噴鍍膜和帶覆膜的金屬構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種噴鍍膜和帶覆膜的金屬構(gòu)件，所述噴鍍膜具有瓷器所顯現(xiàn)的優(yōu)異的質(zhì)感和色調(diào)，并且也可同時實現(xiàn)對基材的密合性、硬度等機(jī)械特性。制造一種噴鍍膜，其為以金屬氧化物為主要成分的噴鍍顆粒在金屬基材上沉積而成的噴鍍膜，該噴鍍膜在與基材相鄰的區(qū)域具備第1噴鍍層，在包含噴鍍膜的表面的區(qū)域具備第2噴鍍層，第2噴鍍層的表面的孔隙率為5%以上且15%以下。
【專利說明】噴鍍膜和帶覆膜的金屬構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及噴鍍膜和帶覆膜的金屬構(gòu)件。更詳細(xì)而言，涉及通過噴鍍形成的噴鍍膜和在表面具備該噴鍍膜的帶覆膜的金屬構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]通過在塊狀基材上設(shè)置覆膜來賦予新的功能性的技術(shù)至今仍在應(yīng)用于各種領(lǐng)域。作為干燥覆膜(dry coating)技術(shù)之一的噴鍍法是將金屬、陶瓷(代表性的是由金屬氧化物制成的氧化物類陶瓷)、金屬陶瓷(cermet)等的噴鍍粉末通過燃燒火焰或者電能等熔融并使該熔融顆粒加速，對塊狀基材的表面進(jìn)行吹噴并使其沉積，從而形成覆膜的手法。
[0003]其中，利用等離子體噴鍍法等的陶瓷粉末的噴鍍技術(shù)由于能夠比較經(jīng)濟(jì)且高速地以厚膜的形式對基材賦予陶瓷材料的特長即耐熱性、耐磨耗性、耐腐蝕性和耐絕緣性等這樣優(yōu)異的化學(xué)?機(jī)械特性，因此廣泛應(yīng)用于噴氣發(fā)動機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)、制紙用輥、泵軸等面向一般工業(yè)的金屬制構(gòu)件。另外，近年來，該陶瓷噴鍍技術(shù)也應(yīng)用于在醫(yī)療?半導(dǎo)體領(lǐng)域中使用的設(shè)備的金屬制構(gòu)件等，上述的附加功能可更加高精度地得以實現(xiàn)。
[0004]陶瓷噴鍍膜的功能性通常認(rèn)為通過如下方法得到提高:提高熔融顆粒間以及基材與熔融顆粒之間的結(jié)合力并抑制孔隙率較低而實現(xiàn)致密的覆膜。而且，認(rèn)為該噴鍍膜是通過(I)使噴鍍粉末完全熔融，消除未熔融顆粒，(2)使飛行的熔融顆粒具有大的加速度并以強(qiáng)撞擊能量對基材的表面進(jìn)行撞擊而實現(xiàn)的(例如，參照專利文獻(xiàn)I )。 [0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2007/023976號說明書
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]然而，利用等離子體噴鍍法的上述的陶瓷噴鍍膜至今僅被用作一般工業(yè)用途。即，實際情況是完全沒有用作面向一般消費者的電氣產(chǎn)品等的涂布覆膜。這是因為，迄今為止面向一般消費者的電氣產(chǎn)品等的涂布覆膜要求的功能主要是外觀性和密合性，代表性的是通過由各種樹脂等有機(jī)材料形成的涂布膜、金屬鍍覆膜等由金屬材料形成的涂布膜或者由樹脂與無機(jī)或金屬材料的復(fù)合材料形成的涂布膜等所實現(xiàn)的效果而得到滿足。
[0010]另一方面，例如，在面向一般消費者的電氣產(chǎn)品等中，從小型輕量化和高強(qiáng)度化的兼顧、低成本化等理由來看，要求外飾材料被機(jī)械特性更高、更薄的涂布覆膜覆蓋。例如，需要用機(jī)械強(qiáng)度高的保護(hù)膜覆蓋由輕量且具有散熱性但機(jī)械特性稍差的鋁合金制成的薄板。另外，關(guān)于對面向一般消費者的機(jī)器等的涂布覆膜、即商業(yè)用途中的涂布覆膜，也潛在地期待實現(xiàn)訴諸人的視覺的新外觀性。
[0011]然而現(xiàn)狀是，包含樹脂的涂布膜雖然提供了多種多樣的薄膜，但它們的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度均差。由金屬材料形成的覆膜雖然機(jī)械強(qiáng)度比較優(yōu)異，但外觀性卻被限定于金屬的(金屬色)外觀，例如不能對應(yīng)想要得到自然的感覺這樣的要求。另外，關(guān)于上述的陶瓷噴鍍膜，沒有提供任何提高外觀性這一側(cè)面的功能性的技術(shù)。
[0012]尤其，例如在將鋁合金的薄板作為基材應(yīng)用于上述的等離子體噴鍍法的情況下，由于基材的機(jī)械強(qiáng)度變得較低，因此存在由于因噴鍍顆粒的撞擊造成的敲擊(Peening)而在基材自身中產(chǎn)生變形的問題。另外，由陶瓷形成的噴鍍膜與鋁合金的基材中的熱膨脹系數(shù)之差大，因此可知會引起因噴鍍中的熱影響而在基材中產(chǎn)生翹曲這樣的問題。需要說明的是，這種不期望的基材的凹陷、翹曲的產(chǎn)生在以往的陶瓷噴鍍技術(shù)中雖然是不視為問題的水平，但從外觀性這一側(cè)面來看時可能成為重大的問題。即，這是因為存在例如對微妙的光反射程度產(chǎn)生影響、或在研磨該噴鍍膜時損傷研磨能的擔(dān)心。
[0013]本發(fā)明是鑒于該方面而作出的，其目的在于提供兼具外觀性和機(jī)械特性的全新的陶瓷噴鍍膜。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供具備該噴鍍膜的帶覆膜的金屬構(gòu)件。
[0014]用于解決問題的方案
[0015]為了實現(xiàn)上述目的，由本發(fā)明提供的噴鍍膜是以金屬氧化物為主要成分的噴鍍顆粒在金屬基材上沉積而成的噴鍍膜。并且該噴鍍膜在與上述金屬基材相鄰的區(qū)域具備第I噴鍍層，在包含上述噴鍍膜的表面的區(qū)域具備第2噴鍍層。并且，其特征在于，上述第2噴鍍層的表面的孔隙率為5%以上且15%以下。
[0016]即，如上所述的本發(fā)明的噴鍍膜本質(zhì)上由金屬氧化物構(gòu)成，不包含例如樹脂等有機(jī)材料、金屬材料。因此，與金屬制品具有的冰冷、樹脂制品具有的人工(塑料)質(zhì)感完全不同，能夠營造出例如陶瓷器等中特有的自然的感覺(質(zhì)感)和手感(觸感)。另外，在此基礎(chǔ)上，還能得到兼具陶瓷所具有的優(yōu)異的化學(xué)特性和機(jī)械特性的產(chǎn)品。
[0017]這樣的外觀性和化學(xué)?機(jī)械特性可以通過來自構(gòu)成噴鍍膜的金屬氧化物原本具有的特性來實現(xiàn)，并可通過上述特定的第2噴鍍層實現(xiàn)高外觀性。具體而言，第2噴鍍層在研磨了表面的情況下，可以構(gòu)成為可實現(xiàn)被賦予了獨特的具有深度的光澤感的美麗外觀的噴鍍層。這樣的噴鍍膜是迄今從未實現(xiàn)的、全新的涂布覆膜，是由本發(fā)明首次提供的。
