CN107916442A - 高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法。所述高尔夫球杆头整体表面具有可提硬度的金属镀层，且可作为后续加工的高硬度无机物层与高尔夫球杆头之间的过渡层。金属镀层中掺入高硬度无机物微米粒度颗粒后，可进一步提高金属镀层的硬度，同时金属镀层可具有哑光效果。所述高尔夫球杆头的击球面和底部金属镀层上还具有高硬度无机物层，能大幅度提升高尔夫球杆头击球面和底部的硬度，使其破损和磨损大幅下降。
Description
技术领域
本发明涉及表面处理中的镀膜领域，尤其涉及一种高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法。
背景技术
高尔夫球杆头，一般的材质为金属。球杆头底部和击球面在使用过程中，随着摩擦和撞击会有磨损和微变形，产生老旧感；球杆头底部和击球面以外的区域很少与硬物接触或摩擦，能保持如新的状态，但光泽度高产生炫目对使用有不良影响，且高泽度高不具备高档典雅的感觉。
一般的做法是在部分球杆头和整体球杆上附着一层高分子的哑光膜，哑光膜分为两种：一种是在基底涂料中添加具有特殊结构和基团的消光树脂，另一种是在基底涂料中添加某些无机物消光粉。但高分子基底材料的亚光膜容易磨损或磨损，而产生破旧感。而目前高尔夫球杆头的击球面，无论整体合金材料还是镀层，其硬度都不足以应对长期的剧烈高尔夫球击球动作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，高尔夫球杆头整体表面具有金属镀层，高尔夫球杆头击球面和底部的金属镀层上具有高硬度无机物层。
可选的，金属镀层通过电镀或化学镀工艺，沉积在高尔夫球杆头整体表面。
进一步可选的，金属镀层为W、Mo、Cr、Ti或Al其中一种金属镀层或其中一种金属的合金镀层，且厚度范围5-30μm。
优选的，电镀或化学镀方法的镀液中，添加高硬度无机物微米粒度颗粒，通过这种复合镀方法，使得金属镀层中均匀分布有高硬度无机物微米粒度颗粒。
可选的，所述金属镀层为钛金属，且使用的镀层方法为电镀时，每100g电镀处理液配方如下，草酸钛钾5-10g、氯化钛2-5g、氯化钾10-15g、碳酸二甲酯1-3g、碳酸钾0.5-2g、甲基丁炔醇1-3g、丁炔二醇1-2g、氯化铈0.1-0.5g、氯化镧0.1-0.5；除以上添加试剂，剩余质量为超纯水，电镀处理液配置完毕后，添加的高硬度无机物微米粒度颗粒占电镀处理液体积百分数为1-3vol.％。
可选的，高硬度无机物微米粒度颗粒为金刚石、二氧化硅、刚玉、氮化钛、石榴石或碳化硅中的一种或几种，且粒度分布D50在0.4-0.7μm。
可选的，高硬度无机物层为金刚石、碳化硅或氮化钛层，且厚度为1-4μm。
优选的，高硬度无机物微米粒度颗粒与高硬度无机物层是同种化合物。
进一步可选的，高硬度无机物层通过磁控溅射方法的加工：
a、将衬底放置于加热基板上，安装靶材前清理靶材，使用氩气抽走表面的灰尘和杂质，
b、首先用机械真空泵抽溅射室真空，当气压小于10Pa后，开分子涡轮泵，抽真空到7×10-4Pa后，准备溅射完成，
c、溅射过程中工作气体为氩气，且气压可选范围0.1-1.5Pa、射频功率范围60-200W、基底温度范围20-200℃。
本发明优点在于高尔夫球杆头整体表面具有金属镀层，提升高尔夫球杆头的硬度，且可作为高硬度无机物层与高尔夫球杆头之间的过渡层。金属镀层中掺入高硬度无机物微米粒度颗粒后，可进一步提高金属镀层的硬度，同时使得金属镀层具有哑光效果。高尔夫球杆头的击球面和底部金属镀层上还具有高硬度无机物层，能大幅度提升高尔夫球杆头击球面和底部的硬度，使得击球面和底部的破损和磨损大幅下降。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行进一步的描述。
实施例1：
一种高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，高尔夫球杆头整体表面具有钛金属镀层，钛金属镀层通过电镀法加工，沉积在高尔夫球杆头整体表面，厚度为15μm。
电镀法的镀液中，添加金刚石微米粒度颗粒，通过这种复合镀方法，使得钛金属镀层中均匀分布有D50在0.4μm的金刚石微米粒度颗粒。
使用电镀法加工钛金属镀层时，每100g电镀处理液配方如下，草酸钛钾8g、氯化钛2g、氯化钾14g、碳酸二甲酯2g、碳酸钾1g、甲基丁炔醇1g、丁炔二醇1g、氯化铈0.2g、氯化镧0.1；除以上添加试剂，剩余质量为超纯水，电镀处理液配置完毕后，添加的金刚石微米粒度颗粒占电镀处理液体积百分数为2vol.％。
高尔夫球杆头击球面和底部的钛金属镀层上具有金刚石薄膜层，且厚度为2μm。
金刚石薄膜层通过磁控溅射方法的加工：
a、将衬底放置于加热基板上，使用纯度为99.99％的石墨靶材，安装靶材前清理靶材，使用氩气抽走表面的灰尘和杂质，
b、首先用机械真空泵抽溅射室真空，当气压小于10Pa后，开分子涡轮泵，抽真空到7×10-4Pa后，准备溅射完成，
