AT18347U2

AT18347U2 - Dekoratives Element und Verfahren zum Herstellen desselben

Info

Publication number: AT18347U2
Application number: ATGM50023/2024U
Authority: AT
Inventors: Plangger Christoph; Rauch Thomas; Wuertenberger Martin
Original assignee: Swarovski D Kg
Priority date: 2024-02-12
Filing date: 2024-02-12
Publication date: 2024-10-15
Also published as: AT18347U3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein dekoratives Element (10), umfassend: einen Körper (12) aus einem transparenten Material, wobei der Körper (12) mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen umfasst; und eine farbgebende Beschichtung (20) auf mindestens einem Teil einer Oberfläche (16) des Körpers (12), wobei die farbgebende Beschichtung (20) die mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen enthält. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen des dekorativen Elements (10).

Description

Beschreibung

DEKORATIVES ELEMENT UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN DESSELBEN

[0001] Die Erfindung betrifft ein dekoratives Element mit einer farbigen Beschichtung und ein Verfahren zum Herstellen des dekorativen Elements.

EINLEITUNG

[0002] Dekorative Elemente, wie facettierte Steine aus Glas oder Zirkonia, werden als Verschönerungen in vielen Anwendungen verwendet, einschließlich Schmuck, Verzierungen, Haushaltswaren, Mode, Textilien und vielen anderen Anwendungen. Solche dekorativen Elemente werden oft in vielen Formen, Größen und Farben bereitgestellt, und für maximale Flexibilität und Kreativität ist es wünschenswert, dass ein Gestalter Zugang zu einer beliebigen von ihm gewünschten Kombination von Formen, Größen und Farben hat.

[0003] Eine wünschenswerte Art und Weise der Einfärbung von Glassteinen besteht darin, chemische Komponenten, wie Seltenerdmetalle und ihre Oxide, in das Schüttglas einzubinden, um einen bestimmten Farbeffekt bereitzustellen - beispielsweise einen bestimmten Blauton. Auf diese Weise stellt das Färben von Schüttglas einen intensiven, tiefen Farbton bereit, der nicht anfällig für Verschleiß oder Beschädigung ist.

[0004] Für dekorative Elemente mit hoher Qualität sollte der genaue Farbton oder die genaue Nuance einer bestimmten Farbe für alle Formen und Größen von Steinen konsistent sein. Wenn jedoch dieselbe Schüttglaszusammensetzung verwendet wird, um Steine unterschiedlicher Formen und Größen herzustellen, beeinflussen die Größe und Form des Steins - insbesondere seine Tiefe - den sichtbaren Farbton. Um einen konsistenten Farbton zu erreichen, muss die genaue Zusammensetzung daher auf die Größe und Form des Steins zugeschnitten werden. Dieses Verfahren ist wirtschaftlich bei der Herstellung großer Mengen von Steinen gleicher Größe und Form, es ist jedoch machbar für die Herstellung kleiner Mengen einer bestimmten Größe, Form und Farbkombination. Elemente, die aus Materialien wie Zirkonia bestehen, können nicht leicht durch Zugaben zum Schüttgut gefärbt werden.

[0005] Es ist bekannt, Oberflächenbeschichtungen für dekorative Elemente wie Glas unter Verwendung von Verfahren wie Sputtern bereitzustellen. Es ist jedoch schwierig, hohe Farbsättigung mit solchen Beschichtungen zu erreichen. Farbsättigung kann verbessert werden, indem das Element einem Hochtemperaturbehandlungsprozess unterzogen wird, beispielsweise das Erhitzen der Beschichtung auf eine Temperatur von 1200 °C. Solche Hochtemperaturbehandlungen erfordern jedoch Hochtemperaturöfen und sind nicht für alle Materialien geeignet, z. B. Glas, die typischerweise bei Temperaturen deutlich unter dieser Behandlungstemperatur einen Glasübergang durchlaufen.

