CN103184410A - 镀膜件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种表面具有釉瓷质感的镀膜件，其包括基材、依次形成于基材表面的透明层、颜色层及树脂层，该透明层为氮氧化铝或氮氧化硅层，该颜色层为钛、铬、锌和铝中的至少一种金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、氮氧化物或碳氧化物，该树脂层为透明的树脂层。本发明所述镀膜件的表面光滑、润泽，质感如同釉瓷并具有鲜艳的色彩，且该镀膜件具有较高的强度，不像陶瓷制品轻脆易碎。此外，本发明还提供一种所述镀膜件的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀膜件及其制备方法，尤其涉及一种表面呈釉瓷质感的镀膜件及其制备方法。
背景技术
釉瓷一般是在硅酸盐的坯体表面施釉二次烧结而成，釉瓷使得陶瓷表面光滑细腻，润泽如玉。然而陶瓷制品本身具有轻脆易碎的特点，极易破碎损坏。
现有的采用物理气相沉积技术(PVD)在金属表面的制备的各种膜层通常呈现金属质感，较难制备出具有釉瓷质感的PVD膜层。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种表面呈现釉瓷质感的镀膜件。
另外，还有必要提供一种上述镀膜件的制备方法。
一种镀膜件，其包括基材，依次形成于基材表面的透明层、颜色层及树脂层，该透明层为氮氧化铝或氮氧化硅层，该颜色层为钛、铬、锌和铝中的至少一种金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、氮氧化物或碳氧化物，该树脂层为透明的树脂层。
一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材；
在该基材的表面形成透明层，该透明层为氮氧化铝或氮氧化硅层；
在该透明层的表面形成颜色层，该颜色层为钛、铬、锌和铝中的至少一种金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、氮氧化物或碳氧化物；
在该颜色层的表面形成树脂层，该树脂层为透明的树脂层。
本发明在基材的表面依次形成透明层、颜色层及透明的树脂层，通过该三层的综合作用，使所述镀膜件的表面光滑、润泽，呈现釉瓷般的质感。此外，该镀膜件具有较高的强度，不像陶瓷制品轻脆易碎；且该镀膜件的膜层附着牢固。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的镀膜件的剖视图；
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 |
| 打底层 | 12 |
| 透明层 | 13 |
| 颜色层 | 14 |
| 树脂层 | 15 |
| 真空镀膜机 | 20 |
| 镀膜室 | 21 |
| 第一靶材 | 23 |
| 第二靶材 | 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
请参阅图1，本发明一较佳实施方式的镀膜件10包括基材11、依次形成于基材11表面的打底层12、透明层13、颜色层14及树脂层15。
该基材11的材质优选为不锈钢、铝合金或镁合金，但不限于上述材质。
该打底层12为硅层或铝层，其厚度为50-200nm。打底层12用以提高基材11与透明层13之间的结合力。
该透明层13为氮氧化铝或氮氧化硅层，其厚度为600-800nm。该透明层13为经抛光处理过的，其可提高形成于其表面的颜色层14的光泽度。
该颜色层14为钛、铬、锌和铝中的至少一种金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、氮氧化物或碳氧化物。该颜色层14的颜色可为黑色、银色、金色、蓝色等颜色。该颜色层14的厚度为500-800nm。
该树脂层15为透明、高光的树脂层，其主要组份为聚乙烯树脂，其厚度为3-5μm。
该镀膜件10的表面光滑、润泽，质感如同釉瓷，不仅具有鲜艳的色彩，且触感良好；此外，该镀膜件10具有较高的强度，不像陶瓷制品轻脆易碎。该镀膜件10可作为手机、MP3等电子装置的外壳。
请参阅图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)、第一靶材23和第二靶材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。第一靶材23的材质可为铝或硅，第二靶材24的材质可为锌、铝、钛或铬。
本发明一较佳实施方式的镀膜件10的制备方法，其包括如下步骤：
(1)提供基材11，该基材11的材质优选为不锈钢、铝合金或镁合金，但不限于上述材质。
