专利名称：强化的剃刀刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种强化的剃刀刀片和一种强化此类剃刀刀片的方法。
背景技术：
为了改善基质的化学和机械特性例如硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性，基质例如用于剃刀刀片的基质具有施用到基质的硬涂层，尤其是在切刃处。对于剃刀刀片而言， 通常被施用在切刃上的这些硬涂层起到两种主要作用，即强化剃刀刀片(其允许外形更纤薄)和提供粘附调聚物涂层的合适界面。一般来讲，剃刀刀片在其切刃处变得越细，切削力越低并且剃刀刀片的切割性能越好。包括较低切削力的切刃结构的实例描述于美国专利 5，295，305 ；5，232，568 ；4，933，058 ；5，032，243 ；5，497，550 ；5，940，975 ；5，669，144 ； 5，217，010和5，142，785中。所得剃刀刀片的性质极大地取决于下面的基质和涂层二者的强度和硬度。在给使用者提供贴面和舒适剃刮方面，剃刀刀片的挠曲或弯曲是一个主要因素。 在剃刮期间和之后的某些不适通常是由于切口的缘故，其由剃刀刀片硬度过大而造成，因为存在例如非晶金刚石这样的涂层。这种现象是由于硬涂层实际上改变剃刀切刃的轮廓的缘故，因为厚度通常朝向尖端较高。通常，剃刀刀片的切刃上的硬涂层具有多层结构。这些层通常被选择和优化以提供含氟聚合物例如聚四氟乙烯(PTFE)涂层的足够的强度和粘附性。然而，这些涂层并未被优化给下面的基质本身来提供合适的强度和柔韧性。尽管硬涂层可有助于剃刀刀片的总体强度，这些涂层中无一个有助于最小化涂层厚度。代替添加硬涂层，已经试图通过氮化处理使基质硬化，氮化处理是用来强化黑色金属和有色金属材料的技术。当施用到例如用于剃刀刀片的那些钢基质时，产生了各种 ^-Ν相的化合物层即立方γ ‘ (Fe4N)相或六方ε (Fe2_3N)相。然而，这些Y ‘和ε相实际上不增大下面基质的强度，而代之以产生脆的基质表面，尤其是在切刃处，因为形成了副产品生长或小丘。如果切刃在剃刀刀片上折断，则剩余的剃刀刀片将产生极其不适的剃刮。等离子氮化优于气体和盐浴氮化的主要优点之一是工艺控制。通过控制功率和气体组成，可控制处理的不锈钢基质的相组成、层结构和它的厚度以及其它性质。例如，氮化不锈钢增加下面钢的耐磨性以及改善疲劳强度并减小摩擦系数。因此，生产不包括Y'和ε相的改进剃刀刀片将是有利的。取而代之的是，改进的剃刀刀片包括包含氮化物的固溶体的氮化物-基质间混区，其实质上不改变原始剃刀刀片轮廓。这种构型提供改进的剃刀刀片特性例如切刃纤薄。此外，通过降低剃刀刀片的切刃的切削力改进剃刮性能也将是有利的。这可通过施用显著变薄的硬涂层或者可能通过在施用硬涂层之前通过强化基质消除它而实现。
发明内容
在一方面，本发明涉及一种包括具有切刃的基质的剃刀刀片，所述基质包括设置在基质表面处或该表面之下的氮化物-基质间混区，所述氮化物-基质间混区基本上不含化合物层。在另一方面，本发明涉及一种用于强化剃刀刀片的方法，所述方法包括以下步骤 (a)在真空室中提供包括切刃的基质；(b)将含氮气体混合物供给到真空室中，所述气体混合物包括按体积计介于约1-12%之间的氮气和按体积计介于约88-99%之间的氢气；和 (c)用含氮气体混合物氮化处理所述基质以形成设置在基质表面处或该表面之下的氮化物-基质间混区。通过该说明和附图并通过所述权利要求书，本发明的其它特征和优点将显而易见。
图1是示出了根据本发明的包括氮化物-基质间混区的剃刀刀片的一个实例的图解视图；图2是还包括第一涂层的图1的图解视图；图3是根据本发明的用于施用第一涂层的一种示例性设备的图解视图；和图4是还包括第二涂层的图2的图解视图。