[0006] Es wäre wünschenswert, farbige dekorative Elemente auf eine Weise herzustellen, die eine Flexibilität der Färbung mit hoher Farbsättigung und guter Verschleißfestigkeit selbst bei kleinen Chargen von Elementen einer bestimmten Größe und Form ermöglicht.

[0007] Vor diesem Hintergrund wurde die Erfindung entwickelt.

ANGABEN ZUR ERFINDUNG

[0008] Die Erfindung liegt in einem Verfahren zum Herstellen eines farbigen dekorativen Elements, das Verfahren umfassend: Bereitstellen eines Körpers aus einem transparenten Material, wobei der Körper mindestens eine Art von Alkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K, Rb, Cs, Fr und/oder mindestens eine Art von Erdalkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra umfasst; Beschichten einer Oberfläche des Körpers mit einer farbgebenden Beschichtung, wobei die farbgebende Beschichtung mindestens eine Schicht aus Metalloxid und/oder Metallkolloidmaterial umfasst; Aussetzen des Körpers und der farbgebenden Beschichtung einer Wärmebehandlung, wodurch bewirkt wird, dass die

mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen in die farbgebende Beschichtung diffundiert, wobei der Schritt des Aussetzens des Körpers und der farbgebenden Beschichtung der Wärmebehandlung das Halten des Körpers und der farbgebenden Beschichtung bei einer Behandlungstemperatur zwischen 400 °C und 530 °C für einen Behandlungszeitraum von mindestens 3 Stunden umfasst.

[0009] Der Körper kann Glas umfassen, und die Behandlungstemperatur kann unter dem Verformungspunkt des Glases liegen.

[0010] Die Behandlungstemperatur kann im Glasübergangsbereich des Glases liegen.

[0011] Die Behandlungstemperatur kann zwischen etwa 0,925 des Glasumwandlungspunkts, gemessen in Kelvin, und etwa 1,06 der Glasübergangstemperatur, gemessen in Kelvin, vorzugsweise zwischen etwa 0,965 und etwa 1,02 der Glasübergangstemperatur, gemessen in Kelvin, liegen.

[0012] Die Behandlungstemperatur kann zwischen etwa 440 °C und 515 °C, bevorzugt zwischen etwa 470 °C und 500 °C, liegen.

[0013] Der Behandlungszeitraum kann mindestens 12 Stunden und bevorzugt zwischen 12 Stunden und 72 Stunden betragen.

[0014] Der Körper kann Glas oder Zirkonia, vorzugsweise Glas, und mehr bevorzugt Quarzglas umfassen. Das Quarzglas kann eines oder mehrere von Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen enthalten und umfasst vorzugsweise mindestens Natriumionen.

[0015] Die Wärmebehandlung kann bewirken, dass Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen, vorzugsweise mindestens Natriumionen, aus dem Körper in die farbgebende Beschichtung diffundieren.

[0016] Der Körper kann ein Glas umfassen mit einer Zusammensetzung aus: (a) etwa 48 bis etwa 65 Gew.-% SiO2; (b) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% KO;

(c) etwa 10 bis etwa 17 Gew.-% Na2O; (d) etwa 0,5 bis etwa 3 Gew.-% Li2O; (e) etwa 7 bis etwa 13 Gew.-% ZnO; (f) etwa 4 bis etwa 11 Gew.-% CaO); (i) etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% Al2Os; () etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% ZrO»2; (k) etwa 3 bis etwa 6 Gew.-% B.Os; () bis zu etwa 3Gew.-% MgO;

(m) bis zu etwa 1 Gew.-% BaO;

(n) bis zu etwa 3 Gew.-% F;

(0) bis zu etwa 2,5 Gew.-% C1.

[0017] Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein dekoratives Element, das unter Verwendung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.

[0018] Die Erfindung erstreckt sich weiter auf ein dekoratives Element, umfassend: einen Körper aus einem transparenten Material, wobei der Körper mindestens eine Art von Alkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K, Rb, Cs, Fr und/oder mindestens eine Art von Erdalkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra umfasst; eine farbgebende Beschichtung auf mindestens einem Teil einer Oberfläche des Körpers,

wobei die farbgebende Beschichtung mindestens eine Schicht aus Metalloxid und/oder Metallkolloidmaterial umfasst und die mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen enthält.

