CN102477537A - 壳体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种壳体，包括铝或铝合金基体、依次形成于该铝或铝合金基体上的铝膜及离子注入膜，所述铝膜层通过磁控溅射形成于铝或铝合金基体上，所述离子注入膜中主要含有Mn金属离子。该铝膜及离子注入膜组成的复合膜层显著地提高了所述壳体的耐腐蚀性。本发明还提供了上述壳体的制造方法。

Description

壳体及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种壳体及其制造方法，特别涉及一种铝或铝合金的壳体及其制造方法。

背景技术

铝或铝合金目前被广泛应用于航空、航天、汽车及微电子等工业领域。但铝或铝合金的标准电极电位很低，防腐蚀差，暴露于自然环境中会引起表面快速腐蚀。

提高铝或铝合金防腐蚀性的方法通常是在其表面形成保护性的涂层。传统的阳极氧化、电沉积、化学转化膜技术及电镀等铝或铝合金的表面处理方法存在生产工艺复杂、效率低、环境污染严重等缺点。

真空镀膜(PVD)为一清洁的成膜技术。然而，由于铝或铝合金的标准电极电位很低，且PVD涂层本身不可避免的会存在微小的孔隙，因此形成于铝或铝合金表面的PVD涂层容易发生电化学腐蚀，导致该PVD涂层的防腐蚀性能降低，对铝或铝合金的防腐蚀能力的提高有限。

发明内容

鉴于此，提供一种具有较好的耐腐蚀性的铝或铝合金的壳体。

另外，还提供一种上述壳体的制造方法。

一种壳体，包括铝或铝合金基体，该壳体还包括依次形成于该铝或铝合金基体上的铝膜及离子注入膜，所述铝膜以磁控溅射镀膜法形成，所述离子注入膜中主要含有Mn金属离子。

一种壳体的制造方法，其包括如下步骤：

提供铝或铝合金基体；

于该铝或铝合金基体的表面磁控溅射形成铝膜；

于该铝膜上注入Mn金属离子，形成主要含有Mn金属离子注入膜。

本发明所述壳体的制造方法，在铝或铝合金基体上依次形成铝膜及Mn金属离子注入膜，该铝膜及离子注入膜组成的复合膜层可显著提高所述壳体的耐腐蚀性，且该壳体的制造工艺简单、几乎无环境污染。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式壳体的剖视示意图。

主要元件符号说明

壳体              10

铝或铝合金基体    11

铝膜              13

离子注入膜        15

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施例的壳体10包括铝或铝合金基体11、依次形成于该铝或铝合金基体11表面的铝膜13及离子注入膜15。

所述铝膜13的厚度为0.5～6.0μm。所述铝膜13通过磁控溅射镀膜法形成。

该壳体10还包括形成于该铝膜13上的离子注入膜15。所述离子注入膜15中主要含Mn金属离子。

所述壳体10的制造方法主要包括如下步骤：

提供铝或铝合金基体11，该铝或铝合金基体11可以通过冲压成型得到，其具有待制得的壳体10的结构。

将所述铝或铝合金基体11放入盛装有乙醇或丙酮溶液的超声波清洗器中进行震动清洗，以除去铝或铝合金基体11表面的杂质和油污。清洗完毕后烘干备用。

再对铝或铝合金基体11的表面进行氩气等离子体清洗，进一步去除铝或铝合金基体11表面的油污，以改善铝或铝合金基体11表面与后续涂层的结合力。对铝或铝合金基体11的表面进行氩气等离子体清洗的方法包括如下步骤：将铝或铝合金基体11放入一真空镀膜机(图未示)的镀膜室内的工件架上，对该镀膜室进行抽真空处理至真空度为8.0×10^-3Pa，以300～500sccm(标准状态毫升/分钟)的流量向镀膜室内通入纯度为99.999％的氩气(工作气体)，于铝或铝合金基体11上施加-300～-800V的偏压，在所述镀膜室中形成高频电压，使所述氩气发生离子化而产生氩气等离子体对铝或铝合金基体11的表面进行物理轰击，而达到对铝或铝合金基体11表面清洗的目的。所述氩气等离子体清洗的时间为3～10min。

采用磁控溅射的方式在铝或铝合金基体11表面依次形成铝膜13及离子注入膜15。形成该铝膜13及离子注入膜15的具体操作方法及工艺参数为：

在所述等离子体清洗完成后，调节氩气(工作气体)流量至100～300sccm，设定靶材的功率为2～12kw，于铝或铝合金基体11上施加-100～-400V的偏压，沉积铝膜13。沉积该铝膜13的时间为30～360min。

形成所述铝膜13后，采用离子注入工艺，于该铝膜13表面注入Mn金属离子，形成离子注入膜15。

所述的离子注入过程是：采用一离子注入机(图未示)，将真空溅射铝膜13的铝或铝合金基体11置于该离子注入机的真空室中，该离子注入机将Mn金属进行电离，使其产生Mn金属离子蒸气，并经高压电场加速使该Mn金属离子蒸气形成具有几万甚至几百万电子伏特能量的Mn离子束，射入铝膜13的表面，最终于该铝膜13的表面沉积形成主要含有Mn金属离子的离子注入膜15。

本实施例中注入所述Mn离子的参数为：真空度为1×10^-4Pa，离子源电压为30～100kV，离子束流强度为0.1～5mA，控制Mn离子注入剂量在1×10¹⁶ions/cm²到1×10¹⁸ions/cm²(离子数/平方厘米)之间。本发明较佳实施方式的壳体10的制造方法，在铝或铝合金基体11上依次形成铝膜13和离子注入膜15。该铝膜13、离子注入膜15组成的复合膜层显著地提高了所述壳体10的耐腐蚀性，且该制造工艺简单、几乎无环境污染。

Claims (7)

1.一种壳体，包括铝或铝合金基体，其特征在于：该壳体还包括依次形成于该铝或铝合金基体上的铝膜及离子注入膜，所述铝膜以磁控溅射镀膜法形成，所述离子注入膜中主要含有Mn金属离子。

2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述铝膜的厚度为0.5～6.0μm。

3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述离子注入膜的厚度为100～2000nm。

4.一种壳体的制造方法，其包括如下步骤：

提供铝或铝合金基体；

于该铝或铝合金基体的表面磁控溅射形成铝膜；

于该铝膜上注入Mn金属离子，形成主要含有Mn金属离子注入膜。

5.如权利要求4所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述铝膜的工艺参数为：以氩气为工作气体，其流量为50～300sccm，对基体加偏压为-100～-400V，设置靶材功率2～12kw，沉积时间为5～360min。

6.如权利要求4所述的壳体的制造方法，其特征在于：形成所述离子注入膜的工艺参数为：将形成有铝膜的铝或铝合金基体置于离子注入机中，抽真空该离子注入机至真空度为1×10^-4Pa，离子源电压为30～100kV，离子束流强度为0.1～5mA，将Mn金属进行电离，使其产生Mn金属离子蒸气，控制Mn金属离子注入剂量在1×10¹⁶ions/cm²到1×10¹⁸ions/cm²之间。

7.如权利要求4所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述壳体的制造方法还包括在沉积所述铝膜之前对铝或铝合金基体进行等离子体清洗的步骤。

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