CN102732825A - 镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种白色的镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：提供基材；采用溅射法在该基材的表面形成一预制层，该预制层为含A金属的金属层，或为含A金属与M金属的不饱和氧化物层；其中A金属为钛、铝及锌中的一种或一种以上，M金属为钙及钡中的一种或两种；对预制层进行热氧化处理以形成色彩层，该色彩层呈现白色。所述镀膜件的制备方法稳定可靠且环保。本发明还提供一种由上述方法制得的白色的镀膜件。

Description

镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件
技术领域
本发明涉及一种镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件，尤其涉及一种白色的镀膜件的制备方法及由该方法制得的白色的镀膜件。
背景技术
为了使电子装置的外壳具有丰富色彩，目前主要通过阳极氧化、烤漆、烤瓷等工艺制备装饰涂层。相比这些传统工艺，PVD镀膜技术更加绿色环保，且采用PVD镀膜技术可在产品外壳表面形成具有金属质感的装饰色彩层。
然而现有技术中，利用PVD镀膜技术于外壳表面形成的膜层的色彩非常有限，目前能够广泛制备和使用的PVD膜层主要为金黄色、黑色、蓝色等色系。白色作为一种经典的颜色，目前业界较难通过PVD镀膜技术获得，因而利用PVD镀膜技术获得稳定的白色膜层一直是业界研究的焦点。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种工艺稳定可靠的白色的镀膜件的制备方法。
另外，还有必要提供一种由上述方法所制得的镀膜件。
一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材；
采用溅射法在该基材的表面形成一预制层，该预制层为含A金属的金属层，或为含A金属与M金属的不饱和氧化物层；其中A金属为钛、铝及锌中的一种或一种以上，M金属为钙及钡中的一种或两种；
对预制层进行热氧化处理以形成色彩层，该色彩层为含A金属的氧化物层，或为含A金属与M金属的氧化物层；该色彩层呈现白色，其于CIE Lab表色系统的L*坐标介于91至98之间，a*坐标介于-1至1之间，b*坐标介于-2至2之间。
一种镀膜件，其包括基材及形成于基材表面的色彩层，其特征在于：该色彩层为含A金属的氧化物层，或为含A金属与M金属的氧化物层，其中A金属为钛、铝及锌中的一种或一种以上，M金属为钙及钡中的一种或两种，该色彩层呈现白色，其于CIE Lab表色系统的L*坐标介于91至98之间，a*坐标介于-1至1之间，b*坐标介于-2至2之间。
本发明所述白色的镀膜件的制备方法在形成色彩层时，通过对靶材的选取和对溅射温度的控制，并在镀膜后进行热氧化处理，从而在透明的基材上制备获得稳定的白色的色彩层，该色彩层性能稳定，透过透明的基材也能观察到白色。该方法工艺简单，易于操作，绿色环保。以该方法所制得的镀膜件呈现出具有吸引力的白色的外观，丰富了真空镀膜层的颜色，极大地提高了产品的外观竞争力。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图；
图2为本发明一较佳实施例真空镀膜机的俯视示意图。
主要元件符号说明
镀膜件 10
基材 11
色彩层 13
真空镀膜机 20
镀膜室 21
金属靶 23
陶瓷靶 24
轨迹 25
真空泵 30
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明一较佳实施方式的镀膜件10(如图1所示)的制备方法包括如下步骤：
提供基材11，该基材11为透明的玻璃。
对基材11的表面进行清洗。所述清洗步骤包括：先对基材11进行除油除蜡，再使用去离子水对基材11进行喷淋清洗，清洗完毕后将基材11烘干备用。
结合参阅图2，提供一真空镀膜机20，该真空镀膜机20包括一镀膜室21及连接于镀膜室21的一真空泵30，真空泵30用以对镀膜室21抽真空。该镀膜室21内设有转架(未图示)、金属靶23和陶瓷靶24。转架带动基材11沿圆形的轨迹25公转，且基材11在沿轨迹25公转时亦自转。金属靶23的材质为钛、铝及锌中的一种或一种以上，金属靶23采用直流磁控电源；陶瓷靶24的材质为氧化钙及氧化钡中的一种或两种，陶瓷靶24采用射频磁控电源。
