ES2689643T3 - Artículo recubierto con color oscuro - Google Patents

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Abstract

Un artículo recubierto que tiene un color negro que comprende un sustrato que tiene una superficie y que tiene en al menos una porción de la superficie un recubrimiento multicapa que comprende en orden: una primera capa de un oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono, en el que el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 25 a 30 por ciento de átomos de oxígeno, 15 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario, una segunda capa de color encima de la primera capa de color, en la que la segunda capa de color comprende una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa de color es mayor que el contenido de oxígeno de la primera capa de color, en el que el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es 50 a 60 por ciento de átomos de oxígeno, 10 por ciento de átomos de carbono y 25 a 50 por ciento de átomos de metal refractario; y una capa de óxido de metal refractaria encima de la segunda capa de color; en el que la primera capa tiene un color gris oscuro, la segunda capa tiene un color gris oscuro, la capa superior tiene un color amarillo y el artículo tiene un color negro.

Description

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DESCRIPCION
Artículo recubierto con color oscuro Campo de la invención
Esta invención se relaciona con artículos, particularmente artículos tales como grifos, que tienen un recubrimiento decorativo y protector que tiene el aspecto de un color oscuro. Más específicamente, el color oscuro es negro, bronce oscuro, azul-negro, azul vivo o un color azul-gris.
Antecedentes de la invención
La práctica actual de la industria con varios artículos de latón tales como grifos, escudetes de grifos, perillas de puertas, manijas de puertas, escudetes de puertas y similares, es primero brillar y pulir la superficie del artículo a un alto brillo y luego aplicar un recubrimiento protector orgánico, tal como uno compuesto de acrílicos, uretanos, epoxis y similares, sobre esta superficie pulida. Este sistema tiene el inconveniente de que la operación de brillado y pulido, particularmente si el artículo tiene una forma compleja, requiere mucha mano de obra. Además, los recubrimientos orgánicos conocidos no siempre son tan duraderos como se desea y son susceptibles al ataque de ácidos. Sería, por lo tanto, bastante ventajoso si los artículos de latón, o de hecho otros artículos, ya sean plásticos, cerámicas o metálicos, pudieran estar provistos con un recubrimiento que proporcionara el artículo con una apariencia decorativa así como también proporcionara resistencia al desgaste, resistencia a la abrasión y resistencia a la corrosión.
La patente de los Estados Unidos No. 7,270,895 representa un desarrollo reciente en esta tecnología. La patente divulga un artículo recubierto con un recubrimiento de capa que tiene un color oscuro. Preferiblemente, el color es gris oscuro o un color bronce oscuro. El recubrimiento comprende un color y una capa protectora compuesta de un oxicarburo de metal refractaria en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono. El metal refractario normalmente es zirconio.
La patente de los Estados Unidos No. 8,007,928 representa otro desarrollo reciente en esta tecnología. La patente divulga un artículo recubierto con un recubrimiento de capa que tiene un color negro. El recubrimiento comprende una segunda capa de color compuesta de oxicarburo de metal refractaria en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono y una tercera capa compuesta por un óxido de metal refractaria. La búsqueda de apariciones novedosas no logradas anteriormente continúa.
Resumen de la invención
El objeto de la presente invención está definido en las reivindicaciones 1-8 como se anexa. La presente invención está dirigida a un artículo que tiene un color oscuro. Un artículo cubierto preferido tiene un color negro, y comprende un sustrato que tiene una superficie y tiene sobre por lo menos una porción de la superficie un recubrimiento de varias capas, que comprende en orden:
una primera capa de un oxicarburo metálico refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor al contenido de carbono, en el que el oxicarburo metálico refractario de la primera capa de color tiene 20 a 35 por ciento de átomos de oxígeno, 10 a 20 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario, una segunda capa de color sobre la primera capa de color;
en la que la segunda capa de color comprende una capa de oxicarburo metálico refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor al contenido de carbono; y
en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa de color es mayor al contenido de oxígeno de la primera capa de color, en el que el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color tiene 40 to 65 por ciento de átomos de oxígeno, 5 to 20 por ciento de átomos de carbono y 25 to 50 por ciento de átomos de metal refractario; una capa de óxido de metal refractaria sobre la segunda capa de color.
