CN103266322B - 一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板。其包括不锈钢基板和保护膜，其特征在于：所述保护膜包括依次设置的高温渗碳层、真空氮离子注入硬化层、真空沉积颜色膜层及透明有机硅保护膜层，而所述保护膜附着于不锈钢基板一侧，形成不锈钢装饰板结构。本发明还保护了其的制备方法。本发明的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板具有更优异的膜层结构和高硬度及低摩擦系数，远远优于现有技术的要求。其表面高硬滑爽，使得其耐磨耐划伤性能更加出色。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢装饰面板，尤其是一种真空沉积高硬度且表面光滑的不锈钢镜面装饰板。
背景技术
目前，不锈钢镜面装饰板在橱柜及建筑装修门窗衣柜行业大量使用，但由于不锈钢镜面装饰板为高光镜面，如果表层膜层较软很容易划伤，一般金属表面的摩擦系数较高，表面滑爽度不够，为了提高不锈钢的表面硬度及耐划伤性能，需要在此金属基材上进行表面处理。
授权号为CN 201317137Y的中国实用新型专利公开一种耐磨不锈钢镜面装饰板，该装饰板包括金属不锈钢板，不锈钢板电镀镍层、铬层以及真空沉积氮化钛层或其它金属离子镀层。但是，该实用新型产品在不锈钢镜面装饰板，需要经过水电镀厚金属膜1～100um，而且还要再进行真空沉积颜色膜。水电镀对环境污染严重，而且最外层为真空沉积氮化钛颜色膜，其表面粘手印不易擦除。
因此，现有技术不能满足市场对不锈钢镜面装饰板的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理、硬度高，摩擦系数小，表面高硬滑爽，优良耐磨耐划伤性能的不锈钢镜面装饰板。
为实现上述目的， 本发明提供一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，包括不锈钢基板和保护膜，其特征在于：所述保护膜包括依次设置的高温渗碳层、真空氮离子注入硬化层、真空沉积颜色膜层及透明有机硅保护膜层，而所述保护膜附着于不锈钢基板一侧，形成不锈钢装饰板结构。
所述高温渗碳层的厚度为10~50 um；
任选的，所述高温渗碳层为 奥式体不锈钢渗碳层，其渗碳硬化条件为：时间5min～30min,渗碳温度550摄氏度，二氧化碳气体,优选20 min。
所述真空氮离子注入硬化层的厚度为1~5um；
任选的，所述真空氮离子注入的条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为100～120KV，注入时间1～10min，，优选离子源电压100KV，注入时间2min。
所述真空沉积颜色膜层的厚度为0.1~1 um；
任选的，所述真空沉积颜色膜层为钛、锆、铝及铬的一种或多种合金的氮化物、碳化物或氧化物，真空度0.6*10-2pa，电弧靶镀膜电流60～110A，偏压100～200V，时间2～15min，优选电弧靶镀膜电流70A，偏压120V，时间6min。
所述透明有机硅保护膜层的厚度为0.1~1 um；
任选的，所述透明有机硅保护膜层为有机硅氧烷SiOxCy，其中x为1.0至2.4，y为0.2至2.4，其真空沉积有机硅保护膜条件：通入四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷或八甲基三硅氧烷中的任一种气体100～500SCCM，以及氩气100～200SCCM，离子源电压2～4KV，辉光时间１～8min。优选通入四甲基二硅氧烷300SCCM，氩气200SCCM，离子源偏压3KV，时间5min。
本发明还保护所述的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，包括如下步骤：渗碳硬化：不锈钢基板在连续式高温烘烤炉里，通入二氧化碳气体，获得高温渗碳层；再将不锈钢板装入真空镀膜机，进行真空氮离子注入，获得一层真空氮离子注入硬化层；再抽真空到0.6*10-2pa，进行电弧离子镀膜，获得真空沉积颜色膜层；最后通过离子辉光硅氧烷进行透明有机硅保护膜镀膜获得透明有机硅保护膜层，最终获得真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板。
所述高温渗碳层的厚度为10~50 um；
任选的，所述高温渗碳层为奥式体不锈钢渗碳层，其渗碳硬化条件为：时间5min～30min,渗碳温度550摄氏度，二氧化碳气体，优选20分钟。
所述真空氮离子注入硬化层的厚度为1~5um；
任选的，所述真空氮离子注入的条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为100～120KV，注入时间1～10min；优选离子源电压100KV，注入时间2min。
所述真空沉积颜色膜层的厚度为0.1~1 um；
任选的，所述真空沉积颜色膜层为钛、锆、铝及铬的一种或多种合金的氮化物、碳化物或氧化物，真空度0.6*10-2pa，电弧靶镀膜电流60～110A，偏压100～200V，时间2～15min；优选电弧靶镀膜电流70A，偏压120V，时间6min。
所述透明有机硅保护膜层的厚度为0.1~1 um；
任选的，所述透明有机硅保护膜层为有机硅氧烷SiOxCy，其中x为1.0至2.4，y为0.2至2.4，其真空沉积有机硅保护膜条件：通入四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷或八甲基三硅氧烷中的任一种气体100～500SCCM，以及氩气100～200SCCM，离子源电压2～4KV，辉光时间１～8min; 优选通入四甲基二硅氧烷300SCCM，氩气200SCCM，离子源偏压3KV，时间5min。
本发明的不锈钢镜面装饰板如图1所示，高温渗碳层21、真空氮离子注入硬化层22、真空沉积颜色膜层23及透明有机硅保护膜层24形成保护膜的四层结构，该四层结构的保护膜2附着于不锈钢基板上1后获得高硬度滑爽不锈钢镜面装饰板,使其硬度达到2000HV以上，表面摩擦系数小于0.15，高硬滑爽的表面，使得其耐磨耐划伤性能更加出色。