具体实施例方式术语“固溶”是指一种合金化处理，其可用来改善基质的强度，但是其不影响基质的总体晶体结构。如本文所用，术语“固溶”通常被称作间隙固溶体，通过将一种元素的溶质离子和/或原子添加到基质的晶格而起作用。不受理论的束缚，这个“固溶”可被实现， 因为溶质离子和/或原子比形成基质晶格的原子小得多，从而允许溶质离子和/或原子扩散进基质的晶格结构中而不实质上改变基质的整个晶体结构。如本文所用，术语“涂层”是指包括游离膜、浸渍等在内的覆盖物，其被施用到物体或基质使得覆盖物可为连续的、不连续的，可具有单一的或可变的厚度，或可存在单个或多个平面中。图1显示包括具有切刃(11)的基质(10)的剃刀刀片(8)。基质(10)包括设置在基质(10)的表面处或该表面之下的氮化物-基质间混区(12)，使得氮化物-基质间混区(1 基本上不含化合物层。例如，如上所述，在钢基质中，氮化物-基质间混区(12)基本上不含各种I^e-N相，象立方γ ‘ (Fe4N)相或六方ε (Fe2^3N)相。取而代之的是，这个氮化物-基质间混区(1 可基本上由氮在基质(10)中的固溶体组成。本发明并非旨在局限于剃刀刀片(8)。例如，基质(10)可表现为刀具、外科器械等等的形式。一般来讲，氮化物-基质间混区(12)的厚度可在约0. 01 μ m至约200 μ m之间变化。例如，氮化物-基质间混区(12)可具有约0. 01,0. 05,0. 1,0. 3,0. 5,0. 7,0. 8、1、1. 3、 1. 6、1· 8、2、2· 25、2· 5 或 2. 75 μ m 至约 3· 25、3· 5、3· 75、4、4· 25、4· 5、4· 75、5、5· 25、5· 5、 5. 75,6,6. 25,6. 5、7、7· 5、8、8. 5、10、15、20、25、35 或 40 μ m 乃至至约 60、70、80、90、100、 125、150、165、180或约200 μ m的厚度。在一个特定的实施方案中，氮化物-基质间混区 (12)的厚度为约3 μ m。氮化物-基质间混区(12)可通过用氮离子和/或原子等离子氮化处理基质(10)的表面而形成。例如，基质(10)可包括诸如不锈钢之类的材料。AISI 440和细小硬质合金(FC-15)是特别适合的基质材料。例如，在AISI 440钢基质(10)中，考虑约0.75埃的氮离子和/或原子与基质(10)中的铁元素(其为约1.25埃)相比尺寸相对较小，将氮离子和/或原子引入固溶体中显著地影响氮化物-基质间混区(1 中的压应力水平。此外， 等离子氮化处理改善基质(10)的机械性能，包括增大强度、耐磨性和耐腐蚀性。除了增加基质(10)的耐磨性之外，氮化物-基质间混区(12)也改善疲劳强度并降低摩擦系数。等离子氮化处理是利用氮离子和/或原子的一种先进的表面硬化工艺。这种工艺通过在基质(10)的表面处和/或该表面之下从含氮等离子处引入一定数量的氮改变基质 (10)的表面组成。为形成氮固溶体的氮化物-基质间混区(1 而不具有非期望的Y ‘和 ε相，要控制氮气在含氮气体混合物中的量。这可通过使用按体积计介于约1-12%之间的氮气和按体积计介于约88-99%之间的氢气来实现。例如，氮气的体积可介于约3-10%之间以及氢气的体积可介于约90-97%之间。在一个特定的实施方案中，氮气的体积为10% 以及氢气的体积为90%。也可连同含氮气体混合物一起将其它气体引入室中，只要所述其它气体不干涉氮化物-基质间混区(12)的形成。可存在的其它气体的实例为含碳气体例如甲烷气体，含硼气体例如硼气，惰性气体等等。一般来讲，使基质(10)氧化的气体例如氧气需要被避免以防止形成Y ‘相、ε相或其它副产品生长或小丘。一般来讲，基质(10)的热历史是主要的限制因素，其决定其中基质(10)可暴露于其的温度上限，尤其是在等离子氮化处理期间。当基质(10)包括热处理合金或钢例如马氏体不锈钢(其引入高温退火、淬火和应力释放(leave)处理)时，这尤其重要。此类合金过热将导致基质性质的劣化，降低硬度和强度。为避免这种情况发生于这些特定种类的合金或钢，将等离子氮化处理温度保持在约550°C之下是重要的。例如，在马氏体不锈钢中，氮化处理可在介于约350°C至约549°C之间的温度范围内执行。更具体地讲，所述温度可为约 350、375、400、425、450、465 或 475°C至约 490、500、515、530、540°C或约 549°C。在一个特定的实施方案中，所述温度为约480°C。然而，对于其它种类的基质，所述温度范围可改变。在另一个实施方案中，如图2所示，第一涂层(16)也可被设置在基质(10)的表面上，一般设置在氮化物-基质间混区(1 之上。本发明并不限于采用单个第一涂层(16)， 即，可施用多个第一涂层(16)。第一涂层(16) —般提供改善的强度和耐腐蚀性。施用到剃刀刀片(8)，第一涂层(16)改善剃刮能力以及减小基质(10)的尖端的圆度。