En otra realización preferida, el artículo recubierto tiene un color oscuro (negro, bronce oscuro, azul-negro) que comprende:
un sustrato que tiene una superficie y que tiene en al menos una porción de la superficie un recubrimiento multicapa que comprende en orden; una primera capa de un oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono, en el que el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 20 a 35 por ciento de átomos de oxígeno, 10 a 20 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario,
una segunda capa de color encima de la primera capa de color, en la que la segunda capa de color comprende una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa
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Esta realización abarca tonos oscuros azulados y de bronce, así como negro. Las composiciones de recubrimiento generales son las mismas, pero los espesores de capa se modifican para lograr diferentes tonos de color.
Breve descripción de los dibujos
La Fig.1 es una vista de corte transversal, no a escala, de una porción del sustrato que tiene el color negro de esta invención sobre el mismo.
La Fig. 2 es una vista de la Fig. 1 sin la capa superior 20.
La Fig. 3 muestra una segunda capa de color 18 que comprende una multiplicidad de capas alternas.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se define en las reivindicaciones 1-8 como adjuntas. La presente invención se refiere a un artículo tal como un artículo de plástico, cerámica, cermet o metálico que tiene el recubrimiento decorativo y protector depositado sobre al menos una porción de su superficie. Más particularmente, se dirige a un artículo o sustrato, particularmente un artículo metálico tal como acero inoxidable, aluminio, latón o zinc, que ha depositado sobre su superficie las capas descritas aquí. El recubrimiento es decorativo y también proporciona resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y resistencia a la abrasión. El recubrimiento proporciona la apariencia de un color negro.
Un artículo recubierto preferido tiene un color negro y comprende un sustrato que tiene una superficie y que tiene en al menos una porción de la superficie un recubrimiento multicapa que comprende en orden:
una primera capa de un oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el oxígeno es mayor que el contenido de carbono, en el que el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 20 a 35 por ciento de átomos de oxígeno, 10 a 20 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario, una segunda capa de color encima de la primera capa de color;
en la que la segunda capa de color comprende una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono en la que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y
en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa de color es mayor que el contenido de oxígeno de la primera capa de color, en el que el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es 40 a 65 por ciento de átomos de oxígeno, 5 a 20 por ciento de átomos de carbono y 25 a 50 por ciento de átomos de metal refractario; y una capa de óxido de metal refractaria encima de la segunda capa de color.
Generalmente, la capa superior de óxido de metal refractaria es hafnio, tántalo, zirconio u óxido de titanio. Preferiblemente, la capa superior de óxido de metal refractaria es óxido de zirconio.
La Fig.1 muestra el Artículo 10 que comprende el sustrato 12. El sustrato 12 puede estar compuesto de cualquier material sobre el que se pueda aplicar una capa chapada, tal como plástico, por ejemplo, ABS, poliolefina, cloruro de polivinilo y fenol formaldehído, cerámica, cermet, metal o aleación de metal. En una realización, se compone de metal o una aleación metálica tal como cobre, acero, latón, zinc, aluminio, aleaciones de níquel y similares.
En la presente invención, como se ilustra en la Fig.1, se aplica una primera capa o serie de capas sobre la superficie del artículo mediante chapado, tal como electrodeposición en el caso de una capa base de níquel. En el caso de una capa base polimérica, el polímero se aplica por medios convencionales. Se aplica una segunda serie de capas sobre la superficie de la capa o capas de capa base mediante deposición de vapor. El polímero o las capas electrodepositadas sirven, entre otros, como un capa base que nivela la superficie del artículo y como una barrera a la corrosión para mejorar la resistencia a la corrosión. En una realización de la presente invención, se puede depositar una capa 14 de níquel sobre la superficie del artículo. La capa de níquel puede ser cualquiera de los niqueles convencionales que se depositan mediante chapado, por ejemplo, níquel brillante, níquel semibrillante, níquel satinado, etc. La capa 14 de níquel puede depositarse en al menos una porción de la superficie del sustrato 12 mediante procesos de electrodeposición convencionales bien conocidos. La capa 14 puede ser una o más capas de cobre, níquel y cromo. Estas capas de protección contra la corrosión son bien conocidas en la técnica.
