專利名稱：一種具有功能性薄膜層的石材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有功能性薄膜層的石材，即取自天然石材，表面經(jīng)過人工再造 形成具有薄膜層的石材，以及該種石材的制造方法。
背景技術(shù)：
石材應(yīng)用于建筑已有幾千年的歷史。石材作為天然礦物直接應(yīng)用于建筑裝飾有 其獨到之處，但人們已逐漸認(rèn)識到石材作為建筑材料應(yīng)用于大廈內(nèi)外，經(jīng)受各種環(huán)境的考 驗，有其局限性，如表面的耐磨性、耐腐蝕性不夠理想，裝飾性不夠多樣，色彩不夠絢麗，這 些局限性影響到了建筑的使用壽命以及建筑的色彩變化。如何提升天然石材的性能和品 質(zhì)，提高石材的建筑使用壽命，是本發(fā)明關(guān)注的課題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有功能性薄膜層的石材，使天然石材表面上附著 一層性質(zhì)與石材性質(zhì)完全不同、具有某種功能的薄膜層，用以提高天然石材的表面性能，薄 膜對石材性質(zhì)主要作用是增加強度。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有功能性薄膜層的石材的制造方法。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是，一種具有功能性薄膜層的石材，其特征在于，在天 然石材表面上附著一層具有某種特性的薄膜層。
上述方案中，所述薄膜層是金屬膜層或陶瓷膜層。金屬膜層可以是金、銀、鉬、鈦、 銅、鋁、錫、錳、鋅、鎳或鉻的膜層，也可以是鈦合金的膜層(如鈦鋁的膜層)、鋁合金的膜層 (如鋁硅的膜層)或鎳合金的膜層(即鉻鎳的膜層)。陶瓷膜層可以是氮化硅、碳化硅、氧化鋁、 氧化鈦、氧化錫或氧化硅的膜層。
上述方案中，所述薄膜層是透明膜層或有色膜層。
上述方案中，所述天然石材本身是平板石材或非平板石材。
實現(xiàn)本發(fā)明另一個目的的技術(shù)方案是，一種具有功能性薄膜層的石材的制造方 法，采用物理濺射法制造，其中基材是天然石材，靶材是薄膜的材料。所述方法在封閉空間 進(jìn)行，靶材以原子團或離子形式被濺射出來，濺射在石材上，并且最終沉積在石材表面，經(jīng) 歷成膜過程，最終形成薄膜，石材表面因獲得薄膜建立，從而形成新的界面。膜層具有很好 的均勻性，適合石材產(chǎn)品本身的加工。
上述方法中，所述物理濺射法采用磁控濺射法、離子束濺射法或激光濺射法。
本發(fā)明的有益效果是利用工業(yè)方法，使天然石材表面附著上薄膜層，用以改變石 材表面的耐磨性或耐腐蝕能力，使其具有優(yōu)于天然石材的綜合性能，使得設(shè)計師具有了更 多選擇空間。本發(fā)明的制造方法使所述具有功能性薄膜層的石材可以采用工業(yè)方法批量生 產(chǎn)。生產(chǎn)規(guī)模可以很大，以利于成本降低。
圖1是本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材的結(jié)構(gòu)示意圖。
1.石材，2.薄膜層。具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例來對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，下述各實施例僅用于說明 本發(fā)明而非對本發(fā)明的限制。
實施例1 :將平板型天然石材作為基材，黃金作為靶材，一同送入磁控濺射操作倉 內(nèi)，按照磁控濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，黃金附著在所述石材的表面并向內(nèi)部擴散，形成黃金 薄膜。由此獲得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，使石材的表面具有了黃金的裝飾性能。 尤其當(dāng)薄膜層厚度很薄時，天然石材表面的紋理還依稀可見，裝飾效果極佳。
實施例2 :將平板型天然石材作為基材，鈦鋁合金作為靶材，一同送入磁控濺射操 作間內(nèi)，按照磁控濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，鈦鋁合金附著在所述石材的表面并向內(nèi)部擴散， 形成鈦或鈦合金薄膜。由此獲得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，由于鈦鋁合金因具有 強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點，使石材的表面具有了鈦鋁合金的特性。
實施例3 :將天然石材作為基材，氮化硅作為靶材，一同送入離子束濺射操作間 內(nèi)，按照離子束濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，氮化硅附著在所述石材的表面，形成氮化硅薄膜。 由此獲得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，呈現(xiàn)白色或灰白色，使石材的表面具有了氮 化硅的耐磨特性。
實施例4 :將天然石材作為基材，碳化硅作為靶材，一同送入磁控濺射操作倉內(nèi)， 按照磁控濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，碳化硅附著在所述石材的表面，形成碳化硅薄膜。由此獲 得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，呈現(xiàn)綠色或黑色，使石材的表面具有了碳化硅的耐 磨、耐氧化、耐腐蝕特性。
