防指纹膜技术在18K金合金表面的应用探讨

首饰表面在佩戴使用中常易黏附指纹、油污等,影响其外观效果。本文采用18K金合金首饰材料为基底,采用反应磁控溅射工艺在其表面沉积二氧化硅底膜,再用真空蒸镀法沉积有机氟化物防指纹膜。采用X射线荧光光谱分析仪检测基材的成色,采用接触角测试仪、橡皮摩擦试验仪、激光共聚焦显微镜、原子力显微镜、测色仪、耐变黄老化试验箱、人工汗液浸泡试验槽等分别检测了膜层的疏水(油)性能、表面形貌及耐摩擦性能、颜色及耐蚀性等。结果表明,在合适的工艺参数下,防指纹膜层的平均水接触角可达115°,油接触角可达110°,有优良的抗脏污效果和顺滑触感。经摩擦、腐蚀、老化等试验后,膜层的疏水自洁性能依然良好。防指纹膜不会改变首饰贵金属成色,但会对XRF检测成色的精度以及首饰外观颜色产生影响,且影响程度与镀膜工艺参数相关。因此,生产中需要从防指纹性能、成色检测保证和外观效果等方面综合权衡来优化镀膜工艺。

防指纹膜对珠宝首饰检测干扰的试验研究

以S950银、18K金等贵金属材料及钻石、黄晶、紫晶、碧玺、红宝石、合成立方氧化锆等宝石为基材,先磁控溅射SiO底膜,再真空蒸镀有机氟化物防指纹(AF)膜。考察了镀AF膜对珠宝首饰多项性能检测的干扰作用。结果表明,AF膜对首饰基材和宝石的颜色以及贵金属成色的X射线荧光(XRF)检测结果有轻微影响,对热导率、折射率、紫外荧光反应、红外光谱、拉曼光谱等宝石学性能检测无明显干扰。

基底对首饰表面防指纹膜性能的影响

先在18KW金、黄铜或玻璃基材表面镀SiO_(2)底膜,再真空蒸镀防指纹(AF)膜。研究了SiO_(2)底膜镀覆时间和基材表面粗糙度对AF膜疏水性、疏油性、耐蚀性和耐摩擦性能的影响。结果表明,首饰金属基材不宜直接镀覆防指纹膜。随着SiO_(2)底膜镀覆时间的延长,首饰表面亮度逐渐下降,色度逐渐增大,防指纹膜的水(油)接触角先增大后减小,耐人工汗液腐蚀性能、耐酸性盐雾腐蚀性能、耐工业橡皮摩擦性能以及耐酒精绒布摩擦性能均先改善后变差,较佳的SiO_(2)底膜镀覆时间为150 s。基材表面粗糙度也会影响防指纹膜的疏水(油)性,采用240#砂纸打磨基材时所得防指纹膜的接触角显著高于采用布轮抛光时。

黄铜饰品仿金防指纹膜工艺试验

黄铜仿金饰品耐蚀性较差,且在日常佩戴中容易脏污,影响装饰效果。采用反应磁控溅射工艺在饰用黄铜表面沉积SiO;底膜,再用真空蒸镀法沉积有机氟化物防指纹膜。采用测色仪、接触角测试仪、橡皮耐磨试验机、摩擦系数仪、腐蚀试验箱等手段检测膜层颜色、疏水(油)性、耐磨性和耐蚀性。结果表明:分别控制SiO_(2)底膜镀覆时间和AF膜蒸镀时间在150 s和600 s内,初始真空度不超过4.5×10^(-3)Pa,有利于减小黄铜与纯金的色差,提高表面膜层的水(油)接触角,并改善其耐磨性和耐蚀性。在合适工艺参数下,黄铜饰品表面镀覆防指纹膜可同时获得优良的仿金效果和抗脏污效果。

防指纹膜对合成立方氧化锆宝石学性质检测的影响

先采用反应磁控溅射工艺在无色的合成立方氧化锆(SCZ)表面沉积SiO_(2)底膜,再采用真空蒸镀法镀覆有机氟化物防指纹表面膜,检测对比了SCZ镀膜前后的宝石学性质。结果表明,在优化工艺条件下,SCZ镀膜后的水接触角可达110°以上,显示了优良的抗脏污性能。经颜色、折射率、热导率、紫外荧光、红外光谱、拉曼光谱等检测,除SCZ颜色受到轻微影响外,未发现镀膜对其他宝石学性质的检测结果有干扰作用。

首饰基材表面反应磁控溅射SiO_(2)薄膜工艺

采用反应磁控溅射工艺在S950首饰基材表面沉积防指纹用的SiO_(2)薄膜,研究了氧气流量、氧气体积分数、溅射电流和沉积时间对沉积速率和薄膜化学组成的影响。结果表明,膜层沉积速率随着溅射电流增大而快速增加,随着氧气流量增加而先升后降,随着氧气体积占比增加而先略升后稳定,随着镀膜时间的延长而略降。膜层的氧硅原子比随着氧气流量增加而快速增加,随着氧气体积分数增加而略有增加,随着溅射电流以及沉积时间的增加而降低。