[0018]需要說明的是，本說明書中，“主要成分”是指在組成中以97質(zhì)量％以上的比率包含該成分的意思，代表性的是指包含99質(zhì)量％以上、優(yōu)選為99.5質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為99.7質(zhì)量％以上(例如,99.9質(zhì)量％以上)的該成分。
[0019]另外，此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第I噴鍍層的與基材表面垂直的截面中的孔隙率為2%以上且20%以下。
[0020]通過上述特定形態(tài)的第I噴鍍層，主要可抑制對基板的沖擊并且實現(xiàn)高密合力(覆膜密合性)。具體而言，第I噴鍍層能夠?qū)崿F(xiàn)噴鍍時的對基材的柔軟性和密合性，且實現(xiàn)機(jī)械性質(zhì)優(yōu)異的噴鍍膜。
[0021]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第2噴鍍層的在上述表面露出的噴鍍顆粒的平均粒徑為I μ m以上且30 μ m以下。
[0022]根據(jù)該構(gòu)成，噴鍍膜的表面由具有如上所述的平均粒徑的噴鍍顆粒形成，可提供更加提高了陶瓷器等中特有的自然的感覺、手感這樣的外觀性的噴鍍膜。
[0023]此處公開的噴 鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第I噴鍍層的與上述金屬基材的表面垂直的截面中的平均孔隙直徑為I μ m以上且15 μ m以下。
[0024]通過使第I噴鍍層中的孔隙為上述范圍的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)使噴鍍膜的機(jī)械強(qiáng)度更加提聞。
[0025] 此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第2噴鍍層的與上述金屬基材的表面平行的截面中的平均孔隙直徑為I μ m以上且20 μ m以下。
[0026]通過使第2噴鍍層的孔隙為上述范圍的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的外觀性。例如，在研磨該噴鍍膜時，能夠?qū)崿F(xiàn)不僅是色調(diào)，甚至光澤感、光亮都具有深度的、極其美麗的涂布覆膜。
[0027]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第I噴鍍層的厚度為20 μ m以上且400 μ m以下。
[0028]第I噴鍍層的厚度越薄則越能夠謀求輕量化，但過度減薄則不能充分得到覆膜密合性和機(jī)械特性。因此，通過使第I噴鍍層的厚度處于上述的范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)將厚度控制的更薄并且確保了密合性和機(jī)械特性的噴鍍膜。
[0029]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第2噴鍍層的厚度為10 μ m以上且400 μ m以下。
[0030]第2噴鍍層的厚度越薄則越能夠謀求輕量化，但由于第I噴鍍層的光的透射性高，為了不透出金屬基材，第2噴鍍層需要適度的厚度。另外，在后述的研磨噴鍍膜的表面的實施方式中，優(yōu)選預(yù)先考慮到通過研磨而去除的厚度來形成第2噴鍍層。從該觀點來看，通過在上述的范圍內(nèi)調(diào)整第2噴鍍層，能夠簡便地實現(xiàn)將厚度控制的更薄并且不影響基材的顏色的外觀性高的噴鍍膜。
[0031]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第2噴鍍層的表面進(jìn)行了研磨。
[0032]通過研磨上述第2噴鍍層的表面，本發(fā)明的噴鍍膜的優(yōu)異的外觀性變得更加顯著，故而優(yōu)選。即，對于表面進(jìn)行了研磨的形態(tài)的噴鍍膜而言，其感覺溫潤并且通過照射光而放出光亮，因此可實現(xiàn)與宛如美術(shù)品的瓷器相匹敵的極其美麗的外觀?；蛘撸蓪崿F(xiàn)與天然石、被稱作所謂的寶石、輝石等用于鑒賞和裝飾的礦物相匹敵的壯觀的美麗。更具體而言，例如，金屬氧化物為氧化鋁時，可成為幾乎完全純白并且通過光的照射放出獨特的光亮的、像白瓷器那樣的外觀。需要說明的是，第I噴鍍層基于由金屬氧化物形成的噴鍍顆粒的本質(zhì)特性而為透明，因此認(rèn)為該外觀性主要是通過第2噴鍍層的構(gòu)成來實現(xiàn)的。另外，例如對于白瓷器而言，在由高嶺土形成的、純白且堅硬的坯料的表面覆蓋透明且具有光澤性的玻璃質(zhì)的釉的方面與本發(fā)明的噴鍍膜的構(gòu)成完全不同。因此，通過該構(gòu)成，提供兼具有深度的色調(diào)(例如，白色)和光澤感的極其美麗、全新的涂布覆膜。
[0033]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述第2噴鍍層的表面粗糙度Ra為IOOnm以下。
[0034]上述第2噴鍍層通過在噴鍍膜中包含特有的孔隙的覆膜組織，即使研磨也可形成適度的凹凸。認(rèn)為通過適當(dāng)?shù)匦纬稍摪纪?，實現(xiàn)如上所述的優(yōu)異光澤的光反射性得以提高。例如可以實現(xiàn)以光澤度計為75以上的優(yōu)異的光亮。另外同時，通過該凹凸的存在，在人接觸該噴鍍膜時的觸感、即手感提高，進(jìn)而也可以實現(xiàn)適度的防滑效果。
[0035]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述金屬氧化物為氧化招(alumina)。
[0036]上述的噴鍍膜可以通過構(gòu)成該噴鍍膜的金屬氧化物的組成而對其色調(diào)(色相)進(jìn)行種種調(diào)整。并且尤其是在上述金屬氧化物為氧化鋁時，例如能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎完全白色的噴鍍膜。換言之，在可以如同白瓷那樣實現(xiàn)純白且肌理細(xì)膩的質(zhì)感的方面更加優(yōu)選。
[0037]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，在上述第I噴鍍層中，將第I噴鍍層的X射線衍射分析中的、來自α-氧化鋁的(113)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為Ia、來自Y-氧化鋁的(400)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I Y時，由下式(I):
[0038]Pa I (%)=Ia/ (Ia+Iy ) XlO0...(I)
[0039]所定義的a -氧化鋁相率P a I為8%以上且25%以下。
