃放入事先预热好的马弗炉中退火(600℃)，先保温3h后随炉冷却到室温，取出，经过核化及晶化处理，最后制得高炉渣玻璃陶瓷。
33.对比制备例1一种玻璃陶瓷基板，包括以下制备步骤：(1)将原料26kg石英砂、12kg氧化铝、8kg氧化镁、10kg无水碳酸钠、3kg氧化铬及 15kg氧化铈，进行配料、混料、熔融、澄清、均化，制得混合物；(2)将原料经过1450℃的高温熔融并保温5h后，一部分被倒入预热好的模具中浇注成型；(3)将成型的玻璃放入事先预热好的马弗炉中退火(600℃)，先保温3h后随炉冷却到室温，取出，经过核化及晶化处理，最后制得高炉渣玻璃陶瓷。实施例
34.实施例1一种多层金属涂层logo，包括非金属基板、耐磨涂层、第一金属层和第二金属层，
第一金属层包括ti层、w层、zr层和cr层，第一金属层厚度为12nm，第二金属层包括ti层和 cu层，第二金属层厚度为25nm，非金属基板为制备例2制得的玻璃陶瓷基板，玻璃陶瓷基板的厚度为0.1mm，耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层，陶瓷与润滑相复合涂层厚度为5nm；陶瓷与润滑相复合涂层为等离子喷涂制备的纳米结构tio2-cnt涂层；一种多层金属涂层logo制备方法，包括以下步骤：s1:先在制备例2中制得的玻璃陶瓷基板表面依次沉积第一金属层ti层、w层、zr层和cr 层和第二金属层ti层及cu层；s2:再丝印油墨形成logo图案，然后依次去除未被油墨logo图案覆盖的多层金属涂层和油墨；s3:再将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，喷射在基体材料表面，从而形成表面涂层，制得多层金属涂层logo。
35.实施例2一种多层金属涂层logo，包括非金属基板、耐磨涂层、第一金属层和第二金属层，第一金属层包括ti层、w层、zr层和cr层，第一金属层厚度为25nm，第二金属层包括ti层和 cu层，第二金属层厚度为31nm，非金属基板为制备例2制得的玻璃陶瓷基板，玻璃陶瓷基板的厚度为0.8mm，耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层，陶瓷与润滑相复合涂层厚度为 15nm；陶瓷与润滑相复合涂层为等离子喷涂制备的纳米结构tio2-cnt涂层；一种多层金属涂层logo制备方法，包括以下步骤：s1:先在制备例2制得的玻璃陶瓷基板表面依次沉积第一金属层ti层、w层、zr层和cr层和第二金属层ti层及cu层；s2:再丝印油墨形成logo图案，然后依次去除未被油墨logo图案覆盖的多层金属涂层和油墨；s3:再将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，喷射在基体材料表面，从而形成表面涂层，制得多层金属涂层logo。
36.实施例3一种多层金属涂层logo，包括非金属基板、耐磨涂层、第一金属层和第二金属层，第一金属层包括ti层、w层、zr层和cr层，第一金属层厚度为12-35nm，第二金属层包括ti层和cu层，第二金属层厚度为38nm，非金属基板为制备例2制得的玻璃陶瓷基板，玻璃陶瓷基板的厚度为1.5mm，耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层，陶瓷与润滑相复合涂层厚度为 20nm；陶瓷与润滑相复合涂层为等离子喷涂制备的纳米结构tio2-cnt涂层；一种多层金属涂层logo制备方法，包括以下步骤：s1:先在制备例2制得的玻璃陶瓷基板表面依次沉积第一金属层ti层、w层、zr层和cr层和第二金属层ti层及cu层；s2:再丝印油墨形成logo图案，然后依次去除未被油墨logo图案覆盖的多层金属涂层和油墨；s3:再将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，喷射在基体材料表面，从而形成表面涂层，制得多层金属涂层logo。
37.实施例4一种多层金属涂层logo，包括非金属基板、耐磨涂层、第一金属层和第二金属层，
第一金属层包括ti层、w层、zr层和cr层，第一金属层厚度为12-35nm，第二金属层包括ti层和cu层，第二金属层厚度为38nm，非金属基板为对比制备例1制得的玻璃陶瓷基板，玻璃陶瓷基板的厚度为1.5mm，耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层，陶瓷与润滑相复合涂层厚度为20nm；陶瓷与润滑相复合涂层为等离子喷涂制备的纳米结构tio2-cnt涂层；一种多层金属涂层logo制备方法，包括以下步骤：s1:先在对比制备例1制得的玻璃陶瓷基板表面依次沉积第一金属层ti层、w层、zr层和 cr层和第二金属层ti层及cu层；s2:再丝印油墨形成logo图案，然后依次去除未被油墨logo图案覆盖的多层金属涂层和油墨；s3:再将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，喷射在基体材料表面，从而形成表面涂层，制得多层金属涂层logo。
38.对比例对比例1一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中不添加第一金属层。
39.对比例2一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中只存在第一金属层。
40.对比例3一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中不包括非金属基板。
41.对比例4一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中非金属基层玻璃陶瓷基板替换为玻璃基板。
42.对比例5一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中非金属基层玻璃陶瓷基板替换为玻璃基板。
43.对比例6一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中不包括耐磨涂层。
44.对比例7一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中耐磨涂层陶瓷与润滑相复合涂层纳米结构tio2-cnt涂层替换为nicrbsi涂层。
45.对比例8一种多层金属涂层logo，与实施例1的不同之处在于，金属涂层中磨涂层陶瓷与润滑相复合涂层通过气相沉积技术涂覆。
46.性能检测试验对实施例1-4和对比例1-8中得到的多层金属涂层logo进行硬度值和耐磨性能的检测。
47.硬度值检测方法为：采用hvs-1000型维氏硬度计测试其显微硬度分布，法向载荷 300g，加载时间15s。激光熔覆层界面由表面到基材的方向，每隔100μm测量一个点，为确保数据的准确性，同一深度测量3个点取平均值作为该深度下的熔覆层显微硬度值，测得的维氏硬度如下表1所示。
48.耐磨性能检测方法为：采用mrh-3w型高速环块摩擦磨损试验机，根据 gb/t12444-2006《金属材料磨损试验方法试环-试块滑动磨损试验》对熔覆层的耐磨性进行测试，测试参数为施加载荷150n，对磨时间60min，转速200r/min。测试样品尺寸为19
ꢀ×
12
×
12mm3，对磨副选择表面洛氏硬度为62.5hrc的gcr15钢，测试前对样品表面进行机加工处理，保证相近的表面光洁度。测试前后分别对样品进行清洗烘干处理，而后通过分析天平称重并计算磨损失重(磨损失重＝磨损前重量-磨损后重量)，分析天平精度为 0.0001g，测量结果如下表1所示。
49.检测方法/试验方法表1 项目硬度/hv磨损失重(mg)实施例18993.6实施例28854.1实施例38794.5实施例47648.1对比例17326.8对比例27297.2对比例37187.7对比例47366.9对比例57236.7对比例67019.8对比例77418.3对比例87567.5结合实施例1-4和对比例1-8并结合表1可以看出，实施例1中的多层金属涂层的硬度比较高，磨损失重比较少，说明了采用ti层和cu层，cu层是指由金属铜形成的膜层，涂层的附着力好，硬度及应力化学性稳定，受环境影响小，且经信赖性测试证实产品的强度、耐老化和抗腐蚀等性能有明显提升效果，采用等离子喷涂的技术喷涂耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层，使得改善材料的耐腐蚀、耐磨损和耐高温等性能。
50.结合实施例4并结合表1可以看出，玻璃陶瓷基板中没有添加包钢高炉渣，使得玻璃陶瓷的硬度降低，玻璃陶瓷基板与金属涂层结合不够紧密，使得耐磨性降低。
51.结合对比例1-2并结合表1可以看出，金属涂层包括第一金属层和第二金属层，对于整个金属涂层而已硬度更好，耐磨性更好。
52.结合对比例3-5并结合表1可以看出，非金属基层玻璃陶瓷基板对比金属涂层来讲，使得硬度更好，耐磨性更好。
53.结合对比例6-8并结合表1可以看出，磨涂层陶瓷与润滑相复合涂层通过等离子喷涂技术涂覆的金属涂层，使得金属涂层形成一层保护膜，使得化学性质更加稳定，耐磨性更
强。
54.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：