不锈钢板在连续式高温烘烤炉里，通入二氧化碳气体，于温度550摄氏度渗碳，渗碳时间20分钟，获得10～50um厚的渗碳不锈钢板硬化层；再将不锈钢板装入真空镀膜机，进行真空氮离子注入，注入的最佳条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为100KV，注入时间2min，通过真空氮离子注入反应获得一层1um～5um的离子处理硬化层；再抽真空到0.6*10-2pa，进行电弧离子镀一层颜色膜，其镀膜最佳条件是：电弧靶镀膜电流70A，偏压120V，时间6min；最后通过离子辉光硅氧烷获得透明有机硅保护膜，其镀膜最佳条件为：通入四甲基二硅氧烷气体400SCCM，以及氩气200SCCM，离子源电压2KV，辉光时间4min。最终获得高硬度滑爽不锈钢镜面装饰板。
本发明的有益效果：
1、具有更优异的膜层结构；
2、高硬度2130HV，低摩擦系数<0.15为0.13。远远优于现有技术的要求。表面高硬滑爽，使得其耐磨耐划伤性能更加出色。
附图说明
图1是本发明不锈钢镜面装饰板结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1： 真空沉积高硬滑爽金色不锈钢镜面装饰板的制备
不锈钢板在连续式高温烘烤炉里，通入二氧化碳气体，于温度550摄氏度渗碳，渗碳时间20分钟，获得25um厚的渗碳不锈钢板硬化层；再将不锈钢板装入真空镀膜机，进行真空氮离子注入，注入的条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为100KV，注入时间2min，通过真空氮离子注入反应获得一层2.5um的离子处理硬化层；再抽真空到0.6*10-2pa，进行电弧离子镀一层颜色膜，其镀膜条件是：电弧靶镀膜电流70A，偏压120V，时间6min，获得一层0.5 um的真空沉积颜色膜层；最后通过离子辉光硅氧烷获得透明有机硅保护膜，其镀膜条件：通入四甲基二硅氧烷气体400SCCM，以及氩气200SCCM，离子源电压2KV，辉光时间5min，获得一层厚度为0.5 um透明有机硅保护膜层。最终获得高硬度滑爽不锈钢镜面装饰板。
实施例2：不锈钢板在连续式高温烘烤炉里，通入二氧化碳气体，于温度550摄氏度渗碳，渗碳时间10分钟，获得10um厚的渗碳不锈钢板硬化层；再将不锈钢板装入真空镀膜机，进行真空氮离子注入，注入的条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为110KV，注入时间1min，通过真空氮离子注入反应获得一层1um的离子处理硬化层；再抽真空到0.6*10-2pa，进行电弧离子镀一层颜色膜，其镀膜条件是：电弧靶镀膜电流60A，偏压200V，时间2min，获得一层0.1 um的真空沉积颜色膜层；最后通过离子辉光硅氧烷获得透明有机硅保护膜，其镀膜条件：通入六甲基二硅氧烷气体100SCCM，以及氩气150SCCM，离子源电压3KV，辉光时间1min，获得一层厚度为0.1 um透明有机硅保护膜层。最终获得高硬度滑爽不锈钢镜面装饰板。
实施例3：不锈钢板在连续式高温烘烤炉里，通入二氧化碳气体，于温度550摄氏度渗碳，渗碳时间30分钟，获得50um厚的渗碳不锈钢板硬化层；再将不锈钢板装入真空镀膜机，进行真空氮离子注入，注入的条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为120KV，注入时间10min，通过真空氮离子注入反应获得一层5um的离子处理硬化层；再抽真空到0.6*10-2pa，进行电弧离子镀一层颜色膜，其镀膜条件是：电弧靶镀膜电流110A，偏压100V，时间15min，获得一层0.1 um的真空沉积颜色膜层；最后通过离子辉光硅氧烷获得透明有机硅保护膜，其镀膜条件：通入八甲基三硅氧烷气体500SCCM，以及氩气100SCCM，离子源电压4KV，辉光时间8min，获得一层厚度为1um透明有机硅保护膜层。最终获得高硬度滑爽不锈钢镜面装饰板。
实施例4： 真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的检测
实施例1的检测结果为：硬度达到2000HV以上，表面摩擦系数<0.15。远远优于现有技术的要求。
依GB/T4340. 1 —1999 《金属维氏硬度试验第1 部分：试验方法》进行维氏硬度检测，其硬度达2130HV。
依GB 10006 塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法，进行表面摩擦系数测量为0.13。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (26)
1.一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，包括不锈钢基板和保护膜，其特征在于：所述保护膜包括依次设置的高温渗碳层、真空氮离子注入硬化层、真空沉积颜色膜层及透明有机硅保护膜层，而所述保护膜附着于不锈钢基板一侧，形成不锈钢装饰板结构。
2.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述高温渗碳层的厚度为10～50 μm。
3.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述高温渗碳层为奥式体不锈钢渗碳层，其渗碳硬化条件为：时间5min～30min,渗碳温度550摄氏度，二氧化碳气体。
4.权利要求3的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述渗碳硬化的时间为20min。
5.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述真空氮离子注入硬化层的厚度为1～5μm。