[0040]以氧化鋁為主要成分的噴鍍顆粒中所包含的a-氧化鋁相可以表示噴鍍時噴鍍粉末并未充分熔融。該構(gòu)成的第I噴鍍層以使a-氧化鋁相以上述的比率殘留的方式調(diào)整了噴鍍時的熔融顆粒的狀態(tài)。即，在更適當(dāng)?shù)匾种屏俗矒艋臅r的熔融顆粒所具有的沖擊能量和熱的狀態(tài)下形成噴鍍膜。因此，本發(fā)明的噴鍍膜可以作為進(jìn)一步降低了基材中產(chǎn)生凹陷、翹曲的擔(dān)心的噴鍍膜而提供。
[0041]此處公開的噴鍍膜的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，在上述第2噴鍍層中，將第2噴鍍層的X射線衍射分析中的、來自a -氧化鋁的(113)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I a、來自Y-氧化鋁的(400)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I Y時，由下式(2):
[0042]Pa 2 (%) =I a / (Ia+Iy ) XlO0...(2)
[0043]所定義的a -氧化鋁相率P a 2為7%以下。
[0044]該構(gòu)成的第2噴 鍍層以使a-氧化鋁相的殘留量為上述比率的方式調(diào)整了噴鍍時的熔融顆粒的狀態(tài)。即，撞擊基材時的熔融顆粒的大部分熔融，在噴鍍顆粒彼此的密合性更加提高的狀態(tài)下形成噴鍍膜。因此，本發(fā)明的噴鍍膜可以形成為包含表面的區(qū)域的噴鍍顆粒彼此的密合性得以提高的鍍膜。
[0045]另外，在其它的側(cè)面，根據(jù)本發(fā)明提供的帶覆膜的金屬構(gòu)件的特征在于，在金屬基材的表面具備上述的任一種噴鍍膜。
[0046]已知，若對鋼鐵等的金屬基材進(jìn)行直接噴鍍來形成以往的由氧化鋁等金屬氧化物制成的噴鍍膜，則無法得到充分的密合力。因此，為了改善該密合力，通常在金屬基材和由金屬氧化物形成的噴鍍膜之間設(shè)置由金屬形成的基底層，這是不可或缺的(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。然而，例如通過使構(gòu)成第I噴鍍層的顆粒為例如扁平且粒徑較大的噴鍍顆粒，能夠密合性良好地形成上述的噴鍍膜，因此可以確保例如商業(yè)的用途中要求的密合性。
[0047]由此，可提供具備在密合性和機(jī)械特性的基礎(chǔ)上外觀性也優(yōu)異的陶瓷質(zhì)的噴鍍膜的金屬構(gòu)件。例如，可提供營造出如陶瓷器那樣肌理細(xì)膩的手感的金屬性構(gòu)件、進(jìn)而具備有深度的色澤的、具有極其美麗的外觀的金屬構(gòu)件。
[0048]此處公開的帶覆膜的金屬構(gòu)件的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述金屬基材為招或其合金。
[0049]鋁和其合金在金屬材料之中是輕量的，導(dǎo)熱性優(yōu)異，因此近年來研究了作為個人電腦、移動電話等電氣制品的外飾材料等的使用。然而，鋁或其合金另一方面也存在容易受到損傷這樣的缺點。然而，上述的噴鍍膜的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異，例如可以是高硬度。因此，通過采用由鋁或其合金形成的構(gòu)件作為本發(fā)明的帶覆膜的金屬構(gòu)件的基材，能夠?qū)υ撲X系的基材賦予優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，可更有效地發(fā)揮本發(fā)明的優(yōu)點，故而優(yōu)選。
[0050]此處公開的帶覆膜的金屬構(gòu)件的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述金屬基材的厚度為5mm以下。
[0051]上述的噴鍍膜能夠以降低了作為噴鍍原料的金屬氧化物顆粒的撞擊能量的狀態(tài)、且將該金屬氧化物的熔融顆粒的溫度抑制為低的狀態(tài)對金屬基材的表面進(jìn)行撞擊，從而形成。因此，即使在使用厚度比較薄的金屬薄板作為基材時，也能夠適宜地得到帶覆膜的金屬構(gòu)件而不使基材變形。尤其，即使在制成厚度為5_以下的鋁系的基材時，也能夠適宜地得到帶覆膜的金屬構(gòu)件。
[0052]此處公開的帶覆膜的金屬構(gòu)件的優(yōu)選的一個實施方式中，特征在于，上述金屬基材進(jìn)行了表面粗糙化，上述金屬基材與上述噴鍍膜通過機(jī)械結(jié)構(gòu)而一體化。
[0053]對預(yù)先進(jìn)行了表面粗糙化的金屬基材，利用噴鍍來形成上述的噴鍍膜，由此能夠得到金屬基材與噴鍍膜的密合性充分提高的帶覆膜的金屬構(gòu)件。例如，能夠得到噴鍍膜對金屬基材的密合強(qiáng)度為5MPa以上的金屬構(gòu)件。由此，可實現(xiàn)外觀性、機(jī)械特性和膜密合性的任一項均以高水平實現(xiàn)的帶覆膜的金屬構(gòu)件。
[0054]如上所述，由本發(fā)明提供的帶覆膜的金屬構(gòu)件具備由金屬氧化物(所謂的氧化物類陶瓷)形成的噴鍍膜，因此可以是本質(zhì)上耐熱性、耐磨耗性、耐腐蝕性和耐絕緣性等之類優(yōu)異的化學(xué).機(jī)械特性優(yōu)異的金屬構(gòu)件。在此基礎(chǔ)上，由本發(fā)明提供的帶覆膜的金屬構(gòu)件也實現(xiàn)了具備優(yōu)異的外觀性。因此，能夠優(yōu)選用作商業(yè)用途的各種的物品的構(gòu)件。例如，能夠作為對一般的消費者提供的、要求高外觀性和嗜好性的物品，例如以各種電氣產(chǎn)品、烹飪器具等生活雜貨、面板 等建材、各種發(fā)電系統(tǒng)等住宅設(shè)備為代表的物品等的外飾材料等而適宜地使用。尤其，能夠優(yōu)選用作要求作為外飾材料的高強(qiáng)度、散熱性和絕緣性等性質(zhì)的電氣產(chǎn)品的外飾材料。作為該電氣產(chǎn)品，作為其一例可示例出移動電話、個人電腦及其周邊設(shè)備、電視，藍(lán)光刻錄機(jī)，相機(jī)等AVC設(shè)備、立體聲設(shè)備，車輛導(dǎo)航等AV設(shè)備、冰箱，空調(diào)，空氣清潔機(jī)等生活電氣設(shè)備、吹風(fēng)機(jī)等美容.健康設(shè)備等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]圖1為示意性表示一個實施方式的帶覆膜的金屬構(gòu)件的構(gòu)成的截面圖。
[0056]圖2為示意性表示其它實施方式的帶覆膜的金屬構(gòu)件的構(gòu)成的截面圖。
[0057]附圖標(biāo)記說明
[0058]I 噴鍍膜
[0059]10 第I噴鍍層
[0060]12 噴鍍顆粒
[0061]14 孔隙
[0062]20 第2噴鍍層
[0063]22 噴鍍顆粒
[0064]24 孔隙
[0065]30 金屬基材
[0066]100，IOOa帶覆膜的金屬構(gòu)件
【具體實施方式】