1.一种多层金属涂层logo，其特征在于，包括非金属基板、耐磨涂层、第一金属层和第二金属层，所述第一金属层包括ti层、w层、zr层和cr层，所述第二金属层包括ti层和cu层，所述非金属基板为玻璃陶瓷基板，所述耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层。2.根据权利要求1所述的一种多层金属涂层logo，其特征在于：所述陶瓷与润滑相复合涂层为等离子喷涂制备的纳米结构 tio2
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cnt 涂层。3.根据权利要求1所述的一种多层金属涂层logo，其特征在于：所述玻璃陶瓷基板包括以下重量份原料：12-18份包钢高炉渣、21-26份石英砂、8-12份氧化铝、3-8份氧化镁、2-10份无水碳酸钠、1-3份氧化铬及5-15份氧化铈。4.根据权利要求1所述的一种多层金属涂层logo，其特征在于：所述玻璃陶瓷基板，由以下步骤制得：（1）将以上原料进行配料、混料、熔融、澄清、均化，制得混合物；（2）再将混合物浇注成型；（3）将浇筑成型的混合物进行退火和核化及晶化处理，最后制得高炉渣玻璃陶瓷。5.根据权利要求1所述的一种多层金属涂层logo，其特征在于：所述第一金属层厚度为12-35nm,所述第二金属层厚度为25-38nm。6.根据权利要求1所述的一种多层金属涂层logo，其特征在于：所述玻璃陶瓷基板的厚度为0.1～1.5mm。7.根据权利要求1所述的一种多层金属涂层logo，其特征在于：所述耐磨涂层厚度为5-20nm。8.一种如权利要求1所述多层金属涂层logo的制备方法，包括以下制备步骤：s1: 先在玻璃陶瓷基板表面依次沉积第一金属层ti层、w层、zr层和cr层和第二金属层ti层及cu层；s2: 再丝印油墨形成logo图案，然后依次去除未被油墨logo图案覆盖的多层金属涂层和油墨；s3:再将陶瓷与润滑相复合涂层利用等离子喷涂技术，喷射在基体材料表面，从而形成表面涂层，制得多层金属涂层logo。

技术总结

本申请涉及镀膜技术领域，具体公开了一种多层金属涂层Logo及其制备方法。多层金属涂层Logo包括非金属基板、耐磨涂层、第一金属层和第二金属层，所述第一金属层包括Ti层、W层、Zr层和Cr层，所述第二金属层包括Ti层和Cu层，所述非金属基板为玻璃陶瓷基板，所述耐磨涂层为陶瓷与润滑相复合涂层；其制备方法为：先在玻璃陶瓷基板表面依次沉积金属层；再丝印油墨形成Logo图案，然后依次去除未被油墨图案覆盖的多层金属涂层和油墨；再将陶瓷与润滑相复合涂层喷射在基体材料表面，制得多层金属涂层Logo。本申请的多层金属涂层Logo可用于电子设备，其具有耐磨性好优点；另外，本申请的制备方法具有易操作优点。法具有易操作优点。