МАССА ИЗ ХРУСТАЛЯ С ДЕКОРАТИВНЫМ ЭФФЕКТОМ ДИХРОМАТИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК C03C17/40 

Предлагаемое изобретение касается массы из прозрачного аморфного материала, типа хрусталя или стекла, на часть наружной поверхности которого последовательно наносятся слои из металлических или керамических частиц, предназначенных для придания указанному материалу декоративного вида. Предлагаемое изобретение касается также украшений из хрусталя, содержащих, как минимум, массу из указанного материала, на поверхность которого последовательно наносятся указанные слои. Для упрощения изложения в нижеследующем тексте автор предпочитает использовать только термин "хрусталь", хотя этот материал и соответствует лишь одному из возможных вариантов применения рассматриваемого изобретения.

Желаемого визуального эффекта удается достичь благодаря созданию так называемого эффекта дихроичности (смещения цветового тона при изменении концентрации окрашивающего вещества), обеспечиваемого за счет комбинированного использования хрусталя и наложенных друг на друга на его поверхность слоев таких материалов, которые вызывают изменение окраски покрытой этими слоями части хрусталя, причем указанное изменение цвета наблюдается, в частности, если смотреть сквозь указанный хрусталь под некоторым углом падения светового луча. Комбинированное использование массы из хрусталя и нанесенных на его поверхность покрытий на базе металлов уже применялось в прошлом на практике, в частности, известны случаи нанесения на поверхность изделий из хрусталя первого слоя из хрома и второго слоя из золота или из сплава на основе золота. Целью нанесения указанных покрытий являлось придание изделиям из хрусталя внешнего вида изделий из драгоценных металлов, а также усиление их коннотации в качестве драгоценных ювелирных украшений и придание им аспекта ювелирных украшений высшего качества, так называемых изделий "de luxe".

Задачей предлагаемого изобретения является создание зрительных эффектов дихроичного происхождения более широкого диапазона действия, демонстрирующих лицу, смотрящему на изделия, в которых использован указанный эффект, более широкую панораму красок, по сравнению с тем, чем имело место ранее.

С этой целью часть наружной поверхности изделия из хрусталя покрывается последовательно несколькими слоями, наносимыми, согласно предлагаемому изобретению, в соответствии с приводимой ниже схемой:

- сначала непосредственно на поверхность хрустального изделия наносятся последовательно, по меньшей мере, два прозрачных слоя из металла;

- затем наносится финишный матовый отражающий металлический слой.

Обычно, для обеспечения наилучшего проявления эффекта дихроичности достаточно, чтобы указанный выше финишный матовый слой с одной стороны ограничивал пропускание лучей света, а с другой обеспечивал бы возможность отражения светового излучения. Феномен дихроичности, в том смысле, который подразумевается под этим термином, обеспечивается за счет комбинированного использования хрустальной массы, через которую осуществляется наблюдение за готовым изделием, причем указанное наблюдение должно производиться под некоторым углом падения или отражения (в зависимости от соответствующей длины волны) световых лучей металлических и/или керамических частиц, которые в этом случае будут либо абсорбировать, либо отражать, причем различным образом, лучи света видимой части спектра разной длины волны.

В предпочтительном варианте изобретения, в качестве металла, используемого для создания финишного матового слоя, может применяться титан (Ti) или, в качестве альтернативного решения, хром (Cr).

Указанные два металла представляют в рассматриваемом случае интерес благодаря их физико-химическим характеристикам, и в частности, благодаря их высокой твердости, а также способности сопротивляться абразивному износу и воздействию продуктов химического происхождения.

Кроме того, при последовательном нанесении на часть внешней поверхности хрустального изделия указанных слоев в предпочтительном варианте изобретения применяется только одно или два чередования из двух металлических слоев.

В прошлом, в практике осуществления подобной техники, были известны случаи применения такого числа чередований, которое значительно превышало приведенную цифру, в частности, это имело место при необходимости обеспечить так называемый эффект иризации (отливания цветами радуги). Тем не менее, как показала практика, применение одного единственного чередования из двух слоев и даже двух чередований (то есть нанесения четырех слоев) позволяет обеспечить получение наилучшего зрительного эффекта.

Возможная конфигурация согласно изобретению состоит из чередования только металлических слоев. С использованием современных технологий возможно нанесение прозрачных металлических слоев, таких как слои титана (Ti), циркония (Zr), гафния (Hf), золота (Аu), палладия (Pd), никеля (Ni), хрома(Сr), кремния (Si)и их различных комбинаций на кристалл при контролируемой атмосфере, таким образом, чтобы сформировать слои любых цветов.

В соответствии с существующей возможностью осуществления предлагаемого изобретения, на рассматриваемое чередование (рассматриваемые чередования) металлических слоев могут быть дополнительно нанесены чередования слоев из металлических и/или керамических частиц, например, дополнительное сочетание одного слоя SiO₂ и одного слоя TiO₂. В то же время следует отметить, что вместо указанных оксидов может быть использован в качестве материала, образующего указанные слои, и любой другой материал, обладающий физико-химическими свойствами, подобными вышеописанным.

В предлагаемой гипотезе комбинированного использования оксидов SiO₂ и TiO₂ для образования указанных слоев, реализация чередования основана, таким образом, на применении керамических частиц, механические свойства которых (твердость и высокая прочность) и низкая реакционная способность хорошо известны.

