【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造由包含至少18克拉金，即相对于材料总重量包含至少75重量％的金的材料制成的钟表或珠宝组件的方法。本专利技术还涉及一种用于生产钟表或珠宝组件的半成品，以及能够通过所述制造方法获得的所述钟表或珠宝组件。
技术介绍
1、金合金通常以沉积涂层的形式或固态形式用于制造钟表或珠宝组件。这些合金传统上是黄色、红色或灰色。为了使金合金的颜色与金的原始颜色区分开来而着色的金合金可以通过传统的冶金路线，或者通过使用涂覆有至少一层金属氧化物(如硅、锆或钛氧化物)的金纳米颗粒，基于金纳米颗粒的等离子体效应来获得。用符号au@金属氧化物来指代这种被金属氧化物壳覆盖的金纳米颗粒。实际上，金纳米颗粒(通常尺寸范围为2到200纳米)具有等离子体效应。等离子体效应包括当纳米颗粒暴露于电磁场时，其电子云的振动。更具体地说，在光的振荡电场的影响下，金属纳米颗粒的自由电子相对于金属网络发生振荡。在某些频率下，即在某些波长下，这些振荡通过共振现象获得大幅度。这被称为等离子体共振(局部表面等离子体共振lspr的简化)。光吸收在共振频率下最大。吸收后，表面等离子体以辐射方式(光扩散)或非辐射方式(以热的形式)失去其能量。
2、这种等离子体效应赋予金纳米颗粒极具吸引力的光学特性。lspr在可见光范围内产生共振。因此，可以用可见光激发lspr，并且lspr在纳米颗粒的颜色特性中起着重要作用。lspr特别依赖于纳米颗粒的尺寸和形状。例如，对于纳米球，金的共振在水溶液中位于大约520纳米，并且对于范围从2到50纳米的尺寸变化很小。这些纳米颗粒呈
3、专利ep1887052描述了一种由着色陶瓷组成的部件，着色剂由例如覆盖有晶态二氧化硅的金纳米颗粒组成。所获得的部件在红色范围内。陶瓷中的着色剂少于5重量％。因此，该文件并未描述任何含有至少75重量％金的组件。
4、专利ep2369022描述了一种用于制造包含至少12克拉甚至18克拉金的固态材料的方法，该固态材料由覆盖有二氧化硅的金纳米颗粒形成。所使用的金纳米颗粒的颜色根据纳米颗粒的尺寸、几何形状(球形、圆柱形和金字塔形)、组成以及化学环境进行调整。固态材料通过与微波辐射相关联的加热进行烧结来获得，这使得可以不改变所使用的金纳米颗粒的特定颜色。然而，描述了一种鲜红色金纳米颗粒溶液的制备，覆盖有二氧化硅的金纳米颗粒溶液呈紫色，加热和微波辐射后获得的丸粒呈黑色。因此，所描述的方法不能保证纳米颗粒的颜色得以保留，因此不够稳健。
5、申请ep3482851描述了一种用于制造包含至少18克拉金的材料的方法，该材料由金纳米颗粒组装在二氧化钛基质中形成。然而，这种方法是复杂的，因为它需要使用溶剂并对反应器中形成的混合物进行加热。此外，由于二氧化钛的显著吸收或不适合光传输的光学特性，光穿透材料的深度不足以获得金纳米颗粒的最大等离子体效应，因此所获得的材料颜色不是深黑色。此外，指出在压实和烧结步骤之前获得的粉末是黑色的，而在这两个步骤之后，材料呈无烟煤色。因此，纳米颗粒的初始颜色发生了变化。此外，二氧化钛的机械性能，如硬度，并不总是足以满足根据组件规定的要求。
6、本专利技术旨在通过提出一种用于制造由包含至少18克拉金的材料制成的钟表或珠宝组件的方法来补救这些缺点，该方法使得可以保证所使用的纳米颗粒的颜色得以保留和稳定。
7、本专利技术的另一个目的是提出一种用于制造钟表或珠宝组件的方法，该方法使得可以获得包含至少18克拉金并且具有非常好的机械性能的复合组件。
8、本专利技术的另一个目的是提出一种用于制造由包含至少18克拉金的材料制成的钟表或珠宝组件的方法，该方法使得能够以简单的方式获得深色组件，灰色或黑色，特别是深黑色组件。
技术实现思路
1、为此，本专利技术涉及一种用于由包含至少18克拉金的材料制成的钟表或珠宝组件的方法，所述方法包括以下步骤：
2、a)生产au@金属氧化物纳米颗粒的溶液，所述au@金属氧化物纳米颗粒包括被金属氧化物壳覆盖的金核，步骤a)包括至少以下子步骤：
3、a1)通过将金前驱体与还原剂反应来合成金纳米颗粒，所述金纳米颗粒具有使其至少在可见光范围内具有等离子体效应的尺寸和形状；
4、a2)将在步骤a1)中获得的所述金纳米颗粒与包含用于与所述金属氧化物偶联的官能团的表面活性剂的溶液混合，并且保持搅拌足够的时间以使所述表面活性剂涂覆所述金纳米颗粒，同时保持等离子体效应；
5、a3)通过将金属氧化物前驱体与在子步骤a2)中获得的所述金纳米颗粒反应来形成所述金属氧化物壳，同时保持等离子体效应；
6、b)使用在步骤a)中获得的所述溶液生产由包含至少18克拉金的材料制成的半成品，以形成所述钟表或珠宝组件，同时保持等离子体效应，获得的所述半成品的颜色使得在干燥状态下，获得的半成品的颜色与在步骤a)中形成的au@金属氧化物纳米颗粒的颜色之间在cie lab颜色空间中的差异δe小于10，更优选小于或等于8；
7、c)使用在步骤b)中获得的所述半成品生产由所述包含至少18克拉金的材料制成的钟表或珠宝组件，同时保持等离子体效应。