[0067]以下，參照適當(dāng)?shù)母綀D，基于適宜的實施方式對本發(fā)明的噴鍍膜和帶覆膜的金屬構(gòu)件進(jìn)行說明。需要說明的是，作為本說明書中特別言及的事項(噴鍍膜的特征等)以外的事項的、本發(fā)明的實施所必要的事情(例如，噴鍍裝置的構(gòu)成、該噴鍍裝置的使用方法等)可以作為基于該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)的、本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用手段來把握。本發(fā)明能夠基于本說明書中公開的內(nèi)容和該領(lǐng)域中的技術(shù)常識來實施。另外，各圖中尺寸的關(guān)系(長度、寬度、厚度等)大致表示本發(fā)明的噴鍍膜和帶覆膜的金屬構(gòu)件的形態(tài)的特征，并不一定反映了實際的噴鍍膜和帶覆膜的金屬構(gòu)件中的尺寸關(guān)系。
[0068][帶覆膜的金屬構(gòu)件的構(gòu)成]
[0069]圖1為示意性表示一個實施方式的帶覆膜的金屬構(gòu)件的構(gòu)成的截面圖。此處公開的帶覆膜的金屬構(gòu)件100例如如圖1所示，在金屬基材30的表面具備噴鍍膜I。
[0070]作為構(gòu)成金屬基材30的材料，沒有特別的限制，能夠使用各種金屬材料。例如可示例出以各種SUS材等為代表的鋼鐵、以因科鎳合金(Inconel)等為代表的耐熱合金，以因瓦合金(Invar)、科瓦鐵鎳鈷合金(Kovar)等為代表的低膨脹合金，以哈斯特洛伊合金(Hastelloy)等為代表的耐腐蝕合金，以作為輕量構(gòu)造材料等有用的1000系列~7000系列鋁合金等為代表的鋁合金等。本發(fā)明的噴鍍膜I可以降低噴鍍時的熔融顆粒對金屬基材30撞擊時的沖擊和熱而形成。因此，在使用鋁或鋁合金作為金屬基材30時，尤其在使用鋁合金的薄板的情況下，本發(fā)明的帶覆膜的金屬構(gòu)件I的特長變得明顯，故而特別優(yōu)選。該鋁合金的薄板例如可以是厚度為5mm以下、例如3mm以下，進(jìn)一步可以限定為1mm以下。以下，以使用鋁合金的薄板作為金屬基材30的情況為例進(jìn)行說明。
[0071]圖1雖未示出，但金屬基材30也可以通過例如噴砂加工等物理手法、蝕刻等化學(xué)手法來使具備噴鍍膜I的表面粗糙化。即，在金屬基材30的表面也可以設(shè)置有微小的凹凸。通過如此地預(yù)先破壞金屬基材30的表面，噴鍍膜I進(jìn)入到金屬基材30的表面的凹凸中，金屬基材30與噴鍍膜I被機(jī)械性地牢固結(jié)合。對通過該粗糙化處理來實現(xiàn)的表面形態(tài)等沒有特別的限制，例如可示例出使金屬基材30的表面粗糙度Ra為0.2 μ m~20 μ m左右。
[0072]并且，該噴鍍膜I通過在上述的金屬基材30上沉積以金屬氧化物為主要成分的噴鍍顆粒12、22來構(gòu)成。更具體而言，該噴鍍膜I在與金屬基材30相鄰的區(qū)域具備第I噴鍍層10，另外，在包含噴鍍膜I的表面的區(qū)域具備第2噴鍍層20。本實施方式中例示出由第I噴鍍層10與第2噴鍍層20形成的雙層結(jié)構(gòu)的噴鍍膜I的情況。需要說明的是，只要在與金屬基材I相鄰的區(qū)域具備第I噴鍍層10、在包含噴鍍膜I的表面的區(qū)域具備第2噴鍍層20，則也可以在第I噴鍍層10與第2噴鍍層20之間具備其它形態(tài)的噴鍍層。
[0073]此處，作為構(gòu)成噴鍍顆粒12、22的金屬氧化物，沒有特別的限定，可以設(shè)為各種金屬的氧化物。作為構(gòu)成該金屬氧化物的金屬元素，例如可列舉出選自B，Si，Ge，Sb，Bi等類金屬元素、Mg，Ca，Sr, Ba，Zn，Al，Ga，In，Sn，Pb 等典型元素、Sc，Y，Ti，Zr, Hf, V, Nb，Ta，Cr,Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au 等過渡金屬元素、La, Ce, Pr, Nd, Er, Lu 等鑭系元素中的 1種或2種以上。特別優(yōu)選為選自Mg，Y，Ti，Zr，Cr，Mn，F(xiàn)e，Zn，Al，Er中的I種或2種以上的元素。
[0074]更具體而言，作為金屬氧化物，例如可列舉出MgO，CaO, SrO, Sc2O3, Y2O3, La2O3, TiO2,ZrO2, HfO2, VOx (例如 V2O5 等)，Nb2O3, Ta2O5, CrOx (例如 Cr2O4 等)，WOx (例如 WO2^ffO3 等)，MnOx(例如 MnO> MnO2> Mn3O4 等)，F(xiàn)eOx, CoOx, NiO, CuO, AgO, ZnO, Al2O3, MgAl2O4, Al6O13Si2^ Ga2O3,In2O3? SnO2, BiOx, CeO2, PrOx, Nd2O3, Er2O3? Lu2O3, ZrSiOx, ZrAlOx, HfSiOx, HfAlOx, TiSixOy,B2O3, SiO2, GeO2, Sb2O5 等。
[0075]該金屬氧化物的組成可以考慮賦予噴鍍膜I的所期望的特性而適當(dāng)決定。該特性可以指例如硬度、韌性等機(jī)械特性、折射率、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率等物理特性、熔點、耐化學(xué)藥品性等化學(xué)特性、圖案、色調(diào)等外觀性等。上述的金屬氧化物既可以I種單獨構(gòu)成噴鍍顆粒
12、22， 另外也可以組合2種以上構(gòu)成噴鍍顆粒12、22。例如，在噴鍍顆粒12、22包含2種以上金屬氧化物的情況下，這些氧化物的一部分或全部也可以形成復(fù)合氧化物。進(jìn)而，對于上述的金屬氧化物而言，例如出于調(diào)整噴鍍膜I的色調(diào)的目的、作為來自所使用的原料(天然原料)的物質(zhì)等，也可以包含上述示例以外的元素(例如，Na，K，Rb等)。另外，構(gòu)成上述氧化物的元素也可以以離子等的形態(tài)而被包含。
[0076]以下，作為此處公開的噴鍍膜的適宜的一個實施方式，以金屬氧化物為氧化鋁(Al2O3)的情況為例，對本發(fā)明的噴鍍膜的特征進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0077]第I噴鍍層10如通常的噴鍍膜中所見的那樣，主要通過扁平的噴鍍顆粒12沉積而構(gòu)成。另外，第2噴鍍層20如通常的噴鍍膜中所見的那樣，主要通過扁平的噴鍍顆粒22沉積而構(gòu)成。而且，在該噴鍍顆粒12、22的周緣可形成孔隙14、24。
[0078]此處，第I噴鍍層10的與基材30表面垂直的截面中的孔隙率優(yōu)選為2%以上且20%以下。
[0079]噴鍍膜I中的孔隙14、24的存在可以對覆膜I的機(jī)械特性和密合性產(chǎn)生較大影響。在本發(fā)明的噴鍍膜I中，通過將第I噴鍍層10的與基材30的表面垂直的截面中的孔隙率抑制為20%以下，從而抑制由第I噴鍍層10與基材30的熱膨脹系數(shù)之差導(dǎo)致的基材30的翹曲，并且確保對基材30的高密合性。為了抑制基材30的翹曲，優(yōu)選第I噴鍍層10的孔隙率設(shè)為2%以上，代表性的為5%以上，例如可以設(shè)為10%以上。然而，孔隙率過高時，存在密合性降低、或覆膜硬度降低的擔(dān)心，故而不優(yōu)選。從該方面來看，第I噴鍍層10的孔隙率設(shè)為20%以下。孔隙率代表性的為18%以下，例如可以為15%以下。