c、溅射过程中工作气体为氩气，且气压为0.6Pa、射频功率160W、基底温度30℃。
以上工艺条件下，高尔夫球杆头整体表面上具有钛金属膜，钛金属膜内复合金刚石微米粒度颗粒，光泽度为29％。、硬度(HRC)为33。高尔夫球杆头击球面和底部的钛金属镀层上具有金刚石薄膜层，光泽度为30％、硬度10GPa。
对比未进行镀膜的高尔夫球杆或高尔夫球头的光泽度为72％、硬度(HRC)为23.1。
实施例2：
一种高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，高尔夫球杆头整体表面具有钼金属镀层，钼金属镀层通过电镀法加工，沉积在高尔夫球杆头整体表面，厚度为20μm。
电镀法的镀液中，添加金刚石微米粒度颗粒，通过这种复合镀方法，使得钼金属镀层中均匀分布有D50在0.5μm的金刚石微米粒度颗粒。
使用电镀法加工钼金属镀层时，每100g电镀处理液配方如下，1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐10g、氯化钼10g、碳酸二甲酯1g、碳酸钾0.5g、甲基丁炔醇1g、丁炔二醇1g、氯化铈0.1g、丙烯酸羟乙酯1g，除以上添加试剂，剩余质量为超纯水。电镀处理液配置完毕后，添加的金刚石微米粒度颗粒占电镀处理液体积百分数为2vol.％。
高尔夫球杆头击球面和底部的钼金属镀层上具有金刚石薄膜层，且厚度为2μm。
金刚石薄膜层通过磁控溅射方法的加工：
a、将衬底放置于加热基板上，使用纯度为99.99％的石墨靶材，安装靶材前清理靶材，使用氩气抽走表面的灰尘和杂质；
b、首先用机械真空泵抽溅射室真空，当气压小于10Pa后，开启分子涡轮泵，抽真空到7×10-4Pa后，准备溅射完成；
c、溅射过程中工作气体为氩气，且气压0.7Pa、射频功率160W、基底温度30℃。
以上工艺条件下，高尔夫球杆头整体表面上具有钼金属膜，钼金属膜内复合金刚石微米粒度颗粒，光泽度为27％。、硬度(HRC)为46。高尔夫球杆头击球面和底部的钛金属镀层上具有金刚石薄膜层，光泽度为32％、硬度10.6GPa。
对比未进行镀膜的高尔夫球杆或高尔夫球头的光泽度为72％。硬度(HRC)为26.1。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述高尔夫球杆头整体表面具有金属镀层，所述高尔夫球杆头击球面和底部的金属镀层上具有高硬度无机物层。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述金属镀层通过电镀或化学镀工艺，沉积在高尔夫球杆头整体表面。
3.根据权利要求1或2所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述金属镀层为W、Mo、Cr、Ti或Al的其中一种金属镀层或其中一种金属的合金镀层，且厚度范围5-30μm。
4.根据权利要求2所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述电镀或化学镀方法的镀液中，添加高硬度无机物微米粒度颗粒，通过这种复合镀方法，使得金属镀层中均匀分布有高硬度无机物微米粒度颗粒。
5.根据权利要求4所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述金属镀层为钛金属，且使用的镀层方法为电镀时，每100g电镀处理液配方如下，
草酸钛钾5-10 氯化钛2-5 氯化钾10-15
碳酸二甲酯1-3 碳酸钾0.5-2 甲基丁炔醇1-3
丁炔二醇1-2 氯化铈0.1-0.5 氯化镧0.1-0.5；
除以上添加试剂，剩余质量为超纯水，电镀处理液配置完毕后，添加的高硬度无机物微米粒度颗粒占电镀处理液体积百分数为1-3vol.％。
6.根据权利要求4所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述高硬度无机物微米粒度颗粒为金刚石、二氧化硅、刚玉、氮化钛、石榴石或碳化硅中的一种或几种，且粒度分布D50在0.4-0.7μm。
7.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述高硬度无机物层为金刚石、碳化硅或氮化钛层，且厚度为1-4μm。
8.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述高硬度无机物微米粒度颗粒与高硬度无机物层是同种化合物。
9.根据权利要求1或7所述的高尔夫球杆头表面复合镀膜及镀膜方法，其特征在于：所述高硬度无机物层通过磁控溅射方法的加工，
a、将衬底放置于加热基板上，安装靶材前清理靶材，使用氩气抽走表面的灰尘和杂质，
b、首先用机械真空泵抽溅射室真空，当气压小于10Pa后，开分子涡轮泵，抽真空到7×10-4Pa后，准备溅射完成，
c、溅射过程中工作气体为氩气，且气压可选范围0.1-1.5Pa、射频功率范围60-200W、基底温度范围20-200℃。
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