第一涂层(16) 可包括选自由金属、金属合金、金属碳化物、金属氧化物、金属氮化物、金刚石、非晶金刚石、 类金刚石碳、硼、氮化硼、它们的衍生物以及组合组成的组的材料。例如，金属可选自由Al、 Ta、Ru、Ni、V、Ti、Pt、Cr、Nb、Hf、W、Zr、Ag、Re、Pd、Fe 以及它们的组合组成的组。也可采用其它适用的金属。如“Handbook of Physical Vapor D印osition (PVD) ” 中所述，DLC 为非晶碳材料，其显示具有金刚石的许多所需性质但不具有金刚石的晶体结构。用于第一涂层(16)的适用材料的实例例如含铌和铬材料、纯净或掺杂的含碳材料(例如，金刚石、非晶金刚石或 DLC)、氮化物(例如，氮化硼、氮化铌或氮化钛)、碳化物(例如，碳化硅)、氧化物(例如，氧化铝、氧化锆)或其它陶瓷材料描述于美国专利公开5，295, 305和6，684，513。美国专利公开5，232，568也描述了适用的DLC层和沉积这些层的方法。
第一涂层(16)可通过采用直流偏压溅射(比约-50伏特更大的负压乃至比约-200伏特更大的负压)和约2毫托氩的压力进行施用。不受理论的限制，增强的负偏压会提升在第一涂层(16)中的压应力(与拉应力相反)。作为另外一种选择，第一涂层(16)可通过将负压以脉冲施加到材料上由它们的相应材料生成离子而施用，如共同拥有并转让给The Gillette Company的美国专利申请 11/881，288中所述。在一个实施方案中，第一涂层(16)可包括铬并且厚度介于约100和约700埃之间。例如，第一涂层(16)可具有约100、125、150、175、200、225、250或275埃至约325、350、375、400、450、500、550、600、650或700埃的厚度。在一个特定的实施方案中， 第一涂层(16)具有约300埃的厚度。此外，切刃(11)可包括楔形尖端，所述楔形尖端具有小于三十度的夹角和小于 1，000埃的尖端半径。一般来讲，对于剃刀刀片(8)而言，在施用第一涂层(16)之后，通过 SEM测得的尖端半径可介于约200和约500埃之间。例如，尖端半径可介于约100、125、150、 175、200、225、240、250、265、275 或 290 埃至约 310、325、340、355、375、400、450 或 500 埃之
间。在一个特定的实施方案中，尖端半径为约300埃。图3显示用于施用第一涂层(16)的一种示例性设备，如图2所示。所述设备包括由Vac Tec Systems (Boulder, Colorado)制造的直流平面磁控管溅射系统，所述系统具有不锈钢室(74)，不锈钢室具有壁结构(80)、门(82)和基座结构(84)，在不锈钢室中形成了耦接到合适的真空系统(未示出)的孔口(86)。安装在室(74)中的是具有直立支撑构件 (90)的转盘式支撑件(88)，在其上可设置一叠基质(10)。基质(10)通常可具有校直的并从支撑构件(90)向外朝向的表面部分(14)。同样设置在室(74)中的是用于靶标(96)例如第一涂层材料(16)的支撑结构 (76)用于另一个靶标(98)的附加支撑结构(78)也可被设置在室(74)中。靶标(96、98)可被垂直设置在平板上，每个靶标约十二厘米宽和约三十七厘米长。支撑结构(76、78和88) 与室(74)电绝缘并且提供了电连接以将基质(10)通过开关(102)连接到射频电源(100) 以及通过开关(106)连接到直流电源(104)。靶标(96、98)也分别通过开关(108、110)连接到直流磁控管电源(112)。将遮板结构(114、116)分别设置在靶标(96、98)附近以便在打开位置和遮掩相邻的靶标的位置之间移动。转盘式支撑件(88)可支撑基质(10)并可与相对的靶板(96、98)相隔约七厘米。 转盘式支撑件(88)可绕着介于其中基质(10)可处于与图3所示的靶标(96)反向对准的第一位置和其中基质(10)可处于与另一个靶标(98)反向对准的第二位置之间的垂直轴线转动。如图4所示，第二涂层(18)可被设置在第一涂层(16)上。一般来讲，第二涂层 (18)减小其表面的摩擦并一般包括含氟聚合物材料例如聚四氟乙烯(PTFE)，或者称为调聚物。作为另外一种选择，第二涂层(18)可被设置在基质(10)的表面上，一般靠近未示出的切刃(11)。