采用溅射法在经上述处理的基材11的表面形成一预制层(未图示)，该预制层为含A金属的金属层，或为含A金属与M金属的不饱和氧化物层；其中A金属为钛、铝及锌中的一种或一种以上，M金属为钙及钡中的一种或两种。将基材11固定于镀膜室21中的转架上，设定转架转速为3转/min，抽真空至8×10-3Pa，加热镀膜室21至温度为100~300℃；当预制层为金属层时，则开启金属靶23，并设定金属靶23的功率为2.5~4.5kW；当预制层为不饱和氧化物层时，则还需同时开启陶瓷靶24，并设定陶瓷靶24的功率为3~4.5kW；施加于基材11的偏压为0~-200V，通入氩气为工作气体，氩气的流量为300~500sccm，镀膜时间为1~4h。
停止通入氩气，关闭靶材和偏压，对基材11表面形成的预制层进行热氧化处理以形成白色的色彩层13，该色彩层13为A金属的氧化物层，或为A金属与M金属的氧化物层。加热镀膜室21至温度为300~600℃，并向镀膜室21通入氧气，设定氧气的流量为80~150sccm，热处理时间为20~60min。该热氧化处理过程也可以在热处理炉中进行。
最后自然冷却，破真空取出所述镀膜件10。
该色彩层13的厚度为1~2μm。该色彩层13肉眼直观呈现白色，其性能稳定，而且能够透过透明的基材11呈现白色。
使用色差仪对所述镀膜件10进行测试。测试时将该色彩层13的表面对准光源，测试结果为：该色彩层13于CIE Lab表色系统的L*坐标介于91至98之间，a*坐标介于-1至1之间，b*坐标介于-2至2之间，呈现为白色。测试时将镀膜件10未形成有色彩层13的表面对准光源，由于基材11的影响，测试结果为：L*坐标介于85至90之间，a*坐标介于-2至1之间，b*坐标介于-2至2之间，呈现为白色。
请再一次参阅图1，由上述方法所制得的镀膜件10包括基材11及形成于基材11上的色彩层13，该色彩层13为含A金属的氧化物层，或为含A金属与M金属的氧化物层，其中A金属为钛、铝及锌中的一种或一种以上，M金属为钙及钡中的一种或两种。
该基材11为透明的玻璃。该色彩层13可使所述镀膜件10呈现白色的外观，且该白色的色彩层13性能稳定，透过所述透明的基材11也能观察到白色，即色彩层13正反面均呈现白色。
该色彩层13于CIE Lab表色系统的L*坐标介于91至98之间，a*坐标介于-1至1之间，b*坐标介于-2至2之间；该色彩层13透过所述基材11(即测试时将镀膜件10未形成有色彩层13的表面对准光源)， CIE Lab表色系统显示的L*坐标介于85至90之间，a*坐标介于-2至1之间，b*坐标介于-2至2之间，呈现为白色。
可以理解的，该色彩层13也可镀覆于其他不透明的基材上，如不锈钢等，通过正面直观其白色的颜色效果。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
本实施例基材11的材质为玻璃。
溅镀预制层：使用金属靶23，其材质为锌，金属靶23的功率为4kw，基材11的偏压为-80V，氩气流量为400sccm，镀膜时间为120min；
热氧化处理：加热镀膜室21至温度为500℃，氧气流量120sccm，处理时间为45min。
该色彩层13的厚度为1.68μm。该色彩层13正面测试结果为：该色彩层13于CIE Lab表色系统的L*坐标为95，a*坐标为0.52，b*坐标为-0.35；该色彩层13透过所述基材11的测试结果为：L*坐标为87，a*坐标为-1.07，b*坐标为-0.85。
实施例2
本实施例基材11的材质为玻璃。
溅镀预制层：使用金属靶23和陶瓷靶24，金属靶23的材质为锌，陶瓷靶24的材质为氧化钙，金属靶23和陶瓷靶24的功率均为4kw，基材11的偏压为-100V，氩气流量为400sccm，镀膜时间为120min；
热氧化处理：加热镀膜室21至温度为500℃，氧气流量100sccm，处理时间为50min。
该色彩层13的厚度为1.8μm。该色彩层13正面测试结果为：该色彩层13于CIE Lab表色系统的L*坐标为97，a*坐标为-0.27，b*坐标为-0.15；该色彩层13透过所述基材11的测试结果为：L*坐标为88.5，a*坐标为-0.97，b*坐标为-0.45。
实施例3
本实施例基材11的材质为玻璃。
溅镀预制层：使用金属靶23，其材质为钛，金属靶23的功率为3.5kw，基材11的偏压为-100V，氩气流量为400sccm，镀膜时间为100min；
热氧化处理：加热镀膜室21至温度为550℃，氧气流量120sccm，处理时间为5min。
该色彩层13的厚度为1.12μm。该色彩层13正面测试结果为：该色彩层13于CIE Lab表色系统的L*坐标为96.5，a*坐标为-0.67，b*坐标为0.11；该色彩层13透过所述基材11的测试结果为：L*坐标为87.2，a*坐标为-1.17，b*坐标为0.53。
实施例4
本实施例基材11的材质为玻璃。
溅镀预制层：使用金属靶23，其材质为铝，金属靶23的功率为3.5kw，基材11的偏压为-100V，氩气流量为350sccm，镀膜时间为100min；
热氧化处理：加热镀膜室21至温度为400℃，氧气流量100sccm，处理时间为45min。
