高频可穿透的构件和用于制造构件的方法

摘要

高频可穿透的构件和用于制造构件的方法。本发明涉及一种高频可穿透的构件，所述构件具有基体(2)和溅射到所述基体上的层(3)，所述层由具有金属掺杂的Al2O3制成，以及涉及一种用于制造该构件的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高频可穿透的构件和一种用于制造所述构件的方法并且尤其是涉及一种雷达可穿透的车辆构件。

背景技术

在机动车中安装有多个具有无线通讯功能的传感器和移动设备。为了使这些传感器和移动设备对用户不可见，例如将它们隐藏在外蒙皮构件的后面。因此，例如用于测距的雷达装置通常隐藏在机动车的前格栅或保险杠装饰件的后面。用于钥匙识别的传感器例如隐藏在车辆把手中。GPS发射器和接收器例如集成在车顶鳍中。

覆盖式的构件一方面应对于高频波是可穿透的，也就是说，这些波在穿透所述构件时不应被过度衰减、吸收或反射。另一方面，所述构件应提供视觉上吸引人的形象。在这里，尤其是期望金属般地呈现的表面。

已知制造具有铬外观的、无线电波可穿透的层。根据文献US 2016237549 A1，借助于物理气相沉积(PVD)形成的薄的铬层是雷达可穿透的。由文献EP 2484850 B1已知，同样借助于PVD来沉积锡或铟作为薄层。这样进行沉积，使得材料形成彼此电气分开的岛状区域。在岛边界处利用无线电波产生穿透。然而，这样的PVD层的在色彩上的形象局限于铬外观。

发明内容

在这样的背景下，本发明的任务是提供一种如下可行性，即如何能提高高频波可穿透的构件的颜色变化。

所述任务通过根据权利要求1所述的构件和根据权利要求8所述的方法来解决。由从属权利要求和后续的说明得出其它的有利设计方案。

提出一种高频可穿透的构件，所述构件具有基体和溅射到该基体上的层，所述层由具有金属掺杂的Al

此外，提出一种用于制造高频可穿透的构件的方法。该方法包含如下步骤：提供基体并且将设有金属掺杂的Al

根据本发明，蓝宝石(Al

在这里，本发明利用如下事实：蓝宝石在未掺杂的状态中是绝缘体。与例如代替蓝宝石而使用半导体作为载体材料的情况相比，对应大的带隙在掺杂时允许更大的自由度。由此得出实现金属般地呈现的视觉效果的新的可能性，而不显著降低构件对于高频辐射、并且尤其是对于雷达辐射的穿透性。高频可穿透的构件在400MHz至90GHz频率范围中、并且尤其是在与雷达相关的30GHz至90GHz或70GHz至90GHz频率范围中对于电磁辐射是可穿透的。就此而言，如果至少50％的射入的辐射可穿过所述构件，则该构件应被视为高频可穿透的。相反地，这对应于3dB的最大单向信号衰减。

该具有金属掺杂的蓝宝石层通过溅射形成。溅射(也称为阴极雾化

优选地，蓝宝石层或者说Al

所述蓝宝石层掺杂有至少一种金属。在这里，掺杂浓度选择得这么低，使得蓝宝石层的电特性还没有显著改变。同时力求将掺杂浓度设置得尽可能高，以便增强金属感和色深。例如当以在10

例如元素金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)或钛(Ti)适合作为用于掺杂该蓝宝石层的金属。利用这些元素能够形成不同的色调、例如红色、黄色、蓝色或棕色色调。这些元素由于其原子尺寸与在蓝宝石层中铝的原子尺寸相似是特别适合的。然而，原则上也可将其它可溅射的金属作为掺杂介质引入到蓝宝石层中。在一种优选的设计方案中，所述蓝宝石层仅掺杂有元素Au、Ag、Cu、Ni、Pt或Ti之一。然而，为了实现进一步的色彩效果，还可利用两种或更多种这样的元素来掺杂蓝宝石层，其中，所有元素的掺杂浓度的总和则优选选择成，使得经掺杂的层的表面电阻为至少10MOhm。

为了在对于高频辐射而言好的穿透性的同时形成漂亮的金属外观，已证明有利的是，在一种设计方案中，经溅射的层的厚度在25nm至100nm的范围中。

所述基体由高频辐射可穿透的材料制成。优选地，所述基体由塑料制成。此外，所述基体也可例如以增粘剂或底涂层来进行涂层。通过该层的选择例如可进一步影响构件的视觉上的形象。例如可使用粗糙或光滑的底涂层来限定该蓝宝石层是产生哑光还是有光泽的金属感。

此外，可在掺杂的蓝宝石层上设置附加的层。例如可在蓝宝石层上设置一层非常薄的漆层，以便进一步改变和影响色彩效果。补充性地或替代性地，可设置透明的塑料层作为机械式的保护。

所述构件优选是车辆构件。这例如可以是前挡泥板、装饰条或覆盖物。所述构件特别优选是车辆的雷达装置的雷达覆盖物。

本发明的其它优点、特征和细节由后续的说明给出，在其中参照附图详细地说明本发明的实施例。在此，在权利要求书和在说明书中提到的特征可分别本身单独地或以任意组合对于本发明是重要的。如果在本申请中使用术语“可”，则这既涉及技术可能性，又涉及实际的技术实现。

附图说明

下面参考附图阐述实施例。附图如下：

图1示出第一示例性的构件的示意性剖面图；并且

图2示出第二示例性的构件的示意性剖面图。

具体实施方式

图1示出一种示例性的高频可穿透的构件1，该构件例如形成雷达覆盖物。构件1具有由塑料制成的基体2。在所述基体上形成掺钛的蓝宝石层(Ti:Al

作为用钛进行掺杂的替代性方案，蓝宝石层也可掺杂有另一种元素或一种以上元素，所述元素选自如下组：Au、Ag、Cu、Ni、Pt或Ti。

图2示出另一种示例性设计方案，在该设计方案中，与图1中相同的层和构件标有相同的附图标记，并且为了避免重复而不再重新说明。

在根据图2的示例中，构件10除了基体2和蓝宝石层3之外还包含另外的层4、5和6。直接在基体2上施加例如底涂层，所述底涂层改善沉积在该底涂层上的蓝宝石层的附着力。在蓝宝石层上又可设置附加的颜色层5以及作为机械式保护的塑料层6，所述附加的颜色层用于改变构件的色彩效果。当然，这些层可彼此组合，或者也可设置这些层中的仅一个或多个。

附图标记列表

1、10 构件

2 基体

3 掺杂金属的蓝宝石层

4 底涂层

5 颜色层

6 塑料层