一般来讲，第一涂层(16)有助于将第二涂层(18)粘结到基质(10)。此外， 众所周知，当施用大致连续的第二涂层(18)时，调聚物涂层厚度减小可提供改进的初次剃刮结果。对于剃刀刀片(8)而言，第二涂层(18) —般具有介于约100和约5，000埃之间的厚度。得自DuPont 的 Krytox LW 1200 是可被使用的适用 PTFE 材料。Krytox LW 1200是不易燃的稳定的干燥润滑剂，其由产生稳定分散体的小颗粒组成。它以按重量计含20% 固体物的水分散液来供给并可通过浸渍、喷射或刷涂来涂敷，并且接下来可被风干或熔融涂敷。例如，第二涂层(18)可通过在氩气的中性气氛中加热基质(10)并提供粘附的和减摩的固体PTFE的聚合物涂层来形成，如美国专利公开5，295, 305和3，518，110中所述。利用前述专利中所述的技术导致第二涂层(18) —般具有约1000、1100、1200、1300、1400、1500、 1600、1700、1750、1800、1850、1900、1950 或 1975 埃至约 2025、2050、2100、2150、2200、2600、 3000或5000埃的厚度。在一个特定的实施方案中，第二涂层(18)具有约2000埃的厚度。 作为另外一种选择，美国专利公开5，263, 256和5，985，459描述了可用来减小所施用的调聚物层厚度的其它技术。利用这些其它技术，第二涂层(18)可具有约100、120、140、150、 165、175、185 或 190 埃至约 210、225、250、275、300、350、400、500、600、800、1000、1200 或 1500埃的厚度。在一个特定的实施方案中，第二涂层(18)具有约200埃的厚度。本发明也涉及一种用于强化剃刀刀片的方法。该方法也可被用来生产前面所述的包括氮化物-基质间混区的剃刀刀片。所述基质可包括诸如不锈钢之类的材料。AISI 440 或细小硬质合金(FC-15)是特别适合的基质材料。在一个实施方案中，切刃可包括楔形尖端，所述楔形尖端具有小于三十度的夹角和小于约1，000埃的尖端半径，如美国专利公开 5，295，305 和 6，684，513 中所述。例如，尖端半径可为约 100、125、150、175、200、225、240、 250、265、275 或 290 埃至约 310、325、340、355、375、400、450、500、600、700、800、900 或 999 埃。在一个特定的实施方案中，尖端半径为约300埃。所述方法包括以下步骤(a)在真空室中提供包括切刃的基质；(b)向真空室中供应含氮气体混合物，所述气体混合物包括按体积计介于约1-12%之间的氮气和按体积计介于约88-99%之间的氢气；和(c)用含氮气体混合物氮化处理所述基质以形成设置在基质表面处或该表面之下的氮化物-基质间混区。在一个实施方案中，步骤(C)可通过等离子氮化处理来执行。在另一个实施方案中，氮化物-基质间混区包括氮在基质中的固溶体。为形成氮固溶体的氮化物-基质间混区而不具有非期望的Y'和ε相，氮在含氮气体混合物中的量受到控制。这可通过使用按体积计介于约1-12%之间的氮气和按体积计介于约88-99%之间的氢气来实现。例如，氮气的体积可介于约3-10%之间以及氢气的体积可介于约90-97%之间。在一个特定的实施方案中，氮气的体积为10%以及氢气的体积为90%。在步骤(b)之前，所述方法也可包括(d)将清洁气体混合物供给到真空室中并用清洁气体混合物清洁基质的表面部分。清洁气体混合物可包括选自由氢气、氩气以及它们的组合组成的组的气体。根据基质材料的种类，用氢气清洁可能更适合，因为氩气可损坏基质的表面。一般来讲，步骤(d)在比步骤(b)和/或(c)低的压力和高的电压下执行。在一个示例性的加工序列中，清洁即步骤(d)和氮化处理即步骤(b和C)通过将基质放进真空室中并使室排气到所期望的真空压力循环开始。在达到期望的真空时，例如从约0. 1托至小于约2. 0托，所述单元往回充满清洁气体混合物以开始预热循环。标准预热循环在温度上的范围为约350°C至约549°C，如上所述。在一个特定的实施方案中，所述温度为约480°C。当预设加热时间例如约1-15分钟已经过去时，基质经受离子轰击以从表面清除杂质。清洁气体混合物被施加到基质上的电压离子化。这种离子化气体与从表面移除杂质和准备基质以便氮化处理开始的产品相冲突。