[0019] Die farbgebende Beschichtung kann eine erste Oberfläche umfassen, die an die Oberfläche des Körpers angrenzt, und eine zweite Oberfläche, die dem Körper abgewandt ist. Die mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen kann einen Konzentrationsgradienten aufweisen, sodass die Konzentration der lonenart an der ersten Oberfläche höher ist als an der zweiten Oberfläche.

[0020] Der Körper kann Glas oder Zirkonia, vorzugsweise Glas, und mehr bevorzugt Quarzglas umfassen. Das Quarzglas kann eines oder mehrere von Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen enthalten und umfasst vorzugsweise mindestens Natriumionen.

[0021] Die farbgebende Beschichtung kann mindestens eines von Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen, vorzugsweise mindestens Natriumionen umfassen.

[0022] Der Körper kann ein Glas umfassen, aufweisend eine Zusammensetzung von: (a) etwa 48 bis etwa 65 Gew.-% SiO2; (b) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% KO;

(c) etwa 10 bis etwa 17 Gew.-% Na2O; (d) etwa 0,5 bis etwa 3 Gew.-% Li2O; (e) etwa 7 bis etwa 13 Gew.-% ZnO; (f) etwa 4 bis etwa 11 Gew.-% CaO); (i) etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% Al2Os; () etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% ZrO»2; (k) etwa 3 bis etwa 6 Gew.-% B.Os; () bis zu etwa 3 Gew.-% MgO);

(m) bis zu etwa 1 Gew.-% BaO;

(n) bis zu etwa 3 Gew.-% F;

(0) bis zu etwa 2,5 Gew.-% C1,

[0023] Die farbgebende Beschichtung kann eine oder mehrere Schichten aus Metalloxid oder Metallkolloid umfassen.

[0024] Die farbgebende Beschichtung kann eine oder mehrere Siliziumdioxidschichten und eine oder mehrere Goldkolloidschichten umfassen. BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0025] Figur 1 ist ein Querschnitt eines dekorativen Elements, aufweisend einen Körper und eine erfindungsgemäße farbgebende Beschichtung;

[0026] Figur 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des dekorativen Elements von Figur 1, die Grenze zwischen dem Körper und der farbgebenden Beschichtung und ein Diagramm der lonenkonzentration über der Grenze zeigend;

[0027] Figur 3 ist ein XPS-Transmissionsspektrum, angebend die Konzentration bestimmter Metallionen in unterschiedlichen Abständen in die farbgebende Beschichtung; und

[0028] Figur 4 zeigt Transmissionsspektren für dekorative Elemente, bei denen farbgebende Beschichtungen aufgebracht wurden und bei unterschiedlichen Behandlungstemperaturen Wärmebehandlungen unterzogen wurden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

[0029] Unter Bezugnahme auf Figur 1 umfasst ein dekoratives Element 10 einen Körper 12, der aus einem transparenten Material, wie Glas oder Zirkonia, hergestellt ist. In diesem besonderen Beispiel ist der Körper aus Glas hergestellt. Der Körper ist ein facettierter Körper und umfasst in diesem Beispiel einen facettierten Körper 12 und einen facettierten Pavillon 14. Der Körper definiert eine Oberfläche 16.

[0030] Der Körper 12 besteht aus einem Material, das lonen von mindestens einer der Metallionenart und insbesondere mindestens eine Alkalimetallionenart (d. h. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) und/oder mindestens eine Erdalkalimetallionenart (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) enthält. In diesem Beispiel ist das Glas des Körpers 12 ein bleifreies Kristallglas. Das Glas umfasst Siliziumdioxid und Metalloxid-Zusätze, einschließlich mindestens einiger Alkalimetalloxidzusätze und/oder mindestens einiger Erdalkalimetalloxidzusätze. Zum Beispiel kann das Glas ein oder mehrere Kaliumionen (z.B. aus K2O), Natriumionen (z. B. aus Na20O), Lithiumionen (z. B. aus Li2O), Calciumionen (z.B. aus CaO), Magnesiumionen (z. B. aus MgO) und/oder Bariumionen (z. B. aus BaO) enthalten. Vorzugsweise umfasst das Glas eines oder mehrere von Kaliumionen (z. B. aus K2O), Natriumionen (z.B. aus Na20O), Lithiumionen (z.B. aus Li2O), Calciumionen (z. B. aus CaO), und am meisten bevorzugt enthält das Glas mindestens Natriumionen (z. B. aus Na20).

