Способ получения многоцветного изображенияна поверхности металлов и полупроводников

Патент 836215

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к ввт..свид-.ву(22) Заявлено 160178 (21) 2571193/22-02 .

CoIo3 Советских

Социалистических

Республнх

oi>836215 (51)М К 3 с присоединением заявки ИоГосударетвеиный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

С 23 F 5/00

С 23 F 7/02 (23) ПриоритетОпубЛикОваио 0706.81. Бюллетень No 21

РМ У В 621 ° 794.5 (088. 8) Дата опубликования описания 070681 (21) Заявитель

Воронежский политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

HA GOBEPXH0CTH МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Изобретение относится к получению: оксидных пленок на поверхцости метал..лов и полупроводников, в частности окрашенных оксидных пленок, н может быть использовано в различных областях техники для маркировки, декорирования и повышения химической устойчивости.

Известны различные способы полу« чения многоцветного изображения на поверхности. изделия, предусматриващие применение анодирования и термического аксидирования, Так, например, известен способ получении многоцветного иэображения на металлической .доверхности, заклю. чающийся в том, что на ее отдельных участках создают окисную пленку различной. толщины путем проведения процесса анодирования при различных режимах t 1) .

Однако применение электрохимического способа получения оксидных пленок (анодирование) не всегда целесообразно. Например, при получении оксидных пленок на.металлизированных-: камнях, керамике, ситалах,,фарфоре, . стекле и термостойких пластмасс применение анодировайия представляется ,более сложным, а иногда по техничес ким соображениям недопустимым или просто невозможным по сравнению с термическим способом. . Кроме того, как показали исследования качество оксидных пленок, полученных термическим способом, несравненно выше, чем пленок, полученных анодированием.

Наиболее близким по технической сущности к изобретенному способу получения многоцветного изображения на поверхности металлов и полупроводников является известный способ, заключающийся в том, что на различных участках поверхности получают путем термического оксидирования пленку различного цвета. Согласйо этому способу различный цвет окисной пленки ..достигают,тем, что на подложку нано2О пят слои металлов, расположенных в порядке возрастания температуры их окисления,,с последующим снятием слоя одного иэ наносимых металлов на заданном участке и окислением до 5,получения требуемого цвета нижележащего слоя. При этом температура окисления ниже темперагуры окисления снятого слоя (2).

Самым существенным недостатком

ЗО этого способа является то, что он не

836215 предусматривает возможности получения многоцветного изображения с помощью одного металла.

Кроме того, изображение достигается только за счет многослойного нанесения компонентов, поэтому его по лучение является многооперационным.

Для реализации способа необходимо удаление вышележащих слоев, что делает его технологически громоздким и приводит к потерям металла. Каждый слой требует индивидуальной обработ. ки - своего режима оксидирования, что вызывает необходимость всякий раз настраивать печь на заданную, строго ограниченную нижним и верхним пределом, температуру. Верхний предел температуры обработки каждого слоя ограничен, что искусственно снижает производительность способа.

Отмеченные недостатки устраняются в изобретенном способе, цель кото. рого - упрощение и ускорение процес" са получения многоцветного изображения.

Указанная цель достигается тем, что перед оксидированием на поверхности металлов и полупроводников создают участки с различной степенью химической активности. Это приводит .к тому, что при последующем оксидироващаи получают на различных участках пленку различной толщины за счет того, что ойи окйсляются с разной скоростью, а различная толщина пленки обеспечивает различный .оттенок.

Участки с различной степенью химической активности на поверхности образца можно создавать : химикотермической обработкой, деформацией, облучением, различными способами механической обработки поверхности .различными степенями ее чистоты, химической или электрохимической обработкой, например наводороживанием, нанесением слоя различных металлов.

Пример 1. Различные участки поверхности образцов из железа в форме диска толщиной 5 мм и диаметром 25 мм подвергают различной механической обработке : половину образца шлифуют на наждачной бумаге У 1, другую половину .полируют с помощью алмазной пасты до зеркального блес. ка. При последующем окислении : на воздухе при температуре 350 С. на различно обработанных участках по« верхности образца формируются оксидные пленки разной окрашенности.

Пример 2 На поверхности медных образцов размером 50x20xl мм создают деформированные участки в виде букв, полосок и других знаков.

При последующем оксидировании эти выделяющиеся на поверхности образца знаки приобретают интерференционную окрашенность, отличающуюся от

Формула изобретения

1. Способ получения многоцветного изображения на поверхности металлов и полупроводников, заключающийся в том, что на различных ее участках получают путем термического оксидифона - цветов побежалости на недеформированных участках металла.

Пример 3 Половину медных образцов размером 50х20хl мм электролитически наводороживают путем погружения в 0,5%-ный водный раствор рульфата натрия при плотности тока 5 А/дм в течение l ч. При последующем окислении образца на воздухе его наводороженная и ненаводороженная половины окисляются с различной скоростью, в Результате чего на них возникают разные цвета побежалости. Так, найример, при температуре оксидирования 275 С за б0 сек на ненаводороженном участке образуется оксидная пленка желтого цвета, а на наводороженном вЂ” фиолетовая °

Пример 4. Ба поверхность железных и никелевых пластин раз20 мером 20х20х1 мм в вакууме 10 мм рт.ст. напыляют пленки меди и никеля толщиной 2000 Х в виде различных геометрических фигур. Полученные образцы окисляют на воздухе при температуре 500 С в течение 1-5 мин.

В результате различия скоростей окисления и цветов окислов сопрягаемых металлов получают многоцветные изображения, Описываемый способ получения многоцветных изображений основан на ис" пользовании дифференциального интерференционного эффекта окисления ме-.. таллов и полупроводников, имеющих участки с различной химической активностью и, следовательно, разной скоростью оксидирования, и имеет. существенные преимущества перед существующими способами. В отличие от всех существующих способов можно

40 получать многоцветные изображения с помощью Лищь одного металла. Отсутствует необходимость нанесения на иэделие слоя металла и последующего их снятия на заданных участ45 ках, что существенно упрощает технологию способа и приводит к экономии дефицитных металлов. Нет необходимости в смене режимов оксидиро" вания - многоцветное изображение формируется при Любых темпеРатурах: от появления цветов побежалости до

: плавления металлов. Так как температура оксидирования в описываемом способе не является ограничивающим фактором то существенно расширяется возможнбсть регулирования скорости процесса и повышения его производительности.

836215

Составитель Р.ухлинова

Редактор С.Титова ТехредТ. Маточка,,„, Корректор М.лароши д," .- -. м Ф

Эаказ 2844/16 Тираж 1048 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рования пленку различного цвета, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса перед оксидированием на поверхности создают участки с различной степенью химической активности.

2,.Способ по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что участки с pas» личной степенью химической активности создают химико-термической обработкой.

3. Способ по п.1, о т л и ч а -. ю щ и и с st тем, что участки с различной степенью химической активности создают путем деформации.

4. Способ по п.1, о т л и ч авЂ” ю шийся тем, что участки с различной степенью химической активности создают путем облучения.

5. Способ по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что участки с различной степенью химической активности создают механической обра,боткой, 6. Способ.по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что участки с различной химической активностью создают химической или злектрохимической обработкой, например наводороживанием.

7. -Способ по п.1, о т л и ч аю щ и N q .я тем, что участки с различной степеиью химической активности создают путем нанесения различных металлов.

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

te 299385, кл . В 05 0 5/06, 1969.

2 Авторское свидетельство СССР

Ф $39444> кл, В 44 D 5/00, 1971.