例如，步骤(d)可通过反应离子蚀刻(RIE)进行。RIE利用化学反应等离子来移除沉积在基质上的材料。一般来讲，等离子在低压(真空)下通过电磁场来生成。来自等离子的高能离子与基质表面反应。等离子可通过将强射频(RF)电磁场施加到基质上而形成。 例如，射频可为约13. 56MHz并以几百瓦施加。由射频产生的振荡电场通过夺取它们的电子电离气体分子，从而产生等离子。在电场的每个循环中，电子在室中被电加速。吸收到基质的电子使基质积累电荷。 这种电荷积累在基质上发展到大的负压，通常在几百伏左右。等离子本身显露略微正电荷， 由于与游离的电子相比，正离子的浓度较高。因为电压差大，正离子往往朝向要蚀刻的基质漂移。离子与基质表面之上的材料化学反应以及通过转移它们的一些动能撞击(溅射)一些材料。当基质表面被充分清洁时，氮化处理周期开始。将控制的含氮气体混合物流引进真空室中，通常在约2托至约5托的压力范围下，同时在至少基质即表面部分和电极之间建立静电场。由于静电场的原因，含氮气体混合物被离子化，其引起氮离子和/或原子朝向基质的表面加速并至少部分地扩散进基质表面中以形成氮化物-基质间混区。这个氮化处理周期持续约2至约72小时，直到获得期望的壳体厚度为止。处理时间取决于进行氮化处理的钢的组合物和所要求的氮化物-基质间混区的厚度。在另一个实施方案中，如前所述，第一涂层也可被施用在基质表面之上，即，一般在氮化物-基质间混区上。在另一个实施方案中，含氟聚合物材料的第二涂层可被施用在第一涂层之上，或者在第一涂层不存在的情况下，直接施用在基质表面之上。为了说明本发明，下面阐述了各种实施例。然而，应当理解，这些实施例旨在是例证性的而不旨在是限制性的。实施例下面的实施例使用AISI 440不锈钢基质，它们是四分之一圆形的并且约8mm厚。 在氮化处理之前，基质样品通过在介于约0. 3和约0. 5托之间的低室压下以最低约5cm3/ min的吐气体流量、高达约900V的很高电位和约IA的低电流阴极地溅射基质样品进行清洁。实施例1对清洁过的基质样品进行等离子氮化处理以形成氮化物-基质间混区。等离子氮化处理用直流(DC)等离子在介于约350°C和约549°C之间的样品温度下，在约10% N2和约 90% H2的气体混合物中执行。在氮化处理阶段，保持比用于溅射的压力高的压力，例如约 2. 7-2. 8托。氮化处理持续时间在约6和120小时之间变化。在完成所述工艺后，样品被原位缓慢冷却到60°C以下的温度以使表面氧化最小化。实施例2来自实施例1的基质样品通过以约10毫托的压力、约120cm7min的N2气体流量、 约九百瓦的13. 56MHz射频偏压溅射进行清洁。然后，接着将第一涂层添加到基质样品。下面的用于添加第一涂层的示例性工艺在直流平面磁控溅射系统上执行，所述磁控溅射系统如上所述并如图3所示由Vac Tec Systems (Boulder, Colorado)制造。来自实施例1的基质被固定在支撑件(90)上并且室(74)被排空。铌靶标(96)和石墨靶标(98) 通过直流溅射五分钟而清洁。在室(74)中在2.0毫托的压力下将氩气流量调整到150sCCm。闭合开关(106)以将-25伏特的直流偏压施加在基质(10)上并且闭合开关(108)以一千瓦功率开始溅射。靶标(96)前面的遮板(114)被打开三十秒以将铌沉积在基质(10)的表面上。室(74)中的压力可在两毫托与150sCCm的氩气流量下被保持。闭合开关(110)以在750瓦下溅射石墨靶标(98)。闭合开关(102)以将八百瓦的13. 56MHz射频偏压(-420 伏特直流自给偏压)施加在基质(10)上。同时，遮板(116)被打开二十分钟以在基质(10) 的表面上沉积约2，000埃厚度的DLC材料，即第一涂层。实施例3第二涂层接着通过在氩气的中性气氛中加热基质(10)并施用PTFE涂层添加到实施例2的基质。实施例4第二涂层接着通过实施例3中所述的工艺被添加到实施例1的基质样品上。不受理论的束缚，在等离子氮化处理(实施例1)之前和之后基质样品的微硬度通过采用ASTM E-384试验来确定，该试验是用于测量材料对变形抵抗力的标准。根据本发明，该试验采用Mitutoyo HM-124试验机用0. 05kg载荷在10秒间隔来执行。