[0031] Eine geeignete Zusammensetzung ist beispielsweise Zusammensetzung A unten, obwohl andere Zusammensetzungen verwendet werden können:

(a) etwa 48 bis etwa 65 Gew.-% SiO2; (b) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% KO; (c) etwa 10 bis etwa 17 Gew.-% Na2O; (d) etwa 0,5 bis etwa 3 Gew.-% Li2O; (e) etwa 7 bis etwa 13 Gew.-% ZnO; (f) etwa 4 bis etwa 11 Gew.-% CaO); (i) etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% Al2Os; () etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% ZrO»2; (k) etwa 3 bis etwa 6 Gew.-% B.Os; () bis zu etwa 3 Gew.-% MgO);

(m) bis zu etwa 1 Gew.-% BaO;

(n) bis zu etwa 3 Gew.-% F;

(0) bis zu etwa 2,5 Gew.-% C1.

[0032] Dieses besondere Glas enthält daher Alkalimetallionen (Li, Na, K) und Erdalkalimetallionen (Mg, Ca, Ba).

[0033] Mindestens ein Teil der Oberfläche 16 des Körpers 12 und vorzugsweise die gesamte Oberfläche 16 ist mit einer farbgebenden Beschichtung oder Schicht 20 beschichtet. Die farbgebende Beschichtung 20 umfasst mindestens eine Schicht aus Metalloxid und/oder Metallkolloidmaterial, die in einem physikalischen Dampfabscheidungsverfahren, wie Sputtern, abgeschieden wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst die farbgebende Beschichtung eine Vielzahl solcher Schichten. Zum Beispiel kann die farbgebende Beschichtung eine Vielzahl von Gold- und Siliziumdioxidschichten einschließen.

[0034] Die farbgebende Beschichtung 20 wird speziell ausgewählt, um eine vorbestimmte Farbe zu verleihen, indem sie als Wellenlängenfilter oder wellenlängenselektive Schicht wirkt, was die Übertragung nur einiger Wellenlängen von sichtbarem Licht ermöglicht, wodurch das dekorative Element ein farbiges Erscheinungsbild erhält.

[0035] Die farbgebende Beschichtung 20 umfasst eine erste oder nach innen weisende Oberfläche 22, die nahe der Oberfläche 16 des Körpers 12 liegt. Wenn die Oberfläche 16 des Körpers 12 auf die nach innen weisende Oberfläche 22 der farbgebenden Beschichtung 20 trifft, ist eine Grenze 26 definiert.

[0036] Die farbgebende Beschichtung 20 umfasst auch eine zweite oder nach außen weisende Oberfläche 24, die der ersten Oberfläche 22 gegenüberliegt. Die zweite Oberfläche 24 ist von der Oberfläche 16 des Körpers beabstandet.

[0037] Erfindungsgemäß wird das Element 10 nach dem Abscheiden der Beschichtung 20 auf den Körper 12 einer Wärmebehandlung unterzogen, bei der das Element auf eine Behandlungstemperatur erhitzt wird, die höher als Raumtemperatur ist, aber geringer als die Glaserweichungstemperatur des Körpers 12, und bei dieser Temperatur über einen geeigneten Behandlungszeitraum gehalten wird.

[0038] Die Glaserweichungstemperatur wird auch als Glasverformungspunkt bezeichnet und ist die Temperatur, bei der die Viskosität des Glases 1,9953 - 10'%° Pas (10'*® Poise) beträgt. Die Behandlungstemperatur liegt unterhalb dieser Temperatur, so dass die physikalischen Eigenschaften des Körpers durch die Behandlung nicht wesentlich verändert werden.