8、因此，根据本专利技术的方法使得可以不改变并保留合成的金纳米颗粒的颜色，特别是在获取半成品的过程中，并且可以获得包含至少18克拉金的组件，该组件的颜色与最初合成的金纳米颗粒基本上相同，这种颜色有利地为黑色。
9、本专利技术还涉及一种由包含至少18克拉金的材料制成的半成品，所述半成品能够在实施根据上述制造钟表或珠宝组件的方法的过程中获得，其特征在于，所述半成品具有在cie l*a*b颜色空间中由参数-5<a*<5、-5<b*<5和l*<15，优选-1<a*<1、-1<b*<1和l*<13定义的颜色。
10、本专利技术还涉及一种钟表或珠宝组件，所述钟表或珠宝组件能够通过上述制造方法获得，所述钟表或珠宝组件使用具有在cie l*a*b颜色空间中由参数-5<a*<5、-5<b*<5和l*<15定义的颜色的半成品获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于制造由包含至少18克拉金的材料制成的钟表或珠宝组件的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤a)包括在子步骤a2)和子步骤a3)之间的中间子步骤a4)，所述中间子步骤a4)包括去除过量的表面活性剂。
3.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述表面活性剂选自包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、明胶、硅烷衍生物和硅酸盐/酯衍生物的组，所述表面活性剂优选为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤b)包括选自包括3D打印方法、辐射暴露方法和它们的组合的组的方法。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤b)包括以下子步骤：
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述预陶瓷聚合物选自包括聚碳硅氧烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚碳硅氮烷、聚硅烷和聚倍半硅氮烷的组，以形成分别为氧碳化硅、碳化硅、氮化硅、碳氮化硅和氧氮化硅的聚合物衍生陶瓷。
7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，
8.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤b)包括以下子步骤：
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述陶瓷选自包括氧化锆、氧化铝、氧碳化硅、碳化硅、氮化硅、碳氮化硅、氧氮化硅、碳化钛、氮化钛、二硼化钛、碳化硼的组。
10.根据权利要求8或9所述的制造方法，其特征在于，子步骤b6)包括选自包括铸造方法、压制成型方法和注射成型方法的组的方法。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤c)包括机械加工和/或精饰处理，以获得所述钟表或珠宝组件。
12.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，在子步骤a1)中获得的所述金纳米颗粒具有小于200纳米的尺寸。
13.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述还原剂为NaBH4或柠檬酸钠，优选为柠檬酸钠。
14.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，子步骤a1)包括在25℃的环境温度下，将所述金前驱体的水性溶液与还原剂的水性溶液以金/还原剂在溶液中在1/50至1/20之间的摩尔比混合。
15.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述金属氧化物壳的厚度小于100纳米。
16.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述金前驱体是金盐，优选是四氯金酸。
17.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述金属氧化物前驱体选自包括用于二氧化硅壳的四乙氧基硅烷、用于二氧化钛壳的丁氧化钛和用于二氧化锆壳的丁氧化锆的组。
18.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，子步骤a1)包括在25℃的环境温度下，将所述金前驱体的水性溶液与柠檬酸钠的水性溶液以金/柠檬酸钠在溶液中在1/50至1/20之间的摩尔比混合；在子步骤a1)中获得的所述金纳米颗粒为黑色，所述黑色在CIE Lab颜色空间中由参数-5<a*<5、-5<b*<5和L*<10，优选为-1<a*<1、-3<b*<3和L*<6定义。