氮化处理前基质样品具有640HV的平均维氏硬度以及氮化处理后(实施例1)具有1486HV的平均维氏硬度。这些结构表明氮化处理过的基质样品比未氮化处理过的基质样品明显更硬并且更强壮。这些结果建议，较纤薄轮廓的基质可用于剃刀刀片而不牺牲下面基质的强度。此外，这些结果表明，基质上的涂层厚度可被减小或消除而不牺牲整个剃刀刀片的强度。本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲是指所引用的数值和围绕该数值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明实质和范围的情况下可以做出多个其他改变和变型。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.一种包括具有切刃的基质的剃刀刀片，所述基质包括设置在所述基质表面处或该表面之下的氮化物-基质间混区，所述氮化物-基质间混区基本上不含化合物层。
2.如权利要求0所述的剃刀刀片，其中所述切刃包括楔形尖端，所述楔形尖端具有小于三十度的夹角和小于1，000埃的尖端半径。
3.如权利要求0所述的剃刀刀片，所述剃刀刀片还包括设置在所述基质表面之上的第一涂层。
4.如权利要求3所述的剃刀刀片，所述剃刀刀片还包括设置在所述第一涂层之上的第二涂层，其中所述第二涂层包括含氟聚合物材料。
5.如权利要求0所述的剃刀刀片，所述剃刀刀片还包括设置在所述基质表面之上的第一涂层ο
6.一种用于强化剃刀刀片的方法，所述方法包括以下步骤a.在真空室中提供包括切刃的基质；b.向所述真空室中供应含氮气体混合物，所述气体混合物包括按体积计介于约 1-12%之间的氮气和按体积计介于约88-99%之间的氢气；和c.用所述含氮气体混合物氮化处理所述基质以形成设置在所述基质表面处或该表面之下的氮化物-基质间混区。
7.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括在步骤(b)之前的步骤(d)供应清洁气体混合物进入所述真空室并用清洁气体混合物清洁所述基质的表面部分。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述清洁气体混合物包括选自由氢气、氩气和它们的组合组成的组的气体。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述氮化物-基质间混区包括氮在所述基质中的固溶体。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述氮化物-基质间混区基本上不含化合物层。
11.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括步骤(e)在所述基质表面之上施用第一涂层。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一涂层包括选自由金属、金属合金、金属碳化物、金属氧化物、金属氮化物、金刚石、非晶金刚石、类金刚石碳、硼、氮化硼、它们的衍生物以及组合组成的组的材料。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述金属选自由下列组成的组Al、Ta、Ru、Ni、V、 Ti、Pt、Cr、Nb、Hf、W、Zr、Ag、Re、Pd、Fe 以及它们的组合。
14.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括步骤(f)在所述第一涂层之上施用第二涂层，其中所述第二涂层包括含氟聚合物材料。
15.如权利要求6所述的方法，其中所述切刃包括楔形尖端，所述楔形尖端具有小于三十度的夹角和小于1，000埃的尖端半径。
全文摘要
本发明公开了一种包括具有切刃的基质的剃刀刀片，所述基质包括设置在所述基质表面处或该表面之下的氮化物-基质间混区，所述氮化物-基质间混区基本上不含化合物层。
文档编号C23C8/38GK102449184SQ201080022851
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年5月26日
发明者J·马迪拉, K·G·马切夫 申请人:吉列公司