[0080]此處，關(guān)于第I噴鍍層10的孔隙率是通過對噴鍍膜I的與基材30大致垂直的截面組織的觀察圖像進(jìn)行圖像分析而求出的值。具體而言，切割出帶覆膜的金屬構(gòu)件100的厚度方向的任意的截面，并用規(guī)定倍率的顯微鏡觀察該截面中的噴鍍膜I (例如，第I噴鍍層10)的組織，對由此而得到的觀察圖像進(jìn)行將孔隙部和固相部分離的2值化，并使用圖像分析軟件對其進(jìn)行分析，由此能夠測定孔隙率。需要說明的是，在本說明書中，孔隙率的測定是如下進(jìn)行的:根據(jù)基于掃描型電子顯微鏡(SEM ;Hitachi High-TechnologiesCorporation.制造、S-3000N)的觀察圖像(可適宜為二次電子像、合成圖像或者X射線圖像的任一者。)，使用圖像分析軟件(NIPPON ROPER K.K.制造、Image-Pro Plus)進(jìn)行圖像分析。
[0081]需要說明的是，噴鍍膜I中包含的孔隙14、24的形態(tài)取決于噴鍍顆粒12、22的沉積狀態(tài)，因此有時在相對于基材30垂直的方向和水平的方向上其情況不同。在與基材30垂直的截面上評價關(guān)于第I噴鍍層10的孔隙率是基于如下的見解:由該截面所評價的孔隙率更加影響第I噴鍍層10的密合性和熱收縮特性。
[0082]第I噴鍍層10中所含的孔隙14少量包含有大孔隙時，第I噴鍍層10的強(qiáng)度因該孔隙14而局部降低，故而不優(yōu)選。因此，第I噴鍍層10中所含的孔隙14的平均孔隙直徑優(yōu)選為Iym以上且15 μ m以下。[0083]本說明書中，關(guān)于第I噴鍍層10的平均孔隙直徑是指對與基材30的表面垂直的截面中的孔隙14的規(guī)定的方向進(jìn)行測定所得的直徑的平均值(定方向平均直徑)。該平均孔隙直徑與上述孔隙率同樣地對與基材30大致垂直的第I噴鍍層10的截面組織的觀察圖像進(jìn)行圖像分析而求出。例如，關(guān)于對如上所述準(zhǔn)備的觀察圖像進(jìn)行了 2值化的孔隙部，測定規(guī)定的方向的孔隙部分的尺寸并進(jìn)行平均，從而能夠求出。需要說明的是，本說明書中，平均孔隙直徑的測定與上述孔隙率的測定同樣地如下進(jìn)行:根據(jù)基于掃描型電子顯微鏡(SEM ;Hitachi High-Technologies Corporation.制造、S-3000N)的觀察圖像(可適宜為二次電子像、合成圖像或者X射線圖像的任一者。)，使用圖像分析軟件(NIPPON ROPERK.K.制造、Image-Pro Plus)進(jìn)行圖像分析。
[0084]以上的第I噴鍍層10為了抑制熔融顆粒對金屬基材30的沖擊、熱影響，可以是以僅噴鍍粉末的周緣部熔融而中心部未熔融這樣的、撞擊能量較低的條件噴鍍而成的噴鍍層。同時，由于以噴鍍粉末的周緣部充分熔融的狀態(tài)進(jìn)行沉積，因此可確保噴鍍顆粒12對金屬基材30的密合性和熔融顆粒12彼此的密合性。例如，以該條件噴鍍而成的第I噴鍍層10可以適宜地形成孔隙率為2%以上且20%以下(例如，2%以上且5%以下)的極其致密的組織。
[0085]此處，對于第I噴鍍層10中的噴鍍顆粒12的熔融狀態(tài)，在未熔融的未熔融狀態(tài)的部分(以下稱未熔融部分)和暫時熔融的熔融狀態(tài)的部分(以下稱熔融部分)的總計中，未熔融部分所占的比率可以被抑制為規(guī)定的比率。
[0086]該未熔融部分所占的比率例如能夠通過使用圖像分析軟件對第I噴鍍層10的與基材30垂直的截面組織的觀察圖像進(jìn)行分析來把握。即，求出第I噴鍍層10中的噴鍍顆粒12的熔融部分的面積和未熔融部分的面積，根據(jù)它們能夠算出未熔融部分所占的比率。需要說明的是，噴鍍顆粒12的熔融部分的面積和未熔融部分的面積例如能夠如下得到:用規(guī)定倍率的顯微鏡對與第I噴鍍層10的與基材30垂直的截面的組織進(jìn)行觀察，對由此所得的觀察圖像使用圖像分析軟件進(jìn)行將熔融部分和未熔融部分分離的2值化，算出各自的面積。需要說明的是，對于第I噴鍍層10的噴鍍顆粒12，在將熔融部分和未熔融部分分離時，目視圖像時，可以將未殘留原先的噴鍍粉末的形狀而呈現(xiàn)扁平的形狀的部分判斷為熔融部分，將殘留原先的噴鍍粉末的中心部分而維持了顆粒的形狀的部分判斷為未熔融部分。
[0087]如此操作而求出的未熔融部分所占的比率優(yōu)選為大致1%以上且25%以下。
[0088]另一方面，該噴鍍顆粒12的熔融狀態(tài)取決于金屬氧化物的種類，但也能夠根據(jù)例如構(gòu)成金屬氧化物的晶相的比率來確認(rèn)。例如，第I噴鍍層10在包含氧化鋁(alumina)為主要成分作為噴鍍顆粒12的構(gòu)成成分時，可以通過高溫穩(wěn)定相的α-氧化鋁與低溫相的Y-氧化鋁的比率來確認(rèn)。作為噴鍍粉末通常使用的氧化鋁顆粒是晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系的α -氧化鋁，該氧化鋁顆粒在熔融后急冷，從而α -氧化鋁轉(zhuǎn)變(相變)為立方晶系的Y -氧化鋁。在第I噴鍍層10中α-氧化鋁以如上所述的比率存在是因為:即，可以表示噴鍍顆粒沒有完全熔融，代表性的是以在其中心附近有α -氧化鋁相殘留的狀態(tài)沉積的意思。
[0089] 在第I噴鍍層10中，α -氧化鋁相在α -氧化鋁相和、-氧化鋁相的總計中所占的比率例如可以作為α-氧化鋁相率(Pa I)而如下地間接求出。即，Pa I為如下求得的值:進(jìn)行對第I噴鍍層的X射線衍射(XRD)分析，將來自α-氧化鋁的(113)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為Ια、來自Y-氧化鋁的(400)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I Y時，用？01(%)=10/(10+10父100求出的值。需要說明的是，在本說明書中，X射線衍射分析使用X射線衍射裝置(RigakuCorporation 制造、UltimaIVX
[0090]需要說明的是，例如在金屬氧化物為氧化鋁時，α-氧化鋁(可以是未熔融部)所占的比率例如可以將上述的Pa I為8%以上的情況作為優(yōu)選、更優(yōu)選為10%左右以上、進(jìn)一步優(yōu)選為12%左右以上。然而，a-氧化鋁的剩余率(可以是未熔融率)過多會導(dǎo)致噴鍍粉末無法充分熔融，故而不優(yōu)選。從該方面來看，a-氧化鋁所占的比率例如可以將上述的Pa I為25%以下的情況作為優(yōu)選、更優(yōu)選為20%以下、進(jìn)一步適宜設(shè)為18%以下。