[0039] Typische Verformungspunkte von Glas sind zum Beispiel 546 °C (819 Kelvin) oder 565 °C (838 Kelvin).

[0040] Die Behandlungstemperatur liegt vorzugsweise im Glasübergangsbereich des Körpers, der als Temperaturbereich definiert ist, in dem die Viskosität des Glases zwischen 1,0 - 10’? Pas (10’3 Poise) und 3,1623 - 10’% Pas (10'** Poise) liegt. Am meisten bevorzugt liegt die Behandlungstemperatur nahe dem Glasübergangspunkt, der als die Temperatur definiert ist, bei der die Viskosität des Glases 1,9953 +10’? Pas (10’%* Poise) beträgt. „Nahe dem“ in diesem Sinne kann zum Beispiel zwischen 0,925 des Glasübergangspunkts, gemessen in Kelvin, und 1,06 der Glasübergangstemperatur, gemessen in Kelvin, vorzugsweise zwischen 0,965 und 1,02 der Glasübergangstemperatur, gemessen in Kelvin, sein.

[0041] Zum Beispiel kann für ein Glas, das einen Glasübergangspunkt von 498 °C (771 Kelvin) und einen Verformungspunkt von 546 °C (819 Kelvin) aufweist, die Behandlungstemperatur in einem Bereich von 440 °C bis 546 °C (713 bis 819 Kelvin) und vorzugsweise in einem Bereich von 470 °C bis 510 °C (743 bis 783 Kelvin) liegen.

[0042] Die Behandlungstemperatur für das Element 10 wird über einen Behandlungszeitraum beibehalten. Jeder geeignete Behandlungszeitraum kann verwendet werden: Ein beispielhafter Behandlungszeitraum beträgt mindestens 3 Stunden, vorzugsweise mindestens 12 Stunden und am meisten bevorzugt zwischen 12 Stunden und 72 Stunden.

[0043] Während dieses Wärmebehandlungsprozesses erfolgt die lonendiffusion aus dem Körper 12 in die Beschichtung 20. Im fertigen dekorativen Element 10 schließt die Beschichtung 20 daher lonen von mindestens einer der Metallionenarten ein, die in dem Glas des Körpers vorhanden sind. Insbesondere schließt die Beschichtung 20 aufgrund von Diffusion dieser Arten aus dem Körper 12 in die Beschichtung 20 mindestens eine Alkalimetallionenart (d. h. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) und/oder mindestens eine Erdalkalimetallionenart (d. h. Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) ein.

[0044] Wie in Figur 2 veranschaulicht, gibt es, da die lonen durch Diffusion von dem Körper 12 in die Beschichtung 20 eingetreten sind, einen Konzentrationsgradienten der Metallionen in der Beschichtung 20. An der Grenze 26 oder der ersten Oberfläche 22 der Beschichtung 20 gibt es eine relativ hohe Konzentration der Metallionen. Die Konzentration nimmt in Richtung der zweiten Oberfläche 24 der Beschichtung 20 ab und an der zweiten Oberfläche 24 ist die Konzentration relativ niedrig und kann Null betragen.

[0045] Überraschenderweise bewirkt das Vorhandensein der Alkalimetallionenart und/oder der Erdalkalimetallionenart in der Beschichtung, dass die farbgebende Schicht ein klarer definiertes Transmissionsspektrum aufweist (d. h. eine größere Differenz im Transmissionskoeffizienten zwischen Regionen, in denen die Tansmission „zulässig“ ist und Regionen, in denen die Übertragung nicht „zulässig“ ist, und einen schärferen Übergang zwischen diesen Regionen). Dies führt zu einer Erhöhung der Sättigung der von der farbgebenden Schicht bereitgestellten Farbe. Der Wärmebehandlungsprozess verbessert dabei das Erscheinungsbild des dekorativen Elements, obwohl die Wärmebehandlung bei einer relativ niedrigen Temperatur erfolgt.