La capa 14 puede estar compuesta por un polímero aplicado sobre la superficie del artículo 10 como una capa de capa base. Se aplica una segunda serie de capas sobre la superficie de la capa polimérica mediante deposición de vapor. La capa polimérica sirve, entre otros, como una capa de base que nivela la superficie del artículo y como una barrera a la corrosión para mejorar la resistencia a la corrosión. En la presente invención, la capa 14 polimérica se deposita sobre la superficie del artículo.
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La capa 14 de la capa base polimérica puede estar compuesta tanto por material polimérico o resinoso termoplástico como termoestable. Estos materiales poliméricos o resinosos incluyen los bien conocidos, convencionales y comercialmente disponibles policarbonatos, epoxi uretanos, poliacrilatos, polimetacrilatos, nilones, poliésteres, polipropilenos, poliepóxidos, alquidos y polímeros que contienen estireno tales como poliestireno, estireno-acrilonitrilo (SAN), estirenobutadieno, acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), y mezclas y copolímeros de los mismos. Los polímeros para la capa 14 son bien conocidos en la técnica.
Sobre la capa 14 se deposita, mediante deposición de vapor, tal como deposición de vapor física o deposición de vapor química, la capa 16 de color protectora y decorativa. La capa 16 de color está compuesta por una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono en la que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono.
La segunda capa 18 de color se deposita encima de la primera capa 16 de color. La segunda capa 18 de color comprende una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y en el que el contenido de oxígeno y el contenido de carbono de segunda capa 18 de color es mayor que el contenido de oxígeno y el contenido de carbono de la primera capa 16 de color.
El espesor del color y las capas 16 y 18 protectoras tienen un espesor que es al menos efectivo para proporcionar el color del gris oscuro y para proporcionar resistencia a la abrasión, resistencia al rayado y resistencia al desgaste. En general, este espesor es de al menos aproximadamente 1,000 A, preferiblemente de al menos aproximadamente 1,500 A, y más preferiblemente de al menos aproximadamente 2,500 A. El intervalo de espesor superior generalmente no es crítico y depende de consideraciones secundarias como el coste. En general, no debe excederse un espesor de aproximadamente 7500 A, preferiblemente de aproximadamente 5000 A.
Las capas 16 y 18 se depositan mediante técnicas convencionales y bien conocidas que incluyen técnicas de deposición de vapor tales como evaporación de arco catódico (CAE) o pulverización, y similares. Las técnicas y el equipo de pulverización y CAE se describen, entre otros, en J. Vossen y W. Kern "Thin Film Processes II", Academic Press, 1991; R. Boxman et al, "Handbook of Vacuum Arc Science and Technology", Noyes Pub., 1995; y las patentes de los Estados Unidos Nos. 4,162,954 y 4,591,418, todas las cuales se incorporan aquí como referencia.
Un método para depositar las capas 16 y 18 es por deposición de vapor física utilizando pulverización reactiva o evaporación de arco catódico reactiva. La evaporación del arco catódico reactiva y la pulverización reactiva son generalmente similares a la pulverización ordinaria y la evaporación de arco catódico, excepto que se introduce un gas reactivo en la cámara que reacciona con el material objetivo desalojado.
A continuación, se deposita la capa 20 de óxido de metal refractaria encima de la segunda capa 18 de color. Los óxidos metálicos refractarios incluyen óxidos de hafnio, tántalo, circonio, titanio y aleaciones de titanio y zirconio. Generalmente, este espesor de la capa 20 es al menos aproximadamente 60 A, preferiblemente al menos aproximadamente 120 A, y más preferiblemente aproximadamente 250 A.
La capa 20 se deposita mediante técnicas de deposición de vapor convencionales y bien conocidas que incluyen técnicas de deposición de vapor física tales como evaporación de arco catódico (CAE) o pulverización. Brevemente, en el proceso de deposición de pulverización, un objetivo de metal refractario (tal como titanio o zirconio), que es el cátodo, y el sustrato se colocan en una cámara de vacío. El aire en la cámara se evacua para producir condiciones de vacío en la cámara. Se introduce un gas inerte, como Argón, en la cámara. Las partículas de gas están ionizadas y se aceleran hacia el objetivo para desalojar los átomos de titanio o zirconio. El material objetivo desalojado se deposita típicamente como una película de recubrimiento sobre el sustrato.
En la evaporación de arco catódico, se golpea un arco eléctrico de típicamente varios cientos de amperios en la superficie de un cátodo de metal tal como zirconio o titanio. El arco vaporiza el material del cátodo, que luego se condensa sobre los sustratos formando un recubrimiento.
En otra realización preferida, el artículo de la Fig. 1 tiene un color negro, bronce oscuro o azul-negro. Esta realización es un sustrato que tiene una superficie y que tiene en al menos una porción de la superficie un recubrimiento multicapa que comprende en orden; una primera capa de un oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono, en el que el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 20 a 35 por ciento de átomos de oxígeno, 10 a 20 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario,
una segunda capa de color encima de la primera capa de color, en la que la segunda capa de color comprende una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa de color es mayor que el contenido de oxígeno de la primera capa de color, en el que el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es 40 a 65 por ciento de átomos de oxígeno, 5 a 20 por ciento de átomos de carbono y
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Esta realización abarca tonos azulados y bronce, así como negro. Las composiciones de recubrimiento generales son las mismas, pero los espesores de capa se modifican para lograr diferentes tonos de color.
La Fig. 2 muestra un artículo que tiene un color azul grisáceo que no usa las tres capas de color, sino solo la primera y segunda capa de color sin capa 20 superior.
El artículo recubierto tiene un color azul-gris que comprende un sustrato que tiene una superficie y que tiene en al menos una porción de la superficie un recubrimiento multicapa que comprende en orden: una primera capa de un oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono, en el que el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 20 a 35 por ciento de átomos de oxígeno, 10 a 20 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario, una segunda capa de color encima de la primera capa de color, en la que la segunda capa de color comprende una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa de color es mayor que el contenido de oxígeno de la primera capa de color, en el que el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es 40 a 65 por ciento de átomos de oxígeno, 5 a 20 por ciento de átomos de carbono y 25 a 50 por ciento de átomos de metal refractario.
Preferiblemente el oxicarburo de metal refractario de la primera capa es 15 por ciento de átomos de carbono y 25 a 30 por ciento de átomos de oxígeno.
Preferiblemente el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es 10 por ciento de átomos de carbono y 50 a 60 por ciento de átomos de oxígeno.
La Fig. 3 muestra cómo lograr un color azul vivo alternando o pulsando entre las dos capas superiores muchas veces a cortas duraciones. La Fig. 3 muestra la segunda 18 capa de color que tiene las capas 22, 24, 26 y 28. El número de capas en la segunda capa 18 de color puede variar ampliamente. El número de capas puede variar de 2 a 60. Preferiblemente el número varía de 2 a 30 y más preferiblemente de 2 a 10. El espesor de cada capa de la segunda capa 18 de color puede variar.
En una realización, la capa 20 superior de óxido de metal refractaria comprende capas alternas de forma muy similar a la segunda capa 18 de color.
El artículo recubierto tiene un color azul vivido que comprende un sustrato que tiene una superficie y que tiene en al menos una porción de la superficie un recubrimiento multicapa que comprende en orden: una primera capa de un oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono, en el que el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 20 a 35 por ciento de átomos de oxígeno, 10 a 20 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario, una segunda capa de color encima de la primera capa de color, en la que la segunda capa de color comprende capas alternas entre una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa es mayor que el contenido de oxígeno de la primera capa de color, en el que el oxicarburo refractario de la segunda capa de color es 40 a 65 por ciento de átomos de oxígeno, 5 a 20 por ciento de átomos de carbono y 25 a 50 por ciento de átomos de metal refractario; y una capa de óxido de metal refractaria. El número de capas alternas en esta segunda capa de color puede oscilar entre 4 y 60. Preferiblemente, el intervalo es de 4 a 20 capas.
El metal refractario de la primera capa de color es hafnio, tántalo, circonio, titanio o aleación de zirconio y titanio.
El oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 15 por ciento de átomos de carbono y 25 a 30 por ciento de átomos de oxígeno.
El oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es 10 por ciento de átomos de carbono y 50 a 60 por ciento de átomos de oxígeno.
La capa superior de óxido de metal refractaria es hafnio, tántalo, zirconio u óxido de titanio.
Preferiblemente, la capa superior de óxido de metal refractaria es óxido de zirconio. La primera capa de este artículo tiene un color gris oscuro.
La primera capa es más gruesa que las capas alternas que comprenden la segunda capa.
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Con el fin que la invención se pueda entender más fácilmente, se proporciona el siguiente ejemplo. El ejemplo es ilustrativo y no limita la invención al mismo.
Ejemplo i
Los grifos de latón se colocan en un baño de limpieza de remojo convencional que contiene los jabones, detergentes, defloculantes y similares estándar y bien conocidos, que se mantienen a un pH de 8.9-9.2 y una temperatura de 180- 200°F. por aproximadamente 10 minutos. Los grifos de latón se colocan luego en un baño limpiador alcalino ultrasónico convencional. El baño de limpieza ultrasónica tiene un pH de 8.9-9.2, se mantiene a una temperatura de aproximadamente 160-180°F, y contiene los jabones, detergentes, defloculantes y similares convencionales y bien conocidos. Después de la limpieza ultrasónica, los grifos se enjuagan y se colocan en un baño de limpieza electro alcalino convencional.
El baño limpiador electro se mantiene a una temperatura de aproximadamente 140-180°F, un pH de aproximadamente 10.5-11.5, y contiene detergentes estándar y convencionales. Los grifos se enjuagan dos veces y se colocan en un baño de activador de ácido convencional. El baño de activador de ácido tiene un pH de aproximadamente 2.0-3.0, se encuentra a temperatura ambiente y contiene una sal de ácido con base en fluoruro de sodio. Los grifos se enjuagan dos veces y se colocan en un baño de chapado de níquel brillante durante aproximadamente 12 minutos. El baño de níquel brillante es generalmente un baño convencional que se mantiene a una temperatura de aproximadamente 130- 150°F., un pH de aproximadamente 4.0, contiene NiSO4, NiCh, ácido bórico y abrillantadores. Se deposita una capa de níquel brillante de un espesor promedio de aproximadamente 10 |im en la superficie del grifo.
Los grifos chapados de níquel brillantes se enjuagan tres veces y luego se colocan en un baño de chapado de cromo hexavalente convencional, comercialmente disponible usando un equipo de chapado de cromo convencional durante aproximadamente siete minutos. El baño de cromo hexavalente es un baño convencional y bien conocido que contiene aproximadamente 32 onzas/galón de ácido crómico. El baño también contiene los aditivos de chapado de cromo convencionales y bien conocidos. El baño se mantiene a una temperatura de aproximadamente 112°-116°F., y utiliza un catalizador mixto de sulfato/fluoruro. La proporción de ácido crómico a sulfato es de aproximadamente 200:1. Se deposita una capa de cromo de aproximadamente 0.25 |im sobre la superficie de la capa de níquel brillante. Los grifos se enjuagan a fondo en agua desionizada y luego se secan.
Los grifos chapados de cromo se colocan en un recipiente de electrodeposición de arco catódico. El recipiente es generalmente un recinto cilíndrico que contiene una cámara de vacío que está adaptada para ser evacuada por medio de bombas. Una fuente de gas de argón se conecta a la cámara mediante una válvula ajustable para variar la rata de flujo de argón en la cámara. Además, las fuentes de gases de metano y oxígeno están conectadas a la cámara mediante válvulas ajustables para variar las ratas de flujo de metano y oxígeno en la cámara.
Un cátodo cilíndrico está montado en el centro de la cámara y conectado a salidas negativas de una fuente de alimentación D.C. variable. El lado positivo de la fuente de alimentación está conectado a la pared de la cámara. El material del cátodo comprende zirconio.
Los grifos chapados están montados en husillos, que están montados en un anillo alrededor del exterior del cátodo. Todo el anillo gira alrededor del cátodo mientras que cada husillo también gira alrededor de su propio eje, lo que da como resultado el llamado movimiento planetario que proporciona una exposición uniforme al cátodo para los múltiples grifos montados alrededor de cada husillo. El anillo típicamente gira a varias rpm, mientras que cada eje hace varias revoluciones por revolución de anillo. Los husillos están eléctricamente aislados de la cámara y provistos con contactos giratorios para que se pueda aplicar un voltaje de polarización a los sustratos durante el recubrimiento.
La cámara de vacío se evacúa a una presión de aproximadamente 10'5 a 10'7 torr y se calienta a aproximadamente 150°C.
Los grifos electrodepositados se someten luego a una limpieza de plasma por arco de polarización elevada en la que se aplica un voltaje de polarización (negativo) de aproximadamente -600 voltios a los grifos electrodepositados mientras se golpea y se sostiene un arco de aproximadamente 500 amperios sobre el cátodo . La duración de la limpieza es de aproximadamente cinco minutos.
La capa 16 de color de oxicarburo de zirconio ahora está depositada. Se introducen flujos de argón y metano en la cámara de vacío mientras la descarga de arco continúa a aproximadamente 500 amperios. Con el fin de aumentar la oscuridad del recubrimiento, un flujo de oxígeno, que asciende a 30 a 40 por ciento del flujo total de gas, también se puede introducir en la cámara para producir el color gris oscuro. La rata de flujo de metano se ajusta de tal manera que la capa resultante contiene un contenido de carbono entre 10 y 20 por ciento de átomos.
La siguiente capa 18 de color de oxicarburo de zirconio se deposita en la capa 16. Los flujos de argón y metano se introducen en la cámara de vacío mientras la descarga de arco continúa a aproximadamente 500 amperios. Con el fin de aumentar la oscuridad del recubrimiento, un flujo de oxígeno, que asciende a 30 a 40 por ciento del flujo total de gas, también se puede introducir en la cámara para producir el color gris oscuro. La rata de flujo del metano se ajusta
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de manera tal que la capa resultante contiene un contenido de carbono entre 10 y 20 por ciento de átomos. Después de que esta capa de oxicarburo de zirconio se deposita, el flujo de oxígeno de aproximadamente 100 a 500 litros estándar por minuto se introduce durante un tiempo de aproximadamente 10 a 60 segundos. Se forma una capa delgada de óxido de zirconio con un espesor de aproximadamente 20 a 100 A. El arco se apaga, la cámara de vacío se ventila y los artículos recubiertos se retiran.
Después de que se deposita esta capa de oxicarburo de zirconio, el flujo de oxígeno de aproximadamente 100 a 500 litros estándar por minuto se introduce durante un tiempo de aproximadamente 1 a 5 minutos. Se forma una capa de óxido de zirconio delgada con un espesor de aproximadamente 100 a 1000 A. Una capa de óxido de zirconio (capa 20 superior) que tiene un espesor promedio de aproximadamente 0.1 |im se deposita durante un período de uno a cinco minutos. El arco se apaga, la cámara de vacío se descarga y los artículos recubiertos se retiran. El proceso de deposición de arco catódico comprende aplicar potencia D.C. al cátodo para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 500 amperios, introducir gas de argón en el recipiente para mantener la presión en el recipiente a aproximadamente 1 a 5 militorr y girar los grifos de una manera planetaria descrita anteriormente.
Ejemplo II
En el Ejemplo I, los colores finales para las capas 16 y 18 estaban en los intervalo de color para gris y bronce. Estos se midieron en un espectrofotómetro de color usando un iluminador D65.
Como es sabido, la medición del color está determinada por tres parámetros específicos en los que "L" es una medida de la luminosidad de un objeto, "a" es una medida del enrojecimiento (positivo) o verdor (negativo), y "b" es una medida de amarillo (positivo) o azul (negativo). Estos tres parámetros, juntos, definen un color específico.
El color negro medido del Artículo 10 cayó dentro de los siguientes intervalos.