(2)对该基材11进行表面预处理。该表面预处理可包括常规的对基材11进行无水乙醇超声波清洗及烘干等步骤。
(3)在该基材11的表面形成一打底层12，该打底层12为硅层或铝层。将该基材11放入真空镀膜机20的转架上，关闭镀膜室21，对镀膜室21进行抽真空至3.0×10-5Torr，控制基材11的温度为20-200℃，开启第一靶材23，设置第一靶材23的功率为5-8Kw，通入工作气体氩气，氩气的流量为100-300标况毫升/分(sccm)，对基材11施加的偏压为(-100)-(-300)V，镀膜时间为10-30min。该打底层12的厚度为50-200nm。
(4)继续在打底层12的表面形成一透明层13，该透明层13为氮氧化铝或氮氧化硅层。继续使用第一靶材23，保持第一靶材23的功率、基材11的偏压、氩气流量不变，并同时向镀膜室21内通入反应气体氧气和氮气，氧气的流量为50-200sccm，氮气的流量为80-300sccm，镀膜时间为15-35min。该透明层13的厚度为600-800nm。
(5)关闭第一靶材23，关闭气体，破真空取出样品，对表面镀覆有透明层13的基材11进行抛光处理、超声波清洗及烘干等步骤。抛光处理后的透明层13可提高后续镀覆于其表面的颜色层14的光泽度。
(6)继续在抛光后的透明层13的表面形成一颜色层14，该颜色层14为钛、铬、锌和铝中的至少一种金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、氮氧化物或碳氧化物。将该基材11放入真空镀膜机20的转架上，关闭镀膜室21，对镀膜室21进行抽真空至3.0×10-5Torr，控制基材11的温度为20-200℃，开启第二靶材24，设置第二靶材24的功率为8-10Kw，通入工作气体氩气，氩气的流量为100-300sccm，通入反应气体，反应气体可为乙炔、氮气和氧气中的一种或一种以上，反应气体的流量可根据颜色的需要进行调整，对基材11施加的偏压为(-100)-(-300)V，镀膜时间为30-45min。该颜色层14的厚度为500-800nm。
(7)关闭第一靶材23，关闭气体，破真空取出样品，在颜色层14的表面喷涂一透明的树脂层15。该树脂层15为聚乙烯树脂层，其厚度为3-5μm。该树脂层15不仅可作为最外部的保护层，还因其具有低的表面能起到抗指纹的功效。
本发明在基材11的表面依次形成抛光的透明层13、颜色层14及透明的树脂层15，通过该三层的综合作用，使所述镀膜件10的表面光滑、润泽，呈现釉瓷般的质感。此外，该镀膜件10具有较高的强度，不像陶瓷制品轻脆易碎；且该镀膜件10的膜层附着牢固。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
本实施例所使用的真空镀膜机20为中频磁控溅射镀膜机。
本实施例所使用的基材11的材质为铝合金。
溅镀打底层12：使用铝靶，铝靶的功率为8kw，氩气流量为200sccm，基材11的偏压为-100V，基材11的的温度为100℃，镀膜时间为10min；该打底层12为铝层，其厚度为65nm。
溅镀透明层13：继续使用铝靶，保持铝靶的功率、氩气流量、施加于基材的偏压、基材11的的温度不变，通入反应气体氧气和氮气，氧气的流量为50sccm，氮气的流量为80sccm，镀膜时间为35min；该透明层13为氮氧化铝，其厚度为600nm。
关闭铝靶，关闭气体，破真空取出样品，对表面镀覆有透明层13的基材11进行手抛处理使透明层13表面变得光亮，然后进行超声波清洗及烘干的步骤。
溅镀颜色层14：使用钛靶，钛靶的功率为10kw，氩气流量为300sccm，基材11的偏压为-100V，基材11的的温度为100℃，通入反应气体氮气，反应气体氮气的流量为100sccm，镀膜时间为30min；该颜色层14为氮化钛层，其厚度为620nm。
喷涂树脂层15：喷涂聚乙烯树脂于颜色层14表面，其厚度为3μm。
实施例2
本实施例所使用的真空镀膜机20为中频磁控溅射镀膜机。
本实施例所使用的基材11的材质为不锈钢。
溅镀打底层12：使用硅靶，硅靶的功率为5kw，氩气流量为200sccm，基材11的偏压为-100V，基材11的的温度为100℃，镀膜时间为25min；该打底层12为硅层，其厚度为80nm。
溅镀透明层13：继续使用硅靶，保持硅靶的功率、氩气流量、施加于基材的偏压、基材11的的温度不变，通入反应气体氧气和氮气，氧气的流量为50sccm，氮气的流量为80sccm，镀膜时间为35min；该透明层13为氮氧化硅层，其厚度为600nm。
关闭硅靶，关闭气体，破真空取出样品，对表面镀覆有透明层13的基材11进行手抛处理使透明层13表面变得光亮，然后进行超声波清洗及烘干的步骤。