[0091]需要說明的是，構(gòu)成噴鍍粉末的金屬氧化物通?？梢允墙Y(jié)晶性高、對可見光透明的物質(zhì)。因此，具有以上的組織的第I噴鍍層10與金屬氧化物顆粒(例如，氧化鋁顆粒)原本的特性同樣，可見光的透射性高且可以為透明。即，在噴鍍顆粒12間并未大量形成會導(dǎo)致光的散射的程度的較大晶界、孔隙14。而且，噴鍍顆粒12彼此之間密合性極好地沉積。這樣，為了使噴鍍粉末的中心部不熔融(例如為氧化鋁時，殘留a -氧化鋁相)而周緣部熔融地、密合性極好地沉積噴鍍顆粒12，例如使用較大的噴鍍粉末是適宜的。由于噴鍍膜I的組織形態(tài)極其復(fù)雜，因此難以特定噴鍍顆粒12的形狀和大小，例如代表性的是，該第I噴鍍層10可以為粒徑較大的噴鍍顆粒12沉積而構(gòu)成的。這樣的第I噴鍍層10例如可以通過使用了平均粒徑為20 μ m以上40 μ m以下的噴鍍粉末的等離子體噴鍍而適宜地形成。由此，能夠確保金屬基材30與噴鍍顆粒12的接觸面積廣泛，實現(xiàn)密合性和膜強(qiáng)度等優(yōu)異的第I噴鍛層10。
[0092]另外，雖然沒有特別限定，但第I噴鍍層10的厚度優(yōu)選設(shè)為20μπι以上且400μπι以下。第I噴鍍層10的厚度越薄則越能夠謀求輕量化。因此，第I噴鍍層10的厚度更優(yōu)選設(shè)為350 μ m以下，例如可以設(shè)為300 μ m以下。然而，第I噴鍍層10的厚度若變得過薄，則無法充分得到覆膜密 合性和機(jī)械特性。因此，第I噴鍍層10的厚度優(yōu)選設(shè)為50 μ m以上、例如可以設(shè)為100 μ m以上。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)將厚度控制的更薄并且確保了密合性和機(jī)械特性的噴鍍膜I。
[0093]另一方面，通過使上述的第2噴鍍層20的表面的孔隙率為5%以上且15%以下而賦予特征。
[0094]噴鍍膜I中的孔隙14、24的存在可以對覆膜I的機(jī)械特性和密合性造成較大影響。本發(fā)明的噴鍍膜I中，通過將第2噴鍍層20的表面的孔隙率限定為上述范圍，從而確保噴鍍顆粒22彼此的粘著力并且實現(xiàn)較高的表面外觀性。為了在噴鍍膜I中具備如上所述的優(yōu)異的外觀性，第2噴鍍層20的孔隙率必須設(shè)為5%以上，代表性地優(yōu)選為6%以上、例如可以為8%以上。然而，過高的孔隙率會損害第2噴鍍層20的密合強(qiáng)度、覆膜強(qiáng)度。從該方面來看，第2噴鍍層20的孔隙率設(shè)為15%以下?？紫堵蕛?yōu)選為13%以下、例如可以為11%以下。
[0095]另外，關(guān)于第2噴鍍層20的孔隙率是通過對噴鍍膜I的表面組織的觀察圖像進(jìn)行圖像分析而求出的值。具體而言，用規(guī)定倍率的顯微鏡觀察噴鍍膜I的表面(即，第2噴鍍層20的表面)的組織，對得到的觀察圖像進(jìn)行將孔隙部和固相部分離的2值化，并使用圖像分析軟件對其進(jìn)行分析，由此能夠測定孔隙率。需要說明的是，在本說明書中，對關(guān)于第2噴鍍層20的孔隙率的測定也是如下進(jìn)行:根據(jù)基于掃描型電子顯微鏡(SEM ；HitachiHigh-Technologies Corporation.制造、S-3000N)的觀察圖像(可適宜為二次電子像、合成圖像或者X射線圖像的任一者。)，使用圖像分析軟件(NIPPON ROPER K.K.制造、Image-ProPlus)進(jìn)行圖像分析。
[0096]需要說明的是，對關(guān)于第2噴鍍層20的孔隙率在其表面進(jìn)行評價是基于如下的見解:由該表面所評價的孔隙率可以對噴鍍膜I的外觀性產(chǎn)生較大影響。
[0097]第2噴鍍層20更優(yōu)選在噴鍍膜I的表面露出的噴鍍顆粒22的平均粒徑為I μ m以上且30 μ m以下。即，第2噴鍍層20為包含孔隙24的多孔質(zhì)的層，其表面形態(tài)可以為具有適度的凹凸的形態(tài)，所述適度的凹凸是通過具有上述范圍的平均粒徑的顆粒而形成的。需要說明的是，噴鍍顆粒22與金屬氧化物顆粒同樣，本質(zhì)上可見光的透射性高且可以為透明，但光在其表面發(fā)生散射，從而人眼不會透過其看到基材。
[0098]因此，通過使噴鍍顆粒22的平均粒徑和第2噴鍍層20的孔隙率處于上述的范圍，第2噴鍍層20呈現(xiàn)出與金屬氧化物的組成和光的散射情況等相應(yīng)的顏色，由其表面形態(tài)可成為具備陶瓷器的坯料等所顯現(xiàn)出的自然的感覺、手感的形態(tài)。例如，在金屬氧化物為氧化鋁時，第2噴鍍層20呈現(xiàn)出與氧化鋁粉末同樣的白色，可具備白色瓷器的坯料所顯現(xiàn)出的純白且具備肌理細(xì)膩的手感。噴鍍顆粒22的平均粒徑優(yōu)選為5 μ m以上、例如可以為10 μ m以上。另外噴鍍顆粒22的平均粒徑優(yōu)選為25 μ m以下、例如可以為20 μ m以下。這樣的第2噴鍍層20例如可以通過 使用了平均粒徑為I μ m以上且20 μ m以下的噴鍍粉末的等離子體噴鍍來適宜地形成。
[0099]需要說明的是，平均粒徑是指通過基于激光散射.衍射法的粒度分布測定裝置測定的粒度分布中的累積值50%的粒徑(50%體積平均粒徑)。在本說明書中，平均粒徑的測定采用使用株式會社堀場制作所制造的激光衍射/散射式粒度測定器“LA-300”得到的值。
[0100]需要說明的是，在本說明書中，噴鍍膜I的在表面露出的噴鍍顆粒22的平均粒徑是指在觀察噴鍍膜I的表面時所見的噴鍍顆粒22的規(guī)定的方向上測定的直徑的平均值(定方向平均徑)。對于該平均粒徑，通過用規(guī)定的倍率的顯微鏡觀察噴鍍膜I的表面(即，第2噴鍍層20的表面)的組織并對得到的觀察圖像進(jìn)行測定即可。本說明書中，在表面露出的噴鍍顆粒22的平均粒徑的測定是如下進(jìn)行的:根據(jù)基于掃描型電子顯微鏡(SEM ；HitachiHigh-Technologies Corporation.制造、S-3000N)的觀察圖像(可適宜為二次電子像、合成圖像或者X射線圖像的任一者。)，使用圖像分析軟件(NIPPON ROPER K.K.制造、Image-ProPlus)進(jìn)行圖像分析。需要說明的是，關(guān)于2值化，例如可以通過在上述圖像分析軟件中設(shè)定上限閾值(例如130)和下限閾值(例如0)來適當(dāng)?shù)貙嵤?br> [0101]然而，多孔的噴鍍膜往往成為噴鍍顆粒22彼此的結(jié)合弱、機(jī)械特性差的噴鍍膜。因此，在第2噴鍍層20中，優(yōu)選作為噴鍍材料的金屬氧化物顆粒幾乎完全熔融而沉積。例如，在金屬氧化物為氧化鋁時，作為第2噴鍍層20中的α-氧化鋁(未熔融部)所占的比率Pa 2，可以與上述第I噴鍍層10的情況同樣地求出。即，Pa 2為如下的值:進(jìn)行對第2噴鍍層的X射線衍射(XRD)分析，將來自a-氧化鋁的(113)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為Ia、來自Y-氧化鋁的(400)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I Y時，用Pa 2 (%)=Ia/ (I a+I Y ) X 100求出的值。而且，作為噴鍍顆粒22的構(gòu)成成分的氧化鋁中，a-氧化鋁在a-氧化鋁和Y -氧化鋁的總計中所占的比率作為Pa 2，優(yōu)選為7%以下。即，作為噴鍍材料的氧化鋁顆粒幾乎完全熔融而沉積。因此，噴鍍顆粒22能夠以幾乎完全熔融的狀態(tài)密合性良好地附著在第I噴鍍層10上，且噴鍍顆粒22彼此也密合性良好地互相互結(jié)合。該a-氧化鋁(未熔融部)所占的比率作為Pa 2，優(yōu)選為5%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3%以下。
[0102]進(jìn)而，對于第2噴鍍層20中所含的孔隙24，包含過大的空隙時，第2噴鍍層20的強(qiáng)度由于該孔隙24而局部降低，故而不優(yōu)選。因此，第2噴鍍層20包含的孔隙24的平均孔隙直徑優(yōu)選為I μ m以上且20 μ m以下。
[0103]第2噴鍍層20的平均孔隙直徑可以與上述第I噴鍍層10的情況同樣地求出。
[0104]另外，雖沒有特別的限定，但作為一個實施方式，作為優(yōu)選的例子，可例示出第2噴鍍層20的厚度設(shè)為ΙΟμπι以上且200μηι以下。由于第I噴鍍層10為透明，因此為了防止透過其看到金屬基材30而將第2噴鍍層20的厚度設(shè)為10 μ m以上。該厚度更優(yōu)選為20 μ m以上，例如可以設(shè)為50 μ m以上。然而，第2噴鍍層20若比所需的更厚則難以謀求輕量化，因此例如優(yōu)選將厚度設(shè)為200 μ m以下，進(jìn)一步設(shè)為150 μ m以下，例如可以設(shè)為100 μ m以下。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)將厚度控制在更薄并且確保了外觀性的噴鍍膜I。
[0105]圖2為示意性表示一個實施方式的研磨過表面的帶覆膜的金屬構(gòu)件IOOa的構(gòu)成的截面圖。如該圖2所例示，第2噴鍍層20的表面進(jìn)行了研磨也是本發(fā)明的噴鍍膜I和帶覆膜的金屬構(gòu)件IOOa的適宜的實施方式。該研磨更優(yōu)選為鏡面研磨。若對第2噴鍍層的表面(即，噴鍍膜I的表面)進(jìn)行研磨，則位于表面的噴鍍顆粒22被部分削去而露出研磨面。此處，進(jìn)行了研磨的噴鍍顆粒22和在其周邊存在的噴鍍顆粒22會顯現(xiàn)出光學(xué)的獨特的效果O
[0106]即，光在噴鍍顆粒22的表面不發(fā)生反射，而是從研磨面入射到透明性的噴鍍顆粒
22。并且，該光的一部分被形成在噴鍍顆粒22的周緣的晶界和孔隙等反射，透過噴鍍顆粒22的內(nèi)部射出到外部 。另外，未被晶界和孔隙等反射的光入射到下一噴鍍顆粒22，同樣地經(jīng)過反射、透射而射出到外部。而在實際的晶界中，在透射、反射的基礎(chǔ)上還產(chǎn)生散射現(xiàn)象，可以實現(xiàn)更復(fù)雜的光的行為。
[0107]這樣的光的反射、透射和散射等現(xiàn)象可以賦予該噴鍍膜I獨特的光亮。這是因為，其與基于例如僅在表面具備的拋光的涂布覆膜的反射等在本質(zhì)上不同，可以實現(xiàn)具有深度的光澤和光亮。通過具備該光澤和光亮，該噴鍍膜I可以成為具備有深度的獨特的光澤感的、具有極其美麗的外觀的噴鍍膜。例如，在金屬氧化物為氧化釔(Y2o3)、氧化鋁時，呈現(xiàn)出如白瓷那樣兼具完全的白色和有深度的光澤感的極其美麗的外觀。這樣的噴鍍膜I迄今為止從未實現(xiàn)，是全新的涂布覆膜。
[0108]如以上那樣的實施了研磨的第2噴鍍層20的構(gòu)成可以與未研磨的第2噴鍍層20本質(zhì)上相同。即，實施了研磨的第2噴鍍層的表面的孔隙率也可以為5%以上且15%以下。與未研磨的第2噴鍍層20同樣，通過在噴鍍膜中包含特有的孔隙的覆膜組織，即使研磨也可形成適度的凹凸(代表性的為凹部)。需要說明的是，例如，研磨前的第2噴鍍層的表面粗糙度Ra通常為10 μ m以下，優(yōu)選為7 μ m以下，特別優(yōu)選為4 μ m以下。因此，第2噴鍍層的研磨可以例如以使第2噴鍍層的表面粗糙度Ra為IOOnm以下為目標(biāo)來進(jìn)行。通過使表面粗糙度Ra為IOOnm以下，在上述的形態(tài)的第2噴鍍層20中可形成適當(dāng)?shù)陌纪?，更進(jìn)一步提高光反射性。具備該第2噴鍍層20的噴鍍膜I可具備例如以光澤度計為75以上的優(yōu)異的光亮。另外同時，通過該凹凸的存在，人接觸該噴鍍覆膜時的觸感、即手感提高，進(jìn)而可實現(xiàn)適度的防滑效果。
[0109]為了使第2噴鍍層的表面粗糙度Ra為IOOnm以下，優(yōu)選例如對表面實施研磨。作為研磨方法，對其并沒有限定，例如可列舉出使包含研磨顆粒、研磨漿料等的研磨布、研磨墊等在噴鍍層的表面滑動的方法。研磨既可以通過單步研磨工序進(jìn)行也可以通過二步以上的多步研磨工序進(jìn)行，直至規(guī)定的表面粗糙度。尤其為了得到外觀性高、美麗的覆膜，優(yōu)選在二步以上的研磨工序中進(jìn)行預(yù)研磨和精研磨(鏡面研磨)并逐步減小表面粗糙度。
[0110]需要說明的是，此處所說的光澤度是20°光澤度值，可以根據(jù)JIS Z8741進(jìn)行測定。對測定使用的光澤儀沒有特別的限定，可使用以往公知的光澤儀即可。例如可以使用Konica Minolta Optics, Inc.制造的商品名“GM_268Plus”或其類似品進(jìn)行測定。
[0111]另外，該說明書中的表面粗糙度Ra可以使用以往公知的表面粗糙度形狀測定機(jī)(例如TOKYO SEMITSU C0., LTD.制造“SURFC0M1500DX”或其類似品)進(jìn)行測定。測定優(yōu)選在例如測定長度10mm、測定速度0.3mm/秒的條件下進(jìn)行。
[0112]需要說明的是，雖然沒有特別的限定，但從與對未實施研磨的第2噴鍍層20所述的同樣的理由出發(fā)，也優(yōu)選使表面進(jìn)行了研磨的第2噴鍍層20的厚度為10μ m以上且200 μ m以下。另一方面，對于研磨前的第2噴鍍層20，預(yù)測研磨程度，作為適宜的例子，可示出預(yù)先設(shè)為例如200 μ m以上且400 μ m以下左右的厚度。由此，不會過剩地形成第2噴鍍層20、或進(jìn)行研磨，能夠簡便地實現(xiàn)將厚度控制在更薄并且確保了外觀性的噴鍍膜I。
[0113]如以上那樣的噴鍍膜I和帶覆膜的金屬構(gòu)件100可以具有如上所述的優(yōu)異的外觀性，并且兼具來自金屬氧化物(例如，氧化鋁)的優(yōu)異的化學(xué)、機(jī)械特性和覆膜密合性。尤其，通過上述特定的構(gòu)成的第I噴鍍層10可主要實現(xiàn)高密合力(覆膜密合性)、通過上述特定的構(gòu)成的第2噴鍍層20可實現(xiàn)優(yōu)異的外觀性。需要說明的是，在外觀性的方面，作為美術(shù)品的瓷器、天然的大理 石、花崗巖等從以前起即可作為目標(biāo)。換言之，第I噴鍍層10可實現(xiàn)致密且機(jī)械性質(zhì)優(yōu)異的噴鍍膜，第2噴鍍層20在研磨了表面的情況下，可實現(xiàn)像瓷器(例如，白瓷)、天然石那樣的美麗且充滿高級感的外觀。
[0114]需要說明的是，對于上述的外觀性，主要使用人的感覺(例如，視覺和觸覺)來評價，可以依賴于嗜好、每天的健康狀態(tài)、情緒，疲勞等狀況。因此，例如可以基于以下的表1所示的基準(zhǔn)，更客觀地對本發(fā)明的外觀性進(jìn)行評價(感官試驗)。具體而言，例如關(guān)于外觀性的感官試驗可以基于人(無論有無訓(xùn)練的參加者)的感覺進(jìn)行評價。并且，對于評價對象即噴鍍膜的下述評價項目，分類成對應(yīng)于“良好”，“普通”，“差”的三等級的任一者。然后，例如可以將分類的人數(shù)最多的等級作為關(guān)于該噴鍍膜的該項目的評價(判定)。對參加者的人數(shù)沒有特別的限制，可以是單人也可以是多人。在單人的情況下，優(yōu)選有關(guān)于該評價的經(jīng)驗或訓(xùn)練的人。
[0115]需要說明的是，表1中的(*)標(biāo)記是對研磨了表面的形態(tài)的噴鍍膜所進(jìn)行的評價。另外，該判定的基準(zhǔn)可以根據(jù)作為評價的對象的噴鍍膜的用途、目的等進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，“顏色不均勻”、“光亮的不均勻”等表示對不期待的不均勻的判斷，對于以提高外觀性為目的而有意識地賦予噴鍍膜“顏色不均勻”、“光亮的不均勻”而言，不包括在所述評價的對象中。
[0116][表 I]
[0117]表1
[0118]
【權(quán)利要求】
1.一種噴鍍膜，其為以金屬氧化物為主要成分的噴鍍顆粒在金屬基材上沉積而成的噴鍍膜， 該噴鍍膜在與所述基材相鄰的區(qū)域具備第I噴鍍層，在包含所述噴鍍膜的表面的區(qū)域具備第2噴鍍層， 所述第2噴鍍層的表面的孔隙率為5%以上且15%以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴鍍膜，其中，所述第I噴鍍層的與基材表面垂直的截面中的孔隙率為2%以上且20%以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴鍍膜，其中，所述第2噴鍍層的在所述表面露出的噴鍍顆粒的平均粒徑為Iym以上且30 ym以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的噴鍍膜，其中，所述第I噴鍍層的與所述金屬基材的表面垂直的截面中的平均孔隙直徑為I μ m以上且15 μ m以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的噴鍍膜，其中，所述第2噴鍍層的與所述金屬基材的表面平行的截面中的平均孔隙直徑為I μ m以上且20 μ m以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的噴鍍膜，其中，所述第I噴鍍層的厚度為20μ m以上且400 μ m以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的噴鍍膜，其中，所述第2噴鍍層的厚度為10μ m以上且400 μ m以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的噴鍍膜，其中，所述第2噴鍍層的表面進(jìn)行了研磨。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴鍍膜，其中，所述第2噴鍍層的表面粗糙度Ra為IOOnm以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的噴鍍膜，其中，所述表面的光澤度為75以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項所述的噴鍍膜，其中，所述金屬氧化物為氧化鋁。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴鍍膜，其中，在所述第I噴鍍層中， 將第I噴鍍層的X射線衍射分析中的、來自α -氧化鋁的(113)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I α、來自Y-氧化鋁的(400)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I Y時，由下式(I):
Pa I (%) =I a / (I a +I y ) XlO0...(I) 所定義的a -氧化鋁相率P a I為8%以上且25%以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的噴鍍膜，其中，在所述第2噴鍍層中， 將第2噴鍍層的X射線衍射分析中的、來自a-氧化鋁的(113)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為Ia、來自Y-氧化鋁的(400)面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I Y時，由下式(2):
Pa 2 (%) =I a / (I a +I y ) XlO0...(2) 所定義的a -氧化鋁相率P a 2為7%以下。
14.一種帶覆膜的金屬構(gòu)件，其中，在金屬基材的表面具備權(quán)利要求1~13中任一項所述的噴鍍膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶覆膜的金屬構(gòu)件，其中，所述金屬基材為鋁或其合金。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的帶覆膜的金屬構(gòu)件，其中，所述金屬基材的厚度為5mm以下。
17.根據(jù)權(quán)利要求14~16中任一項所述的帶覆膜的金屬構(gòu)件，其中，所述金屬基材進(jìn)行了表面粗糙化，所述金屬基材與所述噴鍍膜通過機(jī)械結(jié)構(gòu)而一體化。
18.根據(jù)權(quán)利要求14~17中任一項所述的帶覆膜的金屬構(gòu)件，其中，所述噴鍍膜對所述金屬基材的密合強(qiáng)度為5MPa以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求14~18中任一項所述的帶覆膜的金屬構(gòu)件，其為電氣產(chǎn)品的外飾材料。
20.一種具備以權(quán)利要求14~19中任一項所述的帶覆膜的金屬構(gòu)件作為至少外飾材料的一部分的物 品。
【文檔編號】C23C4/10GK103938144SQ201410022457
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】水野宏昭, 太田恭平, 佐藤和人 申請人:福吉米株式會社