CN102534504A

CN102534504A - 壳体及其制造方法

Info

Publication number: CN102534504A
Application number: CN2010106052745A
Authority: CN
Inventors: 张新倍; 陈文荣; 蒋焕梧; 陈正士; 张�成
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2010-12-25
Filing date: 2010-12-25
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明提供一种壳体，包括金属基体、形成于该金属基体上的防腐蚀层及具有装饰性的色彩层。所述防腐蚀层为铝锰层。所述壳体具有良好的耐腐蚀性及装饰性外观。本发明还提供了所述壳体的制造方法，包括以下步骤：提供金属基体；于该金属基体上磁控溅射形成防腐蚀层；于该防腐蚀层上磁控溅射形成具有装饰性的色彩层。

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。

背景技术

真空镀膜技术(PVD)是一种非常环保的成膜技术。以真空镀膜的方式所形成的膜层具有高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性、与基体结合牢固以及亮丽的金属外观等优点，因此真空镀膜在铝、铝合金及不锈钢等金属基材表面装饰性处理领域的应用越来越广。

然而，由于铝或铝合金的标准电极电位很低，且PVD装饰性涂层本身不可避免的会存在微小的孔隙，如针孔、裂纹，并且在铝及铝合金基体会发生微电池腐蚀作用，形成很大的膜-基电位差，加快了微电池的腐蚀速率，因此，直接于铝或铝合金基体表面镀覆诸如TiN层、CrN层等具有色彩的PVD装饰性涂层，不能有效防止所述铝或铝合金基体发生电化学腐蚀，同时该PVD装饰性涂层本身也会发生异色、脱落等现象。

发明内容

鉴于此，提供一种具有良好的耐腐蚀性及装饰性外观的壳体。

另外，还提供一种上述壳体的制造方法。

一种壳体，包括金属基体，形成于金属基体表面的防腐蚀层，该金属基体的材质为铝、铝合金、镁或镁合金，所述防腐蚀层为铝锰层，壳体还包括形成于防腐蚀层表面的色彩层。

一种壳体的制造方法，包括以下步骤：

提供金属基体，该金属基体的材质为铝、铝合金、镁或镁合金；

于金属基体上磁控溅射防腐蚀层，该防腐蚀层为一铝锰层；

于该防腐蚀层上磁控溅射色彩层。

所述壳体的制造方法，通过磁控溅射法依次于金属基体上形成铝锰的防腐蚀层及具有装饰性的色彩层。所述防腐蚀层铝锰层的致密性可保证最大限度的过滤腐蚀性物质的浓度，当壳体处于腐蚀性介质中时，由于所述防腐蚀层即铝锰层的电极电位较高，可有效提高金属基体的溶解电位，且金属基体的电极电位相近，从而提高了壳体的耐腐蚀性。在所述壳体防腐蚀性提高的同时，还可避免所述色彩层发生异色、脱落等失效现象，从而使该壳体经长时间使用后仍具有较好的装饰性外观。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的壳体的剖视图。

图2是图1壳体的制作过程中所用镀膜机结构示意图。

主要元件符号说明

壳体 10

金属基体 11

防腐蚀层 13

色彩层 15

真空泵 20

镀膜机 100

镀膜室 20

轨迹 21

第一靶材 22

第二靶材 23

气源通道 24

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施例的壳体10包括金属基体11、依次形成于该金属基体11上的防腐蚀层13及色彩层15。该壳体10可以为3C电子产品的壳体，也可为工业、建筑用件及汽车等交通工具的零部件等。

所述金属基体的材质为铝、铝合金、镁或镁合金。

所述防腐蚀层13为铝锰层，其厚度为0.2～8μm。

所述色彩层15为氮化钛层，其厚度为0.2～8μm。

可以理解，所述色彩层15还可以为氮化铬或其他具有装饰性的色彩层。

所述防腐蚀层13及色彩层15均可通过磁控溅射法沉积形成。

本发明一较佳实施例的制造所述壳体10的方法主要包括如下步骤：

提供金属基体11，并对金属基体11依次进行研磨及电解抛光。电解抛光后，再依次用去离子水和无水乙醇对该金属基体11表面进行擦拭。再将擦拭后的金属基体11放入盛装有丙酮溶液的超声波清洗器中进行振动清洗，以除去金属基体11表面的杂质和油污等。清洗完毕后吹干备用。