溅镀颜色层14：使用铬靶，铬靶的功率为10kw，氩气流量为300sccm，基材11的偏压为-100V，基材11的的温度为100℃，通入反应气体氮气，反应气体氮气的流量为100sccm，镀膜时间为30min；该颜色层14为氮化铬层，其厚度为500nm。
喷涂树脂层15：喷涂聚乙烯树脂于颜色层14表面，其厚度为3μm。
本发明在基材11的表面依次形成抛光的透明层13、颜色层14及透明的树脂层15，通过该三层的综合作用，使所述镀膜件10的表面光滑、润泽，呈现釉瓷般的质感。此外，该镀膜件10具有较高的强度，不像陶瓷制品轻脆易碎；且该镀膜件10的膜层附着牢固。
Claims (14)
1.一种镀膜件，其包括基材，其特征在于：该镀膜件还包括依次形成于基材表面的透明层、颜色层及树脂层，该透明层为氮氧化铝或氮氧化硅层，该颜色层为钛、铬、锌和铝中的至少一种金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、氮氧化物或碳氧化物，该树脂层为透明的树脂层。
2.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：该树脂层为聚乙烯树脂层。
3.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：该镀膜件还包括设置于基材与透明层之间的打底层。
4.如权利要求3所述的镀膜件，其特征在于：该打底层为硅层或铝层，打底层的厚度为50-200nm。
5.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：该透明层为经抛光处理过的，该透明层的厚度为600-800nm。
6.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：该颜色层的厚度为500-800nm。
7.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：该树脂层的厚度为3-5μm。
8.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于：该基材的材质为不锈钢、铝合金或镁合金。
9.一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：
提供基材；
在该基材的表面形成透明层，该透明层为氮氧化铝或氮氧化硅层；
在该透明层的表面形成颜色层，该颜色层为钛、铬、锌和铝中的至少一种金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、氮氧化物或碳氧化物；
在该颜色层的表面形成树脂层，该树脂层为透明的树脂层。
10.如权利要求9所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：形成所述透明层的方法为：采用磁控溅射法，使用第一靶材，第一靶材为铝靶或硅靶，控制基材的温度为20-200℃，设置铝靶或硅靶的功率为5-8Kw，以氩气为工作气体，氩气的流量为100-300sccm，以氧气和氮气为反应气体，氧气的流量为50-200sccm，氮气的流量为80-300sccm，对基材施加的偏压为(-100)-(-300)V，镀膜时间为15-35min；然后对溅射形成的膜层进行抛光处理。
11.如权利要求9所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：形成所述颜色层的方法为：采用磁控溅射法，使用第二靶材，第二靶材为铝靶、锌靶、钛靶或铬靶，设置第二靶材的功率为8-10Kw，以氩气为工作气体，氩气的流量为100-300sccm，反应气体为乙炔、氮气和氧气中的一种或一种以上，对基材施加的偏压为(-100)-(-300)V，镀膜时间为30-45min。
12.如权利要求9所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：该方法还包括在形成透明层之前，在基材的表面形成打底层，该打底层设置于与透明层之间。
13.如权利要求12所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：形成所述打底层的方法为：采用磁控溅射法，使用铝靶或硅靶，控制基材的温度为20-200℃，设置铝靶或硅靶的功率为5-8Kw，以氩气为工作气体，氩气的流量为100-300sccm，对基材施加的偏压为(-100)-(-300)V，镀膜时间为10-30min。
14.如权利要求9所述的镀膜件的制备方法，其特征在于：该树脂层为聚乙烯树脂层，且采用喷涂的方式形成。
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