實施例5 :將天然石材作為基材，鋁硅合金作為靶材，一同送入激光濺射操作倉 內(nèi)，按照激光濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，鋁硅合金附著在所述石材的表面，形成鋁硅薄膜。由 此獲得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，呈現(xiàn)灰色特征，使石材的表面具有了鋁硅的耐 磨、耐氧化、耐腐蝕特性。
實施例6 :將天然石材作為基材，二氧化硅作為靶材，一同送入磁控濺射操作倉 內(nèi)，按照磁控濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，二氧化硅附著在所述石材的表面，形成二氧化硅薄 膜。由此獲得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，呈現(xiàn)透明特征，使石材的表面具有了二氧 化硅的硬度、耐磨、耐氧化特性。
實施例7 :將天然石材作為基材，氧化錫作為靶材，一同送入磁控濺射操作倉內(nèi)， 按照磁控濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，氧化錫附著在所述石材的表面，形成氧化錫薄膜。由此獲 得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，呈現(xiàn)淺藍(lán)色特征，使石材的表面具有了氧化錫的熱 反射膜的節(jié)能特性。
實施例8 :將天然石材作為基材，鉻鎳作為靶材，一同送入磁控濺射操作倉內(nèi)，按 照磁控濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，氧化錫附著在所述石材的表面，形成鉻鎳薄膜。由此獲得本 發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，呈現(xiàn)銀白色特征，使石材的表面具有了鉻鎳的高強度和 抗腐蝕特性。
實施例9 :將天然石材作為基材，氧化鈦作為靶材，一同送入磁控濺射操作倉內(nèi)，按照磁控濺射法，產(chǎn)生濺射、吸附，氧化鈦附著在所述石材的表面，形成氧化鈦薄膜。由此獲 得本發(fā)明的具有功能性薄膜層的石材，呈現(xiàn)金色特征，使石材的表面具有了氧化鈦的耐磨、 耐氧化特性。
薄膜材料是相對于基材而言的，是人們采用特殊的方法，在基材的表面沉積或制 備的一層性質(zhì)與基材性質(zhì)完全不同的物質(zhì)層。每種材料的性能都有其局限性，薄膜材料往 往具有特殊的材料性能或性能組合?？梢詫⒏鞣N不同的材料靈活的復(fù)合在一起，構(gòu)成具有 優(yōu)異特性的復(fù)雜材料體系，發(fā)揮每種材料各自的優(yōu)勢，避免單一材料的局限性。
權(quán)利要求
1.一種具有功能性薄膜層的石材，其特征在于，在天然石材表面上附著一層具有某種特性的薄膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材，其特征在于，所述薄膜層是金屬膜層或陶瓷膜層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石材，其特征在于，所述金屬膜層是金、銀、鉬、鈦、銅、鋁、錫、猛、鋅、鎳、鉻、鈦合金、招合金或鎳合金的膜層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石材，其特征在于，所述鈦合金的膜層是鈦鋁的膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石材，其特征在于，所述鋁合金的膜層是鋁硅的膜層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石材，其特征在于，所述鎳合金的膜層是鉻鎳的膜層。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石材，其特征在于，所述陶瓷膜層是氮化硅、碳化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化錫或氧化硅的膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材，其特征在于，所述薄膜層是透明膜層或有色膜層。
9.根據(jù)權(quán)利要求Γ8中任一所述的石材，其特征在于，所述天然石材本身是平板石材或非平板石材。
10.一種具有功能性薄膜層的石材的制造方法，其特征在于，采用物理濺射法制造，其中基材是天然石材，靶材是薄膜的材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述物理濺射法采用磁控濺射法。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述物理濺射法采用離子濺射法。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述物理濺射法采用激光濺射法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有功能性薄膜層的石材及其制造方法。本發(fā)明的石材其特征在于，在天然石材表面上附著一層具有某種特性的薄膜層。本發(fā)明的石材采用物理濺射法制造，其中基材是天然石材，靶材是薄膜的材料。本發(fā)明的有益效果是利用工業(yè)方法，使天然石材表面附著上薄膜層，用以改變石材表面的耐磨性或耐腐蝕能力，使其具有優(yōu)于天然石材的綜合性能，使得設(shè)計師具有了更多選擇空間。本發(fā)明的制造方法使所述具有功能性薄膜層的石材可以采用工業(yè)方法批量生產(chǎn)。生產(chǎn)規(guī)模可以很大，以利于成本降低。
文檔編號B32B18/00GK103029373SQ2011102948
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者孫寶春, 蘇貴煌 申請人:孫寶春, 蘇貴煌