19.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，子步骤a1)包括在25℃的环境温度下，将所述金前驱体的水性溶液与柠檬酸钠的水性溶液以金/柠檬酸钠在溶液中在1/50至1/20之间的摩尔比混合；在子步骤a2)中使用的所述表面活性剂是在水性溶液中的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，金/PVP在溶液中的摩尔比在1/1至3/1之间；以及在子步骤a3)中使用的所述金属氧化物前驱体是在醇溶液中的四乙氧基硅烷，以获得Au@SiO2纳米颗粒，在干燥状态下，所述Au@SiO2纳米颗粒具有在CIE Lab颜色空间中由参数-5<a*<5、-5<b*<5和L*<10，优选为-1<a*<1、-3<b*<3和L*<6定义的颜色；在步骤b)中获得的半成品的颜色在CIE Lab颜色空间中由参数-5<a*<5、-5<b*<5和L*<15，优选为-1<a*<1、-1<b*<1和L*<13定义。
20.一种由包含至少18克拉金的材料制成的半成品，所述半成品能够在实施根据前述权利要求中任一项所述的用于制造钟表或珠...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于制造由包含至少18克拉金的材料制成的钟表或珠宝组件的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤a)包括在子步骤a2)和子步骤a3)之间的中间子步骤a4)，所述中间子步骤a4)包括去除过量的表面活性剂。
3.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述表面活性剂选自包括聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、明胶、硅烷衍生物和硅酸盐/酯衍生物的组，所述表面活性剂优选为聚乙烯吡咯烷酮(pvp)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤b)包括选自包括3d打印方法、辐射暴露方法和它们的组合的组的方法。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤b)包括以下子步骤：
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述预陶瓷聚合物选自包括聚碳硅氧烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚碳硅氮烷、聚硅烷和聚倍半硅氮烷的组，以形成分别为氧碳化硅、碳化硅、氮化硅、碳氮化硅和氧氮化硅的聚合物衍生陶瓷。
7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，子步骤b2)包括选自包括3d打印方法、辐射暴露方法、铸造方法、压制成型方法和注射成型方法的组的方法。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤b)包括以下子步骤：
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述陶瓷选自包括氧化锆、氧化铝、氧碳化硅、碳化硅、氮化硅、碳氮化硅、氧氮化硅、碳化钛、氮化钛、二硼化钛、碳化硼的组。
10.根据权利要求8或9所述的制造方法，其特征在于，子步骤b6)包括选自包括铸造方法、压制成型方法和注射成型方法的组的方法。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤c)包括机械加工和/或精饰处理，以获得所述钟表或珠宝组件。
12.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，在子步骤a1)中获得的所述金纳米颗粒具有小于200纳米的尺寸。
13.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述还原剂为nabh4或柠檬酸钠，优选为柠檬酸钠。
14.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，子步骤a1)包括在25℃的环境温度下，将所述金前驱体的水性溶液与还原剂的水性溶液以金/还原剂在溶液中在1/50至1/20之间的摩尔比混合。
15.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述金属氧化物壳的厚度小于100纳米。
16.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述金前驱体是金盐，优选是四氯金酸。
17.根据前述权利要求中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安·佩雷特，尼古拉斯·亨德里克斯，阿尔巴·芬尼利，瓦茨拉夫·佩恰尔，
申请(专利权)人：百达翡丽日内瓦公司，
类型：发明
国别省市：
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