CN108043680A - 保护膜、复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种保护膜、复合材料及其制备方法和应用。一种保护膜包括依次层叠的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层，功能层含有聚四氟乙烯和CrN。第一五氧化二铌层厚度为18nm～28nm，第一二氧化硅层厚度为16nm～26nm、第二五氧化二铌层厚度为50nm～60nm、第二二氧化硅层厚度为89nm～99nm，功能层厚度为10nm～20nm。功能层的聚四氟乙烯与CrN的摩尔比为1:0.5～1:3。上述的保护膜，透射率高、硬度高，防油污和汗渍及防刮伤效果佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种保护膜、复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会的发展，消费者对购买的产品的外部耐磨、耐脏要求越来越高，尤其是对具有玻璃、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)、PS(聚苯乙烯)等具有透光作用的产品。例如手机、平板、数码相机、笔记本、汽车玻璃等。现阶段，消费者一般采用在原有部件上贴膜或使用保护套的形式来防止产品自身划伤和保持外观清洁。贴膜采用的材料为一般为塑料，如PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等。然而因这类塑料贴膜的硬度较差，常常容易留下刮痕，而且在使用过程中也容易残留油污或汗渍，影响产品的正常使用，需经常更换保护膜，成本高。
发明内容
基于此，有必要针对透光产品的耐磨性能及耐脏性能整体提高的问题，提供一种保护膜、复合材料及其制备方法和应用。
一种保护膜，其特征在于，包括依次层叠的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层，所述功能层含有聚四氟乙烯和CrN；
所述第一五氧化二铌层厚度为18nm～28nm，所述第一二氧化硅层厚度为16nm～26nm、所述第二五氧化二铌层厚度为50nm～60nm、所述第二二氧化硅层厚度为89nm～99nm，所述功能层厚度为10nm～20nm。
上述保护膜，包括依次层叠的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层，功能层含有聚四氟乙烯和CrN。五氧化二铌、二氧化硅层形成了高折射率与低折射率的交替排布，增加了含有保护膜的透光材料的透光性。镀膜后，保护膜在420nm～670nm处透射率不低于96％。功能层还具有高硬度、低摩擦系数，可以经受9H铅笔1KG压力摩擦10000次，美工刀片在1公斤压力下的刮擦100次，不会在膜层留下任何痕迹，能起到很好的防刮效果。上述保护膜的功能层含有聚四氟乙烯和CrN，疏水性高，防抗油污和汗渍的效果明显，同时上述保护膜还具有很好的防刮伤的效果。
在其中一个实施例中，所述第一五氧化二铌层厚度为18nm～28nm，所述第一二氧化硅层厚度为16nm～26nm、所述第二五氧化二铌层厚度为50nm～60nm、所述第二二氧化硅层厚度为89nm～99nm，所述功能层厚度为10nm～20nm，所述功能层的聚四氟乙烯和CrN比例为1:0.5～1:3。
在其中一个实施例中，所述第一五氧化二铌层厚度为20nm～26nm，所述第一二氧化硅层厚度为18nm～24nm、所述第二五氧化二铌层厚度为52nm～58nm、所述第二二氧化硅层厚度为91nm～97nm，所述功能层厚度为12nm～28nm，所述功能层的聚四氟乙烯和CrN比例为1:1～1:2。
在其中一个实施例中，所述第一五氧化二铌层厚度为22nm～24nm，所述第一二氧化硅层厚度为20nm～22nm、所述第二五氧化二铌层厚度为54nm～56nm、所述第二二氧化硅层厚度为93nm～95nm，所述功能层厚度为14nm～16nm，所述功能层的聚四氟乙烯与CrN的摩尔比为1:1.5
一种复合材料，包括基底及层叠于所述基底表面的上述的保护膜。
上述复合材料包括基底及层叠于所述基底表面的上述的保护膜，透射率高、硬度高，防油污和汗渍及防刮伤效果佳。
在其中一个实施例中，所述基底具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面及所述第二表面均层叠有所述保护膜。
在其中一个实施例中，所述基底的厚度为0.2mm～10mm。
一种上述复合材料的制备方法，包括以下步骤：在所述基底表面依次制备所述第一五氧化二铌层、所述第一二氧化硅层、所述第二五氧化二铌层、所述第二二氧化硅层及所述功能层。
在其中一个实施例中，所述第一五氧化二铌层、所述第一二氧化硅层、所述第二五氧化二铌层、所述第二二氧化硅层采用中频磁控溅镀膜设备制备及所述功能层采用直流磁控溅镀膜设备制备，所述磁控溅射镀膜设备包括第一镀膜室及第二镀膜室，所述第一镀膜室与所述第二镀膜室连接且所述第一镀膜室与所述第二镀膜室之间设置有隔离门阀，所述第一五氧化二铌层、所述第一二氧化硅层、所述第二五氧化二铌层、所述第二二氧化硅层在所述第一镀膜室制备，所述功能层在所述第二镀膜室制备。所有膜层一次成型，提高生产效率。
上述的复合材料的制备方法，第一镀膜室与第二镀膜室之间设置有隔离门阀，使得制备第二二氧化硅层的氧气不与制备功能层的氮气相互干扰，防止氧气与氮气生成二氧化氮，影响膜层均匀性，影响膜层的质量。
在其中一个实施例中，所述第二镀膜室设有间歇性气体控制阀，当所述隔离门阀关闭后，通过所述间歇性气体控制阀通入氮气，在所述第二镀膜室制备功能层。上述的保护膜在电子装置及汽车中的应用。
上述的保护膜使得电子装置及汽车的相关产品具有高透射率、高硬度、抗油污和汗渍及防刮伤的效果好。
附图说明
图1为一实施方式的复合材料的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的部分实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，一种复合材料，包括基底110及层叠于所述基底表面的保护膜130。
基底110具有第一表面111及与第一表面111相对的第二表面113。
在图示的实施方式中，保护膜130形成于第二表面113。在其他实施方式中，第一表面111及第二表面113均可设置有保护膜130。
基底110的材料可以是透光材料，透光材料可以是玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)及聚苯乙烯(PS)中的至少一种。当然，在其他实施方式中，基底110还可以是其他本领域常规的其他非透光基底。
在其中一个实施例中，基底110的厚度为0.2mm～10mm，优选为0.3mm～1mm。
在图示的实施方式中，保护膜130包括依次层叠的第一五氧化二铌层131、第一二氧化硅层133、第二五氧化二铌层135、第二二氧化硅层137及功能层139。
第一五氧化二铌层131层叠于基底110的第一表面113。第一五氧化二铌层131含有五氧化二铌。第一五氧化二铌层131厚度为18nm～28nm，优选为20nm～26nm，进一步优选为22nm～24nm。
第一二氧化硅层133层叠于第一五氧化二铌层131。第一二氧化硅层133含有二氧化硅。第一二氧化硅层133厚度为16nm～26nm，优选为18nm～24nm，进一步优选为20nm～22nm。
第二五氧化二铌层135层叠于第一二氧化硅层133。第二五氧化二铌层135含有五氧化二铌，第二五氧化二铌层135厚度为50nm～60nm，优选为52nm～58nm，进一步优选为54nm～56nm。
第二二氧化硅层137层叠于第二五氧化二铌层135。第二二氧化硅层137含有二氧化硅。第二二氧化硅层137厚度为89nm～99nm，优选为91nm～97nm，进一步优选为93nm～95nm。
功能层139层叠于第二二氧化硅层137。功能层139含有聚四氟乙烯和CrN，聚四氟乙烯和CrN的摩尔比为1:0.5～1:3，优选为1:1～1:2，进一步优选为1:1.5。功能层139厚度为10nm～20nm，优选为12nm～18nm，进一步优选为14nm～16nm。
上述的复合材料，包括基底及保护膜，保护膜包括依次层叠于基底上的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层，功能层含有聚四氟乙烯和CrN。五氧化二铌、二氧化硅层及功能层形成了高折射率与低折射率的交替排布，可增加保护膜的透光性。镀膜后，保护膜在420nm～670nm处透射率不低于96％。功能层还具有高硬度、低摩擦系数，可以经受9H铅笔1KG压力摩擦10000次，美工刀片在1公斤压力下的刮擦100次，不会在膜层留下任何痕迹，能起到很好的防刮效果。上述的保护膜的功能层含有聚四氟乙烯和CrN，疏水性高，防抗油污和汗渍的效果明显，同时上述保护膜还具有很好的防刮伤的效果。
上述复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S110、在基底110上依次制备第一五氧化二铌层131、第一二氧化硅层133、第二五氧化二铌层135及第二二氧化硅层137。
在其中一个实施例中，采用磁控溅射制备第一五氧化二铌层131、第一二氧化硅层133、第二五氧化二铌层135及第二二氧化硅层137。
在其中一个实施例中，通入第一气体，在基底110上磁控溅射制备第一五氧化二铌层131、第一二氧化硅层133、第二五氧化二铌层135及第二二氧化硅层137。其中，磁控溅射频率为40KHz，第一气体为是Ar与O2的混合气体，其中Ar的流量为100sccm～200sccm，O2的流量为50sccm～150sccm；制备第一五氧化二铌层131及第二五氧化二铌层135的靶材为Nb靶，制备第一二氧化硅层133及第二二氧化硅层137的靶材为Si靶。
进一步的，采用磁控溅镀膜设备制备第一五氧化二铌层131、第一二氧化硅层133、第二五氧化二铌层135及第二二氧化硅层137。其中，磁控溅射镀膜设备包括第一镀膜室及第二镀膜室，第一镀膜室与第二镀膜室连接且第一镀膜室与第二镀膜室之间设置有隔离门阀。设置隔离门阀减少磁控溅射过程中氧气与氮气相互干扰，防止因NO2的形成而导致的对工艺不利的影响。更进一步的，在第一镀膜室内，通入氩气与氧气的混合气体，在基底110上磁控溅射制备第一五氧化二铌层131、第一二氧化硅层133、第二五氧化二铌层135及第二二氧化硅层137。
S120、在第二二氧化硅层137上制备功能层139。
在其中一个实施例中，采用磁控溅射在第二二氧化硅层137上制备功能层139。
在其中一个实施例中，通入第二气体，在第二二氧化硅层137上磁控溅射制备功能层139。其中，靶材为含Cr 50wt％～300wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控溅射频率为50Hz，第二气体是Ar与N2混合气体，其中Ar的流量为100sccm～200sccm，N2的流量为50sccm～150sccm。
使用聚四氟乙烯与Cr混合物靶材，Cr的掺入使得靶材的导电性能大大提高，可以不使用对人体有害射频电源，而使用中频电源或者直流电源镀膜，靶材的导电性提高之后，在实际工艺溅射过程中，靶材不容易出现打火的现象，使镀膜工艺更加稳定，成膜质量更加优良。另外，功能层的靶材料采用聚四氟乙烯和Cr混合靶，通入N2之后，形成的功能层为含有CrN，CrN为高硬度材料，使得上述保护膜具有抗刮伤的效果。
进一步的，采用磁控溅镀膜设备制备功能层139。磁控溅射镀膜设备包括第一镀膜室及第二镀膜室，第一镀膜室与第二镀膜室连接且第一镀膜室与第二镀膜室之间设置有隔离门阀。开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的基底移至第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层139。更进一步的，第二镀膜室靶位设有间歇性气体控制阀，当隔离门阀关闭后，通过间歇性气体控制阀通入氮气，氮气与氩气混合后通入第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。
进一步的，磁控溅射采用50Hz直流电源，膜层均匀性更好。
上述的复合材料的制备方法，采用的磁控溅射设备具有第一镀膜室与第二镀膜室，第一镀膜室与第二镀膜室之间设置有隔离门阀，第二镀膜室靶位设置间歇性气体控制阀。通入氩气与氧气的混合气体至第一镀膜室，在第一镀膜室制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀后，通过间歇性气体控制阀通入氮气，氮气与氩气混合之后，在第二镀膜室制备功能层。使得在第一镀膜室制备的膜层所需要的氧气不与在第二镀膜室制备功能层的所需的氮气相互干扰，防止了氧气与氮气生成二氧化氮，提高了膜层均匀性，也实现了镀膜一次成型，提高生产效益。
上述保护膜在在电子装置及汽车中的应用，使得电子产品及汽车的相关部件具有更强的耐磨性、更好的耐脏性。
下面为具体实施例。
实施例2～12使用的磁控溅射镀膜设备包括第一镀膜室及第二镀膜室，第一镀膜室与第二镀膜室连接且第一镀膜室与第二镀膜室之间设置有隔离门阀，第二镀膜室靶位设置间歇性气体控制阀。实施例1～12制备第一五氧化二铌层及第二五氧化二铌层的靶材为Nb靶，制备第一二氧化硅层及第二二氧化硅层的靶材为Si靶。
实施例1
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体，将在玻璃基底的第一表面和第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
通入Ar与N2混合气体，其中Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm制备功能层。其中，靶材为含Cr 150wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控溅射频率为50HZ。
实施例1的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第一表面和第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为23nm，第一二氧化硅层厚度为21nm，第二五氧化二铌层厚度为55nm，第二二氧化硅层厚度为94nm，功能层厚度为15nm，聚四氟乙烯和CrN比例为1:1.5。
实施例2
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第一表面和第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合后通入第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为Cr 150wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控溅射频率为50Hz，其中Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm。
实施例2的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第一表面和第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为23nm，第一二氧化硅层厚度为21nm，第二五氧化二铌层厚度为55nm，第二二氧化硅层厚度为94nm，功能层厚度为15nm，聚四氟乙烯和CrN比例为1:1.5。
实施例3
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第一表面和第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合后通入第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为Cr 150wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控溅射频率为50Hz，其中Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm。
实施例3的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第一表面和第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为18nm，第一二氧化硅层厚度为24nm，第二五氧化二铌层厚度为50nm，第二二氧化硅层厚度为99nm，功能层厚度为10nm，聚四氟乙烯和CrN比例为1:1.5。
实施例4
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合后通入第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为Cr 50wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控溅射频率为50Hz，其中Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm。
实施例4的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为23nm，第一二氧化硅层厚度为21nm，第二五氧化二铌层厚度为55nm，第二二氧化硅层厚度为94nm，功能层厚度为15nm，聚四氟乙烯和CrN比例为1:0.5。
实施例5
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合后通入第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为Cr 300wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控溅射频率为50Hz，其中Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm。
实施例5的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为23nm，第一二氧化硅层厚度为21nm，第二五氧化二铌层厚度为55nm，第二二氧化硅层厚度为94nm，功能层厚度为15nm，聚四氟乙烯和CrN比例为1:3。
实施例6
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为200sccm，O2的流量为150sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合后通入第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为Cr 150wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控直流电源频率为50Hz，其中Ar的流量为200sccm，N2的流量为150sccm。
实施例6的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为28nm，第一二氧化硅层厚度为16nm，第二五氧化二铌层厚度为60nm，第二二氧化硅层厚度为94nm，功能层厚度为20nm，聚四氟乙烯和CrN比例为1:1.5。
实施例7
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为100sccm，O2的流量为50sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合后通入第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为Cr 150wt％的聚四氟乙烯混合靶，磁控溅射直流电源50Hz，其中Ar的流量为100sccm，N2的流量为50sccm。
实施例7的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为18nm，第一二氧化硅层厚度为16nm，第二五氧化二铌层厚度为50nm，第二二氧化硅层厚度为89nm，功能层厚度为10nm，聚四氟乙烯和CrN比例为1:1.5。
实施例8
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通入Ar至第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为聚四氟乙烯，射频电源频率为13.56MHz，Ar的流量为150sccm。
实施例8的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为31nm，第一二氧化硅层厚度为13nm，第二五氧化二铌层厚度为63nm，第二二氧化硅层厚度为86nm，功能层厚度为15nm。
实施例9
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合至第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为聚四氟乙烯和金属镁颗粒，金属镁颗粒与聚四氟乙烯质量比为0.1:100，中频电源频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，N2的流量为50sccm。
实施例9的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为31nm，第一二氧化硅层厚度为29nm，第二五氧化二铌层厚度为63nm，第二二氧化硅层厚度为102nm，功能层厚度为20nm。
实施例10
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合至第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为含钛0.5wt％的聚四氟乙烯，中频电源频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm。
实施例10的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为15nm，第一二氧化硅层厚度为13nm，第二五氧化二铌层厚度为47nm，第二二氧化硅层厚度为86nm，功能层厚度为10nm
实施例11
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合至第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为聚四氟乙烯和金属铜颗粒，金属铜颗粒与聚四氟乙烯质量比为1:100，中频电源频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm。
实施例11的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为31nm，第一二氧化硅层厚度为29nm，第二五氧化二铌层厚度为63nm，第二二氧化硅层厚度为102nm，功能层厚度为20nm。
实施例12
在磁控溅镀膜设备中通入Ar与O2的混合气体至第一镀膜室，在玻璃基底的第二表面分别依次制备第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层。磁控溅射频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，O2的流量为100sccm。
开启隔离门阀，将叠层有第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层及第二二氧化硅层的玻璃基底移至第二镀膜室，关闭隔离门阀，通过间歇性气体控制阀通入N2，然后N2与Ar混合至第二镀膜室，在第二镀膜室制备功能层。其中，功能层的靶材为聚四氟乙烯和金属铝颗粒，金属铝颗粒与聚四氟乙烯质量比为0.8:100，中频电源频率为40KHz，Ar的流量为150sccm，N2的流量为100sccm。
实施例12的复合材料，包括玻璃基底，及分别依次层叠在基底第二表面的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层。第一五氧化二铌层厚度为15nm，第一二氧化硅层厚度为13nm，第二五氧化二铌层厚度为47nm，第二二氧化硅层厚度为86nm，功能层厚度为10nm。
实施例13
实施例13的复合材料为实施例1～12使用的玻璃基底。
性能测试
使用接触角测试仪器对实施例1～12的复合材料抗油污测试。
使用分光光度计对实施例1～13的复合材料进行透射率测试。
使用铅笔硬度计对实施例1～13的复合材料进行硬度测试。
使用美工刀片在1KG压力下刮擦对实施例1～13的复合材料进行抗刮伤测试。
使用台阶仪对实施例1～12的复合材料膜层均匀度测试。
透射率、抗油污、硬度、抗刮伤及膜层均匀度的测试的结果如表1所示。
表1
由表1可以看出，实施例2～7的复合材料的抗刮性好于实施例8～13，实施例2及实施例5的复合材料的抗油污效果好于实施例8～12，实施例2～7及9～13的膜层的均匀度高于实施例1，实施例1～7的复合材料的硬度效果好于实施例8及实施例13，实施例2～7的透射率均为96％，且大于实施例8～12的透射率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种保护膜，其特征在于，包括依次层叠的第一五氧化二铌层、第一二氧化硅层、第二五氧化二铌层、第二二氧化硅层及功能层，所述功能层含有聚四氟乙烯和CrN；
所述第一五氧化二铌层厚度为18nm～28nm，所述第一二氧化硅层厚度为16nm～26nm、所述第二五氧化二铌层厚度为50nm～60nm、所述第二二氧化硅层厚度为89nm～99nm，所述功能层厚度为10nm～20nm。所述功能层的聚四氟乙烯与CrN的摩尔比为1:0.5～1:3。
2.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述第一五氧化二铌层厚度为20nm～26nm，所述第一二氧化硅层厚度为18nm～24nm、所述第二五氧化二铌层厚度为52nm～58nm、所述第二二氧化硅层厚度为91nm～97nm，所述功能层厚度为12nm～18nm，所述功能层的聚四氟乙烯与CrN的摩尔比为1:1～1:2。
3.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