对经上述处理后的金属基体11的表面进行氩气等离子清洗，进一步去除金属基体11表面的油污，以改善金属基体11表面与后续涂层的结合力。

该磁控溅射设备基本操作原理为：将基材11烘干后置入镀膜机100中进行PVD镀膜。结合参阅图3，提供一镀膜机100，镀膜机100包括一真空泵20，该真空泵20内设有转架(未图示)、二第一靶材22及二第二靶材23。转架带动基材11沿圆形轨迹21运行，且基材11在沿轨迹21运行时亦自转。二第一靶材22与二第二靶材23关于轨迹21的中心对称设置，且二第一靶材22相对地设置在轨迹21的内外侧，二第二靶材23相对地设置在轨迹21的内外侧。每一第一靶材22及每一第二靶材23的两端均设有气源通道24，该气源通道24吹出气体粒子轰击相应的靶材的表面，以使靶材表面溅射出粒子。当金属基材11穿过二第一靶材22之间时，将镀上第一靶材22表面溅射的粒子，当金属基材11穿过二第二靶材23之间时，将镀上第二靶材23表面溅射的粒子。

可以理解，第一靶材22与第二靶材23亦可材质相同。

在本优选的实施例中，第一靶材22与第二靶材23同为Al-Mn合金靶材

该等离子清洗的具体操作及工艺参数可为：对该镀膜室进行抽真空处理至本底真空度为1.0×10^-3Pa，以250～500s ccm(标准状态毫升/分钟)的流量向镀膜室中通入纯度为99.999％的氩气，于金属基体11上施加-300～-800V的偏压，对金属基体11表面进行等离子清洗，清洗时间为3～10min。

在对金属基体11进行等离子清洗后，于该金属基体11上形成防腐蚀层13。所述防腐蚀层13为铝锰层。形成该防腐蚀层13的具体操作及工艺参数如下：以氩气为工作气体，调节氩气流量为100～300s ccm，设置占空比为30％～80％，于金属基体11上施加-100～-400V的偏压，并加热镀膜室至100～150(即溅射温度为100～150)；选择Al-Mn合金靶材22、23，所述Al-Mn合金靶22、23中锰的质量百分含量为1％～30％，设置其功率为2～12kw，沉积防腐蚀层13。沉积该防腐蚀层13的时间为30～180min。

形成所述防腐蚀层13后，于该防腐蚀层13上形成色彩层15，形成该色彩层15的具体操作及工艺参数如下：关闭所述Al-Mn靶22、23的电源，开启已置于所述镀膜机内的一靶材电源，该靶材可为钛靶或铬靶，设置其功率为4～12kw，保持上述氩气的流量不变，并向镀膜室内通入流量为20～150sc cm的反应气体氮气，沉积色彩层15。沉积该色彩层15的时间为5～50min，该色彩层15为氮化钛膜层或氮化铬膜层。

本发明较佳实施方式的壳体10的制造方法，通过磁控溅射法依次于金属基体11上形成铝锰的防腐蚀层13及色彩层15。Al-Mn复合膜系的致密性比化合物(如Al-N、Al-O)的致密性要好，可最大限度的过滤腐蚀性物质的浓度，另外，铝锰层的电极电位较高，可有效提高金属基体11即铝合金或镁合金的溶解电位，从而提高了壳体10的耐腐蚀性。相较于以Al膜作为防腐蚀层的情况，所述的壳体10的耐蚀性能可提高2倍以上。在所述壳体10防腐蚀性提高的同时，还可避免所述色彩层15发生异色、脱落等失效现象，从而使该壳体10经长时间使用后仍具有较好的装饰性外观。

Claims

1.一种壳体，包括金属基体，形成于金属基体表面的防腐蚀层，该金属基体的材质为铝、铝合金、镁或镁合金，其特征在于：所述防腐蚀层为铝锰层，壳体还包括形成于防腐蚀层表面的色彩层。

2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该防腐蚀层的厚度为0.2～8μm。

3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述色彩层为氮化钛层或氮化铬层。

4.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述防腐蚀层及色彩层以磁控溅射镀膜法形成。

5.一种壳体的制造方法，包括以下步骤：

于金属基体上磁控溅射防腐蚀层，该防腐蚀层为一铝锰层；

于该防腐蚀层上磁控溅射色彩层。

6.如权利要求5所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述防腐蚀层的工艺参数为：以氩气为工作气体，其流量为50～400sc cm，设置占空比为30％～80％，于金属基体上施加-100～-400V的偏压，选择Al-Mn合金靶材，设置靶材功率为2～12kw，所述Al-Mn合金靶中Mn的质量百分含量为1％～30％。

7.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述防腐蚀层的时间为30～180min。

8.如权利要求5所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述色彩层的工艺参数为：以钛靶或铬靶为靶材，设置靶材功率为4～12kw，以氮气为反应气体，设置氮气流量为20～150sccm。

9.如权利要求8所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述色彩层的时间为5～50min。