[0046] In der beschriebenen Ausführungsform ist der Körper aus Glas hergestellt. Der Körper kann jedoch aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, das mindestens einige Alkalimetalloder Erdalkalimetallionen einschließt. Zum Beispiel kann der Körper eine andere Glaszusammensetzung umfassen, wie ein Borosilikatglas, oder der Körper kann eine Glaskeramik umfassen, die geeignete Metallionen enthält. Der Körper kann auch ein natürliches Edelsteinmaterial, wie etwa Zirkonia, umfassen, das einige Alkalimetall- oder Erdalkalimetallionen aufweist. Diese lonen können im gesamten Schüttgut des Körpers vorhanden sein, oder sie können nur in einem Bereich nahe der Oberfläche des Körpers in dem Material vorhanden sein.

BEISPIELE

BEISPIEL 1

[0047] Es wurde ein Körper aus Glaszusammensetzung A (siehe oben) bereitgestellt. Es wurde bestimmt, dass das Glas einen Glasübergangspunkt von 498 °C und einen Verformungspunkt von 546 °C hat.

[0048] Der Körper, der mit einer farbgebenden Schicht beschichtet ist, umfassend folgende Schichten, durch Sputtern:

Siliziumdioxid 1 SiO, (2,5 nm) - erste oder untere Schicht Goldkolloid Au (1,6 nm) - zweite oder mittlere Schicht Siliziumdioxid 2 SiO2 (20 nm) - dritte oder obere Schicht

[0049] Der Artikel wurde einer Wärmebehandlung bei einer Behandlungstemperatur unterzogen, die der oberen Relaxationstemperatur des Glases entspricht, die 490 °C betrug. Der Behandlungszeitraum betrug 16 Stunden.

[0050] Nach der Behandlung wurden Röntgenphotoelektronenspektroskopie-Spektrenprofile (XPS-Spektrenprofile) erhalten, die die Konzentration verschiedener Metallionen über die Grenze zwischen dem Körper und der Beschichtung 20 hinweg angeben. Das XPS-Tiefenprofil wurde mit einer Spannung von 500 eV (Mittelspannung) durchgeführt. Dies entspricht einer Abtragung von 0,09 nm Ta2Os5/Sek. Die Profile sind in Figur 3 gezeigt.

[0051] Die Profile zeigen die Natriumdiffusion über die Goldkolloidschicht in die obere SiO2Schicht (Siliziumdioxid 2), was angibt, dass Natriumionen aus dem Körper in die farbgebende Schicht diffundiert sind.

BEISPIEL 2

[0052] Es wurden mehrere Körper aus Glaszusammensetzung A (siehe oben) bereitgestellt, die einen Glasübergangspunkt von 498 °C und einen Verformungspunkt von 546 °C aufweisen.

[0053] Die Körper wurden mit identischen farbgebenden Schichten durch Sputtern beschichtet. Jede farbgebende Beschichtung umfasste die folgenden Schichten, die ausgewählt wurde, um ein rötlich-violettes Aussehen zu erzeugen:

Siliziumdioxid 1 SiO2 (20 nm) - erste oder untere Schicht Goldkolloid Au (4 nm) - zweite oder mittlere Schicht Siliziumdioxid 2 SiO2 (20 nm) - dritte oder obere Schicht

[0054] Die Gegenstände wurden unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterzogen. Die Behandlungstemperatur wurde für jede Probe gemäß der nachstehenden Tabelle variiert. Der Behandlungszeitraum betrug 16 Stunden.

Probe Behandlungstemperatur/°C Probe A n/a (Raumtemperatur) Probe B 190

Probe C 290

Probe D 390

Probe E 440

Probe F 490

Probe G 515

[0055] Das Transmissionsspektrum jeder Probe wurde gemessen und die Spektren sind in Figur 4 gezeigt.