Artículo 10
Negro:
L* = 35.0 +/-5.0 a* = 0.00 +/-2.0 b* = 0.00 +/-3.0
La capa base tiene un color gris, se prefiere oxicarburo de zirconio. La siguiente capa es también un oxicarburo de zirconio, pero se deposita con mayor contenido de oxígeno y carbono. Esta capa oscurece la apariencia y tiene el efecto de cancelar ópticamente el amarillo que normalmente se ve en la capa superior, que es óxido de zirconio. Las propiedades combinadas de estas tres capas dan como resultado una apariencia mucho más oscura y más negra que la que se podía lograr anteriormente.
Ejemplo III
El color gris-azul medido de la realización que se muestra en la Fig. 2 se encuentra dentro de los siguientes intervalos:
L* = 45.0 ± 5.0 a* = -2.0 ± 2.0 b* = -5.0 + 4.0
El grosor de la segunda capa 18 de ZrOC de color más superior oscila entre 30-60 nm. La capa base, la primera capa de color, puede ser de 0.1 a 3 micrones (o más gruesa), preferiblemente de 0.5 micrones. Esta realización no tiene la capa 20 superior Ejemplo IV
El color azul vivo medido de la realización mostrada en la Fig. 3, cayó dentro de los intervalos:
L* = 40.0 ± 5.0 a* = -3.0 ± 3.0 b* = -25.0 ± 5.0
Los grosores de las capas alternas individuales de la segunda capa 18 de color oscilan entre capas de 2-10 nm de espesor. La primera capa 16 de color varía de 0.1 a 3 micrones (o más grueso), preferiblemente 0.5 micrones.
Aunque se han descrito ciertas realizaciones de la invención para fines de ilustración, se debe entender que puede haber varias realizaciones y modificaciones dentro del alcance general de la invención.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un artículo recubierto que tiene un color negro que comprende un sustrato que tiene una superficie y que tiene en al menos una porción de la superficie un recubrimiento multicapa que comprende en orden:
    una primera capa de un oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono, en el que el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es 25 a 30 por ciento de átomos de oxígeno, 15 por ciento de átomos de carbono y 50 a 70 por ciento de átomos de metal refractario, una segunda capa de color encima de la primera capa de color,
    en la que la segunda capa de color comprende una capa de oxicarburo de metal refractaria que tiene un contenido de oxígeno y un contenido de carbono, en el que el contenido de oxígeno es mayor que el contenido de carbono; y
    en el que el contenido de oxígeno de la segunda capa de color es mayor que el contenido de oxígeno de la primera capa de color, en el que el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es 50 a 60 por ciento de átomos de oxígeno, 10 por ciento de átomos de carbono y 25 a 50 por ciento de átomos de metal refractario; y
    una capa de óxido de metal refractaria encima de la segunda capa de color;
    en el que la primera capa tiene un color gris oscuro, la segunda capa tiene un color gris oscuro, la capa superior tiene un color amarillo y el artículo tiene un color negro.
  2. 2. El artículo de la reivindicación 1, en el que el metal refractario de la primera capa de color es hafnio, tántalo, zirconio, titanio o aleación de zirconio-titanio.
  3. 3. El artículo de la reivindicación 1, en el que el metal refractario de la primera capa de color es zirconio; y/o el oxicarburo de metal refractario de la primera capa de color es oxicarburo de zirconio.
  4. 4. El artículo de la reivindicación 1, en el que el metal refractario de la segunda capa de color es hafnio, tántalo, zirconio, titanio o aleación de zirconio-titanio.
  5. 5. El artículo de la reivindicación 1, en el que el metal refractario de la segunda capa de color es zirconio; y/o el oxicarburo de metal refractario de la segunda capa de color es oxicarburo de zirconio.
  6. 6. El artículo de la reivindicación 1, en el que la capa superior de óxido de metal refractaria es hafnio, tántalo, zirconio u óxido de titanio.
  7. 7. El artículo de la reivindicación 1, en el que la capa superior de óxido de metal refractaria es óxido de zirconio.
  8. 8. El artículo de la reivindicación 1, en el que la primera capa es más gruesa que la segunda capa y en la que la primera capa es más gruesa que la capa superior.
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