该色彩层13的厚度为1.35μm。该色彩层13正面测试结果为：该色彩层13于CIE Lab表色系统的L*坐标为95.7，a*坐标为0.01，b*坐标为-0.75；该色彩层13透过所述基材11的测试结果为：L*坐标为86.5，a*坐标为0.42，b*坐标为-1.65。
实施例5
本实施例基材11的材质为玻璃。
溅镀预制层：使用金属靶23和陶瓷靶24，金属靶23的材质为锌，陶瓷靶24的材质为氧化钡，金属靶23的功率为4kw，陶瓷靶24的的功率为3.5kw，基材11的偏压为-100V，氩气流量为400sccm，镀膜时间为120min；
热氧化处理：加热镀膜室21至温度为580℃，氧气流量120sccm，处理时间为45min。
该色彩层13的厚度为1.91μm。该色彩层13正面测试结果为：该色彩层13于CIE Lab表色系统的L*坐标为98，a*坐标为0.01，b*坐标为0.08；该色彩层13透过所述基材11的测试结果为：L*坐标为89.2，a*坐标为0.29，b*坐标为-0.35。
本发明所述白色的镀膜件10的制备方法在形成色彩层13时，通过对靶材的选取和对溅射温度的控制，并在镀膜后进行热氧化处理，从而在透明的基材11上制备获得稳定的白色的色彩层13，该色彩层13性能稳定，透过透明的基材11也能观察到白色。该方法工艺简单，易于操作，绿色环保。以该方法所制得的镀膜件10呈现出具有吸引力的白色的外观，丰富了真空镀膜层的颜色，极大地提高了产品的外观竞争力。

Claims (11)

1.一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材；
采用溅射法在该基材的表面形成一预制层，该预制层为含A金属的金属层，或为含A金属与M金属的不饱和氧化物层；其中A金属为钛、铝及锌中的一种或一种以上，M金属为钙及钡中的一种或两种；
对预制层进行热氧化处理以形成色彩层，该色彩层为含A金属的氧化物层，或为含A金属与M金属的氧化物层；该色彩层呈现白色，其于CIE Lab表色系统的L*坐标介于91至98之间，a*坐标介于-1至1之间，b*坐标介于-2至2之间。
2.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述基材为透明的玻璃。
3.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：形成所述预制层的步骤的具体工艺参数为：使用金属靶，金属靶的材质为钛、铝及锌中的一种或一种以上，金属靶的功率为2.5~4.5kW，施加于基材的偏压为0~-200V，以氩气为工作气体，氩气的流量为300~500sccm，镀膜温度为100~300℃，镀膜时间为1~4h。
4.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：形成所述预制层的步骤的具体工艺参数为：使用金属靶和陶瓷靶，金属靶的材质为钛、铝及锌中的一种或一种以上，陶瓷靶的材质为氧化钙及氧化钡中的一种或两种；金属靶的功率为2.5~4.5kW，陶瓷靶的功率为3~4.5kW；施加于基材的偏压为0~-200V，以氩气为工作气体，氩气的流量为300~500sccm，镀膜温度为100~300℃，镀膜时间为1~4h。
5.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述热氧化处理的具体工艺参数为：温度为300~600℃，通入氧气的流量为80~150sccm，处理时间为20~60min。
6.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：所述色彩层的厚度为1～2μm。
7.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：将所述色彩层透过所述基材测试色差值的结果为：于CIE Lab表色系统的L*坐标介于85至90之间，a*坐标介于-2至1之间，b*坐标介于-2至2之间。
8.一种镀膜件，其包括基材及形成于基材表面的色彩层，其特征在于：该色彩层为含A金属的氧化物层，或为含A金属与M金属的氧化物层，其中A金属为钛、铝及锌中的一种或一种以上，M金属为钙及钡中的一种或两种，该色彩层呈现白色，其于CIE Lab表色系统的L*坐标介于91至98之间，a*坐标介于-1至1之间，b*坐标介于-2至2之间。
9.如权利要求8所述的镀膜件，其特征在于：所述基材为透明的玻璃。
10.如权利要求8所述的镀膜件，其特征在于：将所述色彩层透过所述基材测试色差值的结果为：于CIE Lab表色系统的L*坐标介于85至90之间，a*坐标介于-2至1之间，b*坐标介于-2至2之间。
11.如权利要求8所述的镀膜件，其特征在于：所述色彩层的厚度为1～2μm。
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