手表用真空鍍玫瑰金色鍍層性能研究

王巍 劉海華 宋鵬濤 郭新剛 龔翔

摘要：文章對真空鍍玫瑰金色鍍層——RG、4N和5N性能進行了對比研究。研究結(jié)果表明，5N玫瑰金鍍層的顏色與底層雷玫瑰金TiCN鍍層的顏色色差最小，經(jīng)48h耐磨試驗后，5N玫瑰金樣品的色差最小，因此其佩戴耐久性能最好。

關(guān)鍵詞：手表;真空鍍;玫瑰金;耐磨;氧化;腐蝕

中圖分類號：TH714 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）12-0043-03

1實驗方法

1.1鍍層顏色檢測方法

分光測色法：在標(biāo)準(zhǔn)光源D65的燈光下，用肉眼觀察樣品鍍層顏色，再采用分光測色計（儀）對（常規(guī)（RG）、4N和5N）玫瑰金色板進行顏色L*、a*、b*值的測定，以樣品鍍層顏色進行量化。

1.2鍍層厚度檢測方法

依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO-3497中規(guī)定的金屬覆蓋層厚度的x射線光譜分析測量法，采用Fischerscope X-ray XULMXYm鍍層測厚儀對樣品鍍層進行無損測試。

1.3耐磨性能測試方法

依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 23160：2011中規(guī)定的表殼體及其附件一金合金覆蓋層的抗磨損試驗方法翻，對鍍層的耐磨性能進行測試，試驗時間為48h。

1.4耐腐蝕性能測試方法——人工汗試驗

依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO-3160-2中規(guī)定的表殼體及其附件一金合金覆蓋層的耐腐蝕性能的測定方法——人工汗試驗，對鍍層的耐腐蝕性能進行人工汗測試試驗，試驗時間為48h。

2實驗儀器及試劑

標(biāo)準(zhǔn)光源對色箱;CM-700d分光測色儀;FischerscopeX-ray XULM XYm鍍層測厚儀;HK-D58精密高溫烘箱;振動研磨機。

3試驗步驟

3.1分光測色法

（1）檢測條件：CM-700d型（日本柯尼卡美能達）分光測色儀;廠家提供的1cmx2cm PVD鍍測色樣片。

（2）試驗步驟：采用CM-700d型分光測色儀（日本柯尼卡美能達）測出生產(chǎn)廠家提供的與試樣在相同條件下制備的lcmx2cm的PVD（真空鍍）測色（常規(guī)（RG）、4N和5N）樣片涂鍍層顏色的L*、a*、b*值，并與瑞士鐘表行業(yè)（NIHS）標(biāo)準(zhǔn)要求的玫瑰金色標(biāo)準(zhǔn)色片的顏色的L*、a*、b*值比較。

3.2鍍層厚度檢測方法

采用Fischerseope X-ray XULM XYm鍍層測厚儀對（常規(guī)（RG）、4N和5N）樣品鍍層進行無損測試，測試有效區(qū)域面積大于或等于1mm²。

3.3耐磨性能測試方法

依據(jù)ISO 23 160：2011 Watch-cases and accessories-Tests of the resistance to wear，scratching and impacts，采用振動研磨試驗法測定膜層耐磨性。研磨陶瓷顆粒的硬度為（1320±25）HV，密度為2.56g/cm³，化學(xué)組成為：A12O345%，SiO2 43%，C10%，其尺寸及形狀如圖1所示。

將試樣放入預(yù)先裝有2L研磨陶瓷顆粒、400mL水和12mL表面活性劑的UB-5L振動研磨機（東莞啟?。﹥?nèi)，在50Hz下進行振動研磨試驗;試驗后，超聲清洗10min，再用清水沖洗，放入HK-D58型精密高溫烘箱（東莞華凱）中，（40±2）°C干燥0.5h后，觀察鍍層是否磨損、變色，有無明顯劃傷等現(xiàn)象。

3.4耐腐蝕性能測試方法——人工汗試驗

依據(jù)ISO 3160-2：2003 Watch-cases and accessories-Cold alloy coverings-Part 2：Determination of fineness，thickness，corrosion resistance and adhesion，對試樣進行48h人工汗腐蝕試驗，試驗結(jié)束后用清水將試樣表面沖洗干凈，觀察試樣的腐蝕情況。

人工汗液組成為：NaCl 20.00g/L，NH4CI17.50g/L，NH2CONH2 5.00g/L，CH3COOH 2.50g/L，CH3CH（OH）COOH15.00g/L，pH4.7。

