DE2118977A1 - Verfahren zum Aufdampfen haftfester Silberschichten auf Titan oder Titanlegierungen - Google Patents

Description

71-B 11-21 Bremen, den l6, April 1971

Mei/we

Vereinigte Flugtechnische Werke—Fokker Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Verfahren zum Aufdampfen haftfester Silberschichten auf . Titan oder Titanlepierungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufdampfen von Silber auf Titan oder Titanlegierungen, wobei in an sich bekannter Weise Zwischenschichten zur Erhöhung der Haftfestigkeit verwendet werden.

Es ist bereits bekannt, Metalle oder auch Nichtmetalle mit Silber zu bedampfen. Da jedoch in vielen Fällen das Silber nur eine ungenügende Haftfestigkeit aufweist, wenn es unmittelbar auf das Substrat aufgedampft wird, ist bereits vorgeschlagen worden, Zwischenschichten zwischen Substrat und Silberschicht zu verwenden, die die Haftfestigkeit erhöhen. So ist es bekannt, für die Spiegel von Fahrzeugscheinwerfern zunächst Chrpm und anschließend Kupfer aufzudampfen, das seinerseits die unterlage für die Silberschicht bildet.

Es ist auch bereits bekannt,- die Grenzschichten der einzelnen Substanzen als Mischschichten auszubilden.

Diese bisher bekannten Verfahren und die bekannten Schichten— folgen haben sich jedoch als noch nicht ausreichend erwiesen, wenn eine Silberschicht auf "Titan oder eine Titanlegierung aufgebracht werden soll.

Die Haftfestigkeit einer Silberschicht auf Titan oder einer Titanlegierung läßt sich erfindungsgemäß beträchtlich erhöhen,

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wenn auf das Titan oder die Titanlegierung zuerst eine Schicht aus Reinsttitan und anschließend in an sich bekannter Weise Schichten aus Nickel, Kupfer und Silber auf« gedampft werden. Dabei können die_#Grenzschichten zwischen .den einzelnen Substanzen als Mischschichten ausgebildet sein« Vorzugsweise liegt die Dicke der Einzelschichten zwischen etwa 100 nra und 300 nm. Falls erforderlich kann die Silberschicht anschließend galvanisch verstärkt werden.

Das Aufbringen einer Silberschicht auf Titan oder Titanlegierungen hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Titan. ' beispielsweise mit Stahl in Reibungsberührung gebracht werden muß. Die Silberschicht verhindert dabei die sonst auftretende Reibungskorrosion des Titans, die sehr schnell zu einer Zerstörung der Titanoberflache führt.

Nachfolgend ist ein Beispiel für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung angegeben.

Die metallisch rauhe Titanoberfläche wird mit einer Titanbeize vorbehandelt und anschließend in Vakuum in einer Ar— gonatmosphäre bei etwa 10 Torr gespült. Daran anschliessend wird die Oxidhaut durch Ionenätzung beseitigt, wobei gleichzeitig eine Erwärmung der Titanunterlage auf etwa 350 - 40C ^J C eintritt. Nach einer Herabsetzug des Druckes in der Vakuumlage auf etwa 10*" Torr wird zunächst eine Titanschicht aus Reinsttitan mit einer Schichtdicke von etwa 200 nm aufgedampft. Das Verdampfen des Titans erfolgt zweckmäßig unter Anwendung einer Elektronenstrahlkanone.

Anschließend wird eine etwa 100 nm dicke Nickelschicht aufgedampft, auf die eine; Kupferschicht von etwa 200 — 250 nm folgt. Es ist zweckmäßig, die Grenzschichten der Nickel- und der Kupfer schichten als Mischschichten', mit einem allmählichen übergang von xeLnem Nickel zum reinen Kupfer, auszubilden· Auf die Kupferschicht wird dann eine Silberschicht

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aufgedampft, wobei die Grenzschicht der Kupfer- und der Silberschicht ebenfalls vorzugsweise als Mischschicht ausgebildet wird.

Die Dicke .der einzelnen Schichten kann selbstverständlich auch geringer sein als in dem hier angegebenen Beispiel, wenn die Oberfläche des Substrats aus Titan oder einer Titanlegierung durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung besser ist, als die Oberfläche des Substrats nach dem Beispiel» die durch eine spanabhebende Behandlung hergestellt wird.

Die außerordentliche Haftfestigkeit der so aufgedampften '""*' Silberschicht ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß als erste Zwischenschicht eine Schicht aus Reinsttitan verwendet worden ist. Versuche mit anderen Schichten, die als erste Ztiischenschicht auf die Titanunterlage aufgedampft wurden, ergaben wesentlich geringere Haftfestigkeiten.

Das beruht wahrscheinlich darauf, daß die Titanschicht ein weitgehend ungestörtes Kristallgitter bildet, auf dem die nachfolgende Nickelschicht besonders gut haftet.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   1·) Verfahren zuft Aufdampfen haftfester Silberschichten auf Titan und Titanlegierungen unter Anwendung von Zwischenschichten zur Erhöhung der Haftfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Titan unmittelbar eine Schicht aus Reinsttitan und anschließend Schichten aus Nickel, Kupfer und Silber aufgedampft werden·

   2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschichten eine Dicke von etwa

   _fc 100 - 300 nra aufweisen.

   3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Silberschicht galvanisch verstärkt wird.

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