[0056] Probe A, die keiner Wärmebehandlung unterzogen wurde, zeigt ein Transmissionsspektrum, das relativ schlecht definiert ist, mit einer relativ kleinen Variation im Transmissionskoeffizienten. Die Proben B bis D, die Wärmebehandlungen mit einer Behandlungstemperatur unter 400 °C unterzogen wurden, zeigen eine gewisse Verbesserung der Transmissionsspektren mit einem klar definierten ‚Tal‘ bei etwa 580 nm. Die Proben E bis G, die Wärmebehandlungen mit einer Behandlungstemperatur über 400 °C unterzogen wurden, zeigen besonders gut definierte Transmissionsspektren, mit einem tieferen und steileren ‚Tal‘ bei etwa 500-600 nm. Die Proben E bis G zeigen auch einen höheren Transmissionskoeffizienten im Bereich 580-1000 nm, mit einem besonders hohen Transmissionskoeffizienten im Bereich 580 bis 800 nm im Vergleich zu den Proben a bis D. Die visuelle Inspektion bestätigte ein intensiveres und gesättigteres Farbbild für Proben E bis G.

BEISPIEL 3

[0057] Facettierte Glaschatons aus Glaszusammensetzung A (siehe oben) wurden mit farbgebenden Schichten durch Sputtern beschichtet. Jede farbgebende Beschichtung umfasste die folgenden Schichten, die ausgewählt wurde, um ein rötlich-violettes Aussehen zu erzeugen:

[0058] Die Steine wurden bei den gleichen Temperaturen wie in Beispiel 1 temperiert. Die Chatons wurden einem chemischen Test in heißer Natronlauge unterzogen, um die zur Beständigkeit der Schicht zu testen, mit den folgenden Ergebnissen:

Probe Behandlungstemperatur/°C Testergebnisse

Probe H n/a (Raumtemperatur) Farbe vollständig verloren Probe | 190 Farbe vollständig verloren Probe J 290 Farbe vollständig verloren Probe K 390 Farbe verblasst

ProbeL 440 Farbe verblasst

Probe M 490 Farbe beibehalten

Probe N 515 Farbe beibehalten

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines farbigen dekorativen Elements (10), das Verfahren umfassend: Bereitstellen eines Körpers (12) aus einem transparenten Material, wobei der Körper (12) mindestens eine Art von Alkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K, Rb, Cs, Fr und/oder mindestens eine Art von Erdalkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra umfasst; Beschichten einer Oberfläche (16) des Körpers (12) mit einer farbgebenden Beschichtung (20), wobei die farbgebende Beschichtung (20) mindestens eine Schicht aus Metalloxid und/oder Metallkolloidmaterial umfasst; Aussetzen des Körpers (12) und der farbgebenden Beschichtung (20) einer Wärmebehandlung, wodurch bewirkt wird, dass die mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen in die farbgebende Beschichtung (20) diffundiert, wobei der Schritt des Aussetzens des Körpers (12) und der farbgebenden Beschichtung (20) der Wärmebehandlung das Halten des Körpers (12) und der farbgebenden Beschichtung (20) bei einer Behandlungstemperatur zwischen 400 °C und 530 °C über einen Behandlungszeitraum von mindestens 3 Stunden umfasst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Körper (12) Glas umfasst und die Behandlungstemperatur unter dem Verformungspunkt des Glases liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Behandlungstemperatur im Glasübergangsbereich des Glases liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Behandlungstemperatur zwischen ungefähr 0,925 des Glasübergangspunkts, gemessen in Kelvin, und ungefähr 1,06 der Glasübergangstemperatur, gemessen in Kelvin, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,965 und ungefähr 1,02 der Glasübergangstemperatur, gemessen in Kelvin, liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Behandlungstemperatur zwischen etwa 440 °C und 515 °C, bevorzugt zwischen etwa 470 °C und 500 °C liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Behandlungszeitraum mindestens 12 Stunden und bevorzugt zwischen 12 Stunden und 72 Stunden beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Körper (12) Glas oder Zirkonia, vorzugsweise Glas, umfasst.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Körper (12) Glas umfasst, und wobei die Wärmebehandlung bewirkt, dass mindestens eines von Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen, vorzugsweise mindestens Natriumionen, aus dem Körper (12) in die farbgebende Beschichtung (20) zu diffundieren.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Körper (12) ein Glas umfasst, das eine Zusammensetzung aufweist aus:

(a) etwa 48 bis etwa 65 Gew.-% SiO2; (b) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% KO;

(c) etwa 10 bis etwa 17 Gew.-% Na2O; (d) etwa 0,5 bis etwa 3 Gew.-% Li2O; (e) etwa 7 bis etwa 13 Gew.-% ZnO; (f) etwa 4 bis etwa 11 Gew.-% CaO; (i) etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% Al2Os; (j) etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% ZrO»2; (k) etwa 3 bis etwa 6 Gew.-% B2Os;

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

AT 18 347 U2 2024-10-15

(I) bis zu etwa 3 Gew.-% MgO;

(m) bis zu etwa 1 Gew.-% BaO; (n) bis zu etwa 3 Gew.-% F;

(0) bis zu etwa 2,5 Gew.-% C1.

Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die farbgebende Beschichtung (20) eine oder mehrere Siliziumdioxidschichten und eine oder mehrere Goldkolloidschichten umfasst.

Dekoratives Element (10), das unter Verwendung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.

Dekoratives Element (10), umfassend:

einen Körper (12) aus einem transparenten Material, wobei der Körper (12) mindestens eine Art von Alkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K, Rb, Cs, Fr und/oder mindestens eine Art von Erdalkalimetallionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra umfasst;

eine farbgebende Beschichtung (20) auf mindestens einem Teil einer Oberfläche (16) des Körpers (12), wobei die farbgebende Beschichtung (20) mindestens eine Schicht aus Metalloxid und/oder Metallkolloidmaterial umfasst und die mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen enthält.

Dekoratives Element (10) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die farbgebende Beschichtung (20) eine erste Oberfläche (22) umfasst, die an die Oberfläche (16) des Körpers (12) angrenzt, und eine zweite Oberfläche (24), die dem Körper (12) abgewandt ist, und wobei die mindestens eine Art von Alkalimetallionen und/oder Erdalkalimetallionen einen Konzentrationsgradienten aufweist, sodass die Konzentration der lonenart an der ersten Oberfläche (22) höher ist als an der zweiten Oberfläche (24).

Dekoratives Element (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Körper (12) Glas oder Zirkonia, vorzugsweise Glas, umfasst.

Dekoratives Element (10) nach Anspruch 14, wobei der Körper (12) Glas umfasst, das eines oder mehrere von Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen enthält, und vorzugsweise mindestens Natriumionen umfasst, und wobei die farbgebende Beschichtung (20) mindestens eines von Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen, vorzugsweise mindestens Natriumionen, umfasst.

Dekoratives Element (10) nach Anspruch 15, wobei der Körper (12) ein Glas umfasst, das eine Zusammensetzung aufweist aus:

(a) etwa 48 bis etwa 65 Gew.-% SiO2; (b) etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% KO; (c) etwa 10 bis etwa 17 Gew.-% NazO; (d) etwa 0,5 bis etwa 3 Gew.-% Li2O; (e) etwa 7 bis etwa 13 Gew.-% ZnO); (f) etwa 4 bis etwa 11 Gew.-% CaO); (i) etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% Al2Os; (j) etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% ZrO2; (k) etwa 3 bis etwa 6 Gew.-% B2Os; (I) bis zu etwa 3 Gew.-% MgO;

(m) bis zu etwa 1 Gew.-% BaO;

(n) bis zu etwa 3 Gew.-% F;

(0) bis zu etwa 2,5 Gew.-% C1,

und wobei die farbgebende Beschichtung (20) mindestens eines von Kaliumionen, Natriumionen, Lithiumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und/oder Bariumionen, vorzugsweise mindestens Natriumionen umfasst.

17. Dekoratives Element (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die farbgebende Beschichtung (20) eine oder mehrere Siliziumdioxidschichten und eine oder mehrere Goldkolloidschichten umfasst.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen