CN105177500B - 一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板及其制作方法，属于材料表面处理技术领域。解决的问题是如何提高基板表面的粘结性、耐摩性和透光率的效果。提供一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板及其制作方法，该方法包括根据所需尺寸大小，选取采用镁合金、铝合金或塑料制成的基板进行碱洗，烘干，备用；镀SiO2膜层：在上述清洗后的采用镁合金、铝合金或塑料制成的基板正面镀有SiO2膜层；镀DLC‑COX膜层：在SiO2膜层的表面镀有纳米级DLC‑COX膜层。本发明具有较高的耐磨性和透光率，且工艺过程简单，易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板及其制作方法，属于材料表面处理技术领域。
背景技术
现有的电子产品中镀膜技术大多数是应用到显示面板上，如对于手机、电脑或液晶显示屏等面板的上，其主要是考虑镀膜后产吕的透光率和硬度方面的需要，而很少考虑到在金属或塑料等产品的表面进行镀膜。但是，随着人们对产品整体美观性和性能的要求，对于除显示屏以外的其它部件上的性能要求也不断的提高。而另一方面，类金刚石膜由于其具有高硬度、耐磨损或高表面光洁度等性能，它的产品广泛应用在机械、电子、微电子和光学等。如中国专利申请(公开号：CN204149628U)公开了一种镀膜基板，包括基片，依次贴合在基片表面上的过渡膜层和保护膜层，所述的基片是玻璃基片或光学塑料基片，所述的过渡膜层是交替镀制的一层或多层二氧化硅，保护膜层是类金刚石膜层。虽然，其具有一定的硬度、强度和耐腐蚀及耐划痕的性能，同时，也提及到了二氧化硅作为过渡层，但其主要与金刚石膜层一起，从而使起到减反射膜系和高反射膜系的功能，并未提及其在粘结性能方面的要求；另外，由于类金刚石膜(DLC)层本身的透光率影响，在作为透光产品使用时，其厚度只能达到5nm～20nm，才能保证透光率，而也正是由于厚度太小，在使用过程中仍然很容易被磨穿，而影响产品的整体耐摩性能。
发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的问题，提供一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板及其制作方法，解决的问题是如何提高基板表面的粘结性、耐摩性和透光率的效果。
本发明的目的之一是通过以下技术这群得以实现的，一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板，该基板包括采用镁合金、铝合金或塑料制成，所述基板包括正面和反面，所述基板正面镀有SiO2膜层，且所述SiO2膜层的表面镀有纳米级DLC-Cox膜层。
本发明镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板，通过在镁合金、铝合金或塑料基板表面镀纳米级DLC-Cox膜层，本发明人发现采用本发明的纳米级DLC-Cox膜层具有较高的透光率，从而使能够提高该膜层的厚度保证产品的整体耐磨性能，也不会使易于出现磨穿现象；但另一方面，由于纳米级DLC-Cox膜层与基板之间直接粘合的效果不是很理想，因此，本发明人通过在纳米级DLC-Cox膜层与基板之间先镀一层SiO2膜层，目的是为了作为粘结剂使用，从而使纳米级DLC-Cox膜层能够更好的镀设在基板的表面上，从而保证了粘结合的效果，不易出现脱落现象。
在上述的镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板中，作为优选，所述级米级DLC-Cox膜层表面镀有氟化物膜层。目的是为了有效的提高防指纹和防污的效果，有助于保持基板的清洁性能。
在上述的镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板中，作为优选，所述纳米级DLC-Cox膜层的厚度为100nm～500nm。通过提高膜层的厚度能够有效的防止出现磨穿现象，保证了产品的耐磨擦性能，同时，由于采用纳米级DLC-Cox膜层即使作为透光产品使用，也能够保证产品的透光性能。
本发明的目的之二是通过以下技术方案得以实现的，一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，该方法包括以下步骤：
A、清洗：根据所需尺寸大小，选取采用镁合金、铝合金或塑料制成的基板进行碱洗，烘干，备用；
B、镀SiO2膜层：在上述清洗后的采用镁合金、铝合金或塑料制成的基板正面镀有SiO2膜层；
C、镀DLC-Cox膜层：在SiO2膜层的表面镀有纳米级DLC-Cox膜层。
在上述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，作为优选，步骤C之后还包括在纳米级DLC-Cox膜层的表面镀有氟化物膜层。目的是为了有效的提高防指纹和防污的效果，有助于保持基板的清洁性能。
本发明镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，所述
在上述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，作为优选，步骤C中所述纳米级DLC-Cox膜层的厚度为100nm～500nm。通过提高膜层的厚度能够有效的防止出现磨穿现象，保证了产品的耐磨擦性能，同时，由于采用纳米级DLC-Cox膜层即使作为透光产品使用，也能够保证产品的透光性能。
在上述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，作为优选，所述纳米级DLC-Cox膜层是通过以石墨为碳源，然后，在SiO2膜层表面沉积碳等离子体的过程中充氧气从而使碳等离子体发生部分氧化而得到的纳米级DLC-Cox膜层。相比于现有直接以石墨为碳源只能沉积类金刚石膜，本发明通过在沉积碳等离子体的过程中充氧气目的正是为了使碳等离子体发生氧化或部分氧化，从而能够有效的形成纳米级DLC-Cox膜层。作为进一步的优选，步骤C的具体步骤为：
将镀膜腔室抽真空，使镀膜腔室内的真空度达到4.5x 10-5托～5.0x 10-5托，然后再通入氩气和氧气，并控制氩气的流量为350～400sccm，氧气的流量为400～500sccm，同时打开碳靶发射源，所述碳靶发射源为石墨靶发射源，并开启功率为3.5kw～4.5kw的脉冲直流电源使产生碳等离子体，从而使在SiO2膜层的表面上沉积纳米级DLC-Cox膜层。能够更有效的保证形成纳米级的DLC-Cox膜层。
在上述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，作为优选，所述氟化物膜层的厚度为20～30nm。有利于保证膜层的防污效果。作为进一步的优选，所述氟化物膜层是通过在温度为95℃～105℃的条件下使MgF2沉积在纳米级DLC-Cox膜层表面而成。通过在高温下进行沉积，有利于使氟化物膜层更好的沉积在表面，提高粘合性。
综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板，通过采用纳米级DLC-Cox膜层使具有较高的耐磨性和透光率，且通过在纳米级DLC-Cox膜层与基板之间镀SiO2膜层，能够有效提高各膜层的结合力，使不易出现脱落现象。
2.本发明的镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，通过在沉积碳等离子体的过程中充氧气同时进行，从而能够实现形成纳米级DLC-Cox膜层，且本发明的方法工艺过程简单，易于操作，有利于工业化生产。
说明书附图
图1是本发明镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板剖示结构示意图。
图2是本发明另一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板剖示结构示意图。
图中，1、基板；2、SiO2膜层；3、纳米级DLC-Cox膜层；4、氟化物膜层。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本镀膜镁合金、铝合金或塑料基板，该基板包括采用镁合金、铝合金或塑料制成，基板1包括正面和反面，基板1正面镀有SiO2膜层2，且SiO2膜层2的表面镀有纳米级DLC-Cox膜层3。通过镀有SiO2膜层2能够提高粘结性能，保证各膜之间的粘结效果，使膜层不易出现脱落现象，而通过镀有纳米级DLC-Cox膜层3目的是为了更有效的提高产品的耐磨性能，同时也能够保证使具有高的透光率，实现了既具有较高的耐磨性又具有较高的透光率，使透光率能够达到99％以上，又能够实现不易出现脱落现象，保证结合力的效果。还可以通过在纳米级DLC-Cox膜层3表面设有氟化物膜层4，使具有较好的防指纹油污的效果。
更具体的说，纳米级DLC-Cox膜层3的厚度为100nm～500nm，最优选，纳米级DLC-Cox膜层3的厚度为400nm，由于本发明采用的纳米级DLC-Cox膜层3其具有较好的透光率，可以大大的增加膜层的厚度来提高耐磨性能，从而更有效的保证具有较高的耐磨性能，提高使用寿命，而又不会导致透光率降低的问题。
作为进一步的优选，基板1可以是镁合金或铝合金等金属材质的基板1，也可以采用聚碳酯酯、压克力板或丙烯-丁二烯-苯乙烯树脂等塑料材质制成的基板1。本镀膜镁合金、铝合金或塑料基板可以根据实际需要用于制成手机机壳或平板电脑等电子产品的机壳，当然也可以制成手板显示屏等透光的面板，这里并没有具体的限定。
实施例1
根据所需尺寸大小，选取采用镁合金、铝合金或塑料制成的基板1进行清洗，采用弱碱性的碳酸氢钠水溶液进行碱洗15分钟，用于除去基板表面的油污，碱洗结束后，再用清水冲洗至中性，然后，烘干，备用；基板1包括正面和反面；然后，采用常规的方法在基板1正面镀有一层SiO2膜层2；该膜层用于起到粘结作用；
再将镀有SiO2膜层2的基板1放入真空镀膜机的镀膜腔室，再将镀膜腔室抽真空，使镀膜腔室内的真空度达到5.0x 10-5托，然后再通入氩气和氧气，并控制氩气的流量为400sccm，氧气的流量为400sccm，优选，控制温度为150℃～170℃，同时打开碳靶发射源，碳靶发射源为石墨靶发射源，并开启功率为4.5kw的脉冲直流电源使产生碳等离子体，同时通入氧气，目的是为了在沉积碳等离子体的过程中充氧气目的正是为了使碳等离子体发生氧化或部分氧化，从而使在SiO2膜层2的表面上沉积纳米级DLC-Cox膜层3，所述纳米级DLC-Cox膜层3的厚度优选控制在100～500nm，最后，再采用舟蒸镀膜法通过控制压力为2.0x 10-5托，温度为105℃的条件下在纳米级DLC-Cox膜层3的表面镀一层氟化物膜层4，所述氟化物膜层4的厚度为20nm，且所述氟化物为MgF2，最终得到相应的产品。
实施例2
根据所需尺寸大小，选取采用聚碳酸酯制成的基板1进行清洗，采用弱碱性的碳酸氢钠水溶液进行碱洗15分钟，用于除去基板表面的油污，碱洗结束后，再用清水冲洗至中性，然后，烘干，备用；基板1包括正面和反面；然后，采用气相沉积法在基板1正面镀有一层SiO2膜层2；该膜层用于起到粘结作用；
再将镀有SiO2膜层2的基板1放入真空镀膜机的镀膜腔室，再将镀膜腔室抽真空，使镀膜腔室内的真空度达到4.5x 10-5托，然后再通入氩气和氧气，并控制氩气的流量为350sccm，氧气的流量为500sccm，优选，控制温度为150℃～170℃，同时打开碳靶发射源，所述碳靶发射源为石墨靶发射源，并开启功率为3.5kw的脉冲直流电源使产生碳等离子体，同时通入氧气，目的是为了在沉积碳等离子体的过程中充氧气目的正是为了使碳等离子体发生氧化或部分氧化，从而使在SiO2膜层2的表面上沉积纳米级DLC-Cox膜层3，纳米级DLC-Cox膜层3的厚度优选控制在350nm，最后，再采用舟蒸镀膜法通过控制压力为2.0x 10-5托，温度为95℃的条件下在纳米级DLC-Cox膜层3的表面镀一层氟化物膜层4，所述氟化物膜层4的厚度为30nm，且所述氟化物为MgF2，最终得到相应聚碳酸酯基板。
实施例3
根据所需尺寸大小，选取采用铝合金制成的基板1进行清洗，采用弱碱性的碳酸氢钠水溶液进行碱洗15分钟，用于除去基板表面的油污，碱洗结束后，再用清水冲洗至中性，然后，烘干，备用；基板1包括正面和反面；然后，采用气相沉积法在基板1正面镀有一层SiO2膜层2；该膜层用于起到粘结作用；
再将镀有SiO2膜层2的基板1放入真空镀膜机的镀膜腔室，再将镀膜腔室抽真空，使镀膜腔室内的真空度达到4.0x 10-5托，然后再通入氩气和氧气，并控制氩气的流量为400sccm，氧气的流量为450sccm，同时打开碳靶发射源，所述碳靶发射源为石墨靶发射源，并开启功率为4.0kw的脉冲直流电源使产生碳等离子体，同时通入氧气，目的是为了在沉积碳等离子体的过程中充氧气目的正是为了使碳等离子体发生氧化或部分氧化，从而使在SiO2膜层2的表面上沉积纳米级DLC-Cox膜层3，所述纳米级DLC-Cox膜层3的厚度优选控制在250nm，最后，再采用舟蒸镀膜法通过控制压力为2.0x 10-5托，温度为100℃的条件下在纳米级DLC-Cox膜层3的表面镀一层氟化物膜层4，所述氟化物膜层4的厚度为25nm，且所述氟化物为MgF2，最终得到镀膜铝合金基板。
随机选取上述实施例得到的镀膜镀膜镁合金、铝合金或塑料基板，进行相关的性能测试，具体测试结果表明，本发明得到的产品的整体硬度能够达到7N以上且无划伤，透光率能够达到99％以上。同时，对本发明的镀膜镁合金、铝合金或塑料基板的摩擦后水接触角进行检测，具体采用以下摩擦方法：采用0000#钢丝绒，负载1000g，摩擦行程为38.1mm，摩擦速度为60圈/分钟，圈数为5000圈，磨头尺寸为20mm*20mm，测试结果显示，5000圈摩擦后水接触角≥100゜，具有较好的耐磨性能。且本发明的镀膜镁合金、铝合金或塑料基板各膜层之间的粘结力好，各膜层之间不易出现脱落现象。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (11)
1.一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板，该基板(1)包括采用镁合金、铝合金或塑料制成，所述基板(1)包括正面和反面，其特征在于，所述基板(1)正面镀有SiO2膜层(2)，且所述SiO2膜层(2)的表面镀有纳米级DLC-Cox膜层(3)。
2.根据权利要求1所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板，其特征在于，所述纳米级DLC-Cox膜层(3)表面镀有氟化物膜层(4)。
3.根据权利要求1或2所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板，其特征在于，所述纳米级DLC-Cox膜层(3)的厚度为100nm～500nm。
4.一种镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、清洗：根据所需尺寸大小，选取采用镁合金、铝合金或塑料制成的基板(1)进行碱洗，烘干，备用；
B、镀SiO2膜层：在上述清洗后的采用镁合金、铝合金或塑料制成的基板(1)正面镀有SiO2膜层(2)；
C、镀DLC-Cox膜层：在SiO2膜层(2)的表面镀有纳米级DLC-Cox膜层(3)。
5.根据权利要求4所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，步骤C之后还包括在纳米级DLC-Cox膜层(3)的表面镀有氟化物膜层(4)。
6.根据权利要求4或5所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，步骤C中所述纳米级DLC-Cox膜层(3)的厚度为100nm～500nm。
7.根据权利要求4或5所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，所述纳米级DLC-Cox膜层(3)是通过以石墨为碳源，然后，在SiO2膜层沉积碳等离子体的过程中充氧气从而使碳等离子体发生部分氧化而得到的纳米级DLC-COX膜层(3)。
8.根据权利要求7所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，步骤C的具体步骤为：
将镀膜腔室抽真空，使镀膜腔室内的真空度达到4.5x10-5托～5.0x10-5托，然后再通入氩气和氧气，并控制氩气的流量为350～400sccm，氧气的流量为400～500sccm，同时打开碳靶发射源，所述碳靶发射源为石墨靶发射源，并开启功率为3.5kw～4.5kw的脉冲直流电源使产生碳等离子体，从而使在SiO2膜层(2)的表面上沉积纳米级DLC-Cox膜层(3)。
9.根据权利要求5所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，所述氟化物膜层(4)的厚度为20～30nm。
10.根据权利要求5所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，所述氟化物膜层(4)是通过在温度为95℃～105℃的条件下使MgF2沉积在纳米级DLC-Cox膜层(3)表面而制成。
11.根据权利要求6所述镀膜镁合金、铝合金或塑料的基板制作方法，其特征在于，所述氟化物膜层(4)是通过在温度为95℃～105℃的条件下使MgF2沉积在纳米级DLC-Cox膜层(3)表面而制成。
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