6.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述真空氮离子注入的条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为100～120KV，注入时间1～10min。
7.权利要求6的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述离子源电压100KV，注入时间2min。
8.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述真空沉积颜色膜层的厚度为0.1～1 μm。
9.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述真空沉积颜色膜层为钛、锆、铝及铬的一种或多种的氮化物、碳化物或氧化物，真空度0.6*10-2pa，电弧靶镀膜电流60～110A，偏压100～200V，时间2～15min。
10.权利要求9的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述电弧靶镀膜电流70A，偏压120V，时间6min。
11.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述透明有机硅保护膜层的厚度为0.1～1 μm。
12.权利要求1的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述透明有机硅保护膜层为有机硅氧烷SiOxCy，其中x为1.0至2.4，y为0.2至2.4，其真空沉积有机硅保护膜条件：通入四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷或八甲基三硅氧烷中的任一种气体100～500SCCM，以及氩气100～200SCCM，离子源电压2～4KV，辉光时间１～8min。
13.权利要求12的一种真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板，其特征在于：所述通入四甲基二硅氧烷300SCCM，氩气200SCCM，离子源偏压3KV，时间5min。
14.权利要求1-13任一项所述的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，包括如下步骤：渗碳硬化：不锈钢板在连续式高温烘烤炉里，通入二氧化碳气体，获得高温渗碳层；再将不锈钢板装入真空镀膜机，进行真空氮离子注入，获得一层真空氮离子注入硬化层；再抽真空到0.6*10-2pa，进行电弧离子镀膜，获得真空沉积颜色膜层；最后通过离子辉光硅氧烷进行透明有机硅保护膜镀膜获得透明有机硅保护膜层，最终获得真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板。
15.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述高温渗碳层的厚度为10～50 μm。
16.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述高温渗碳层为奥式体不锈钢渗碳层，其渗碳硬化条件为：时间5min～30min,渗碳温度550摄氏度，二氧化碳气体。
17.权利要求15的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述渗碳硬化的时间为20 min。
18.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述真空氮离子注入硬化层的厚度为1～5μm。
19.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述真空氮离子注入的条件是：真空度0.7～1*10-2pa,离子源电压为100～120KV，注入时间1～10min。
20.权利要求15的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述离子源电压100KV，注入时间2min。
21.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述真空沉积颜色膜层的厚度为0.1～1 μm。
22.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述真空沉积颜色膜层为钛、锆、铝及铬的一种或多种的氮化物、碳化物或氧化物，真空度0.6*10-2pa，电弧靶镀膜电流60～110A，偏压100～200V，时间2～15min。
23.权利要求22的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述电弧靶镀膜电流70A，偏压120V，时间6min。
24.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述透明有机硅保护膜层的厚度为0.1～1 μm。
25.权利要求14的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述透明有机硅保护膜层为有机硅氧烷SiOxCy，其中x为1.0至2.4，y为0.2至2.4，其真空沉积有机硅保护膜条件：通入四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷或八甲基三硅氧烷中的任一种气体100～500SCCM，以及氩气100～200SCCM，离子源电压2～4KV，辉光时间１～8min。
26.权利要求25的真空沉积高硬滑爽不锈钢镜面装饰板的制备方法，其特征在于，所述真空沉积有机硅保护膜条件为通入四甲基二硅氧烷300SCCM，氩气200SCCM，离子源偏压3KV，时间5min。
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