Согласно альтернативному варианту применения предлагаемого изобретения, каждое дополнительное чередование может осуществляться на базе применения одной пары слоев, состоящей из одного слоя MgF₂ (слоя керамических частиц) и одного слоя Сr (металлического слоя). Отличительной особенностью каждой из указанных пар слоев, применяемых в двух рассматриваемых гипотезах, является цвет, создаваемый каждой из этих пар слоев и который обнаруживается при наблюдении соответствующего хрустального изделия.

При выборе соответствующих материалов для использования в качестве покрытий, учитываются также и оптические характеристики этих материалов и, в частности, коэффициент преломления ими световых лучей, причем выполняется этот выбор с целью создания специальных, свойственных только этим материалам оптических эффектов.

Для того чтобы достичь главную цель, а именно обеспечить желаемый визуальный эффект, а кроме того, и выполнить необходимые колориметрические требования, предъявляемые к готовому изделию, необходимо осуществить также и правильный подбор толщины различных наносимых слоев.

Так, финишный матовый слой должен иметь, согласно предлагаемому изобретению, толщину, превышающую или равную 50 нанометрам.

Точно также толщина первого слоя каждого чередования должна находиться в предпочтительном варианте изобретения в диапазоне от 50 до 500 нанометров. И, наконец, толщина второго слоя каждого чередования должна находиться в диапазоне от 90 до 400 нанометров.

Как это уже уточнялось выше, предлагаемое изобретение касается не только хрустальной массы, покрытой указанными различными слоями, но также и украшений, на которые эти слои наносятся. В качестве указанных украшений могут рассматриваться кольца, серьги, кулоны, броши и так далее, но также и ювелирные изделия, содержащие массу из хрусталя или другого аморфного прозрачного материала, соответствующего по своим характеристикам вышеприведенному описанию.

Для большей конкретности можно уточнить, что указанная масса может приобретать различные геометрические формы и, в частности, иметь форму кабошона (неграненого драгоценного камня), на поверхность которого нанесены предварительно в последовательном порядке слои покрытий.

Металлическое и/или керамическое покрытие может быть нанесено на поверхность хрустальной массы хорошо известными способами, такими, как испарение в вакууме, методом катодного напыления или же методом магнетронного катодного напыления.

Массы из хрусталя, согласно предлагаемому изобретению, покрытые последовательно нанесенными слоями частиц, придающими этим массам описанный выше зрительный эффект, могут быть, разумеется, использованы и в других случаях, которые касаются не только ювелирных украшений, приведенных в настоящем тексте исключительно в качестве примера применения изобретения.

Изобретение относится к изделиям из прозрачного аморфного стеклообразного материала, типа хрусталя или стекла, и может быть использовано для изготовления ювелирных украшений, таких как кольца, брошки, серьги, кулоны. На часть наружной поверхности стеклообразного материала, типа хрусталя или стекла последовательно нанесено по меньшей мере одно чередование слоев из металла, предназначенных для придания указанной поверхности декоративного эффекта дихроичного происхождения, который проявляется в том случае, если смотреть на вышеупомянутую часть поверхности через массу прозрачного материала. Поверх прозрачных металлических слоев наносится финишный отражающий матовый светонепроницаемый слой, состоящий из металла (титана или хрома). Технический результат изобретения - создание зрительных эффектов дихроичного происхождения более широкого диапазона действия, демонстрирующих более широкую панораму красок. 2 н. и 7 з.п. ф-лы.

1. Масса из прозрачного, стеклообразного, аморфного материала типа хрусталя, или стекла, на часть наружной поверхности которого нанесена последовательность слоев из металла, предназначенных для придания указанной массе декоративного вида дихроичного происхождения, который будет проявляться в том случае, если смотреть сквозь указанную массу прозрачного материала, при этом последовательность указанных слоев подчиняется следующей схеме:
по меньшей мере, одно чередование двух прозрачных слоев из металла нанесено непосредственно на поверхность хрусталя;
затем поверх указанных слоев нанесен финишный непрозрачный отражающий слой из металла.

2. Хрустальная масса по п.1, отличающаяся тем, что в качестве металла, входящего в состав финишного непрозрачного слоя, используют титан (Ti).

3. Хрустальная масса по п.1, отличающаяся тем, что в качестве металла, входящего в состав финишного непрозрачного слоя, используют хром (Сr).

4. Хрустальная масса по п.1, отличающаяся тем, что в состав наносимых слоев входят одно или два чередования из двух слоев металла.

5. Хрустальная масса по п.1, отличающаяся тем, что толщина первого непрозрачного слоя превышает 50 нм или равна этой величине.

6. Хрустальная масса по п.1, отличающаяся тем, что толщина первого слоя каждого чередования находится в диапазоне от 50 и 500 нм.

7. Хрустальная масса по п.1, отличающаяся тем, что толщина второго слоя каждого чередования находится в диапазоне от 90 и 400 нм.

8. Ювелирное изделие типа кольца, сережек, кулона, броши и так далее, в состав которого входит хрустальная масса по любому из пп.1-7.

9. Ювелирные украшения по п.8, отличающиеся тем, что хрустальная масса имеет вид кабошона, на поверхность которого нанесена последовательность слоев.