具體步驟為：在500mL燒杯內(nèi)盛入深度大約為10mm（約100ml）的人工汗液，將試樣懸掛在距液面和器壁約30mm的玻璃鉤上，用保鮮膜將燒杯口密封起來;將裝有人工汗液及試樣的燒杯放入（40±2）°C的精密高溫烘箱中恒溫放置48h后，取出試樣，觀察試樣的腐蝕情況及膜層顏色變化情況。

4結(jié)果與討論

4.1鍍層顏色

在標(biāo)準(zhǔn)光源D65的燈光下，用肉眼觀察常規(guī)（RG）、4N和5N玫瑰金表殼體鍍層顏色，并與金曜來提供的標(biāo)準(zhǔn)（常規(guī)（RG）、4N和5N）玫瑰金色板進行對照比色，比對結(jié)果表明常規(guī)（RC）、4N和5N玫瑰金表殼體鍍層顏色分別與金曜來提供的標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)（RG）、4N和5N玫瑰金色板顏色一致。

常規(guī)（RG）、4N和5N玫瑰金鍍層顏色的L*、a*、b*值與TiCN鍍層顏色的L*、a*、b*值的差值如表2所示，5N玫瑰金鍍層顏色的a*值與TiCN鍍層顏色的a*值的差值最小，即紅色色差最小;4N玫瑰金鍍層顏色的b*值與TiCN鍍層顏色的b*值的差值最小，即黃色色差最小;在視覺上，5N玫瑰金鍍層顏色與TiCN鍍層顏色的色差最小。

4.2鍍層厚度

采用Fischerscope X-ray XULM XYm鍍層測厚儀對樣品鍍層進行無損測試結(jié)果見表3，三件樣品的玫瑰金鍍層的厚度均約為0.12um，中間的TiCN鍍層的厚度均約為0.76um，且鍍層均一性較好，與手表行業(yè)A級標(biāo)準(zhǔn)要求一致。

4.3耐磨性能

樣品分別經(jīng)2h耐磨試驗后，常規(guī)（RG）玫瑰金鍍層顏色基本已失去原有的粉紅色且亮度變暗，4N和5N玫瑰金鍍層顏色變淺，亮度變暗;樣品分別經(jīng)4h耐磨試驗后，常規(guī)（RG）玫瑰金鍍層顏色已失去原有的粉紅色且亮度變暗，色澤偏白，4N玫瑰金鍍層顏色進一步變淺，5N玫瑰金鍍層顏色無進一步變淺;樣品分別經(jīng)6h耐磨試驗后，常規(guī)（RG）玫瑰金鍍層顏色已失去原有的粉紅色且亮度變暗，與底層TiCN層顏色接近，4N玫瑰金鍍層顏色進一步變淺變暗，5N玫瑰金鍍層顏色無進一步變淺，但色澤進一步變暗;樣品分別經(jīng)8h耐磨試驗后，常規(guī)（RG）玫瑰金鍍層顏色已失去原有的粉紅色且亮度變暗，與底層TiCN層顏色基本一致，4N玫瑰金鍍層顏色進一步變淺，與試驗前有一定的色差，5N玫瑰金鍍層顏色變暗，但與耐磨實驗前的色差較小;樣品分別經(jīng)24h和48h耐磨試驗后，樣品鍍層顏色均與底層TiCN層顏色一致，玫瑰金鍍層的厚度均保持在0.02～0.03um。如表4所示，常規(guī)（RG）、4N和5N玫瑰金鍍層的耐磨性能基本一致，均不耐磨，但因5N玫瑰金鍍層的顏色與底層TiCN鍍層的顏色色差較小，經(jīng)48h耐磨試驗后，5N玫瑰金樣品的色差最小。

4.4耐腐蝕性能

樣品分別經(jīng)48h人工汗試驗后，樣品表面均無銹蝕、鹽析等不良現(xiàn)象，耐人工汗腐蝕性能均合格。

5結(jié)論

常規(guī)（RG）、4N和5N玫瑰金鍍層性能對比研究結(jié)果為：

（1）鍍層顏色：常規(guī)（RG）玫瑰金鍍層顏色為粉紅色，與底層TiCN鍍層顏色色差明顯;4N玫瑰金鍍層顏色為黃紅色，較2N18金色偏紅，與底層TiCN鍍層顏色有一定的色差;5N玫瑰金鍍層顏色為粉紅偏黃色，與底層TiCN鍍層顏色色差最小;

（2）鍍層厚度：玫瑰金鍍層厚度均約為0.12um，底層TiCN鍍層的厚度均約為0.76um，均符合手表行業(yè)A級標(biāo)準(zhǔn);

（3）耐磨性能：耐磨性能基本一致，均不耐磨，但因5N玫瑰金鍍層的顏色與底層TiCN鍍層的顏色色差較小，經(jīng)48h耐磨試驗后，5N玫瑰金樣品的色差最小;

（4）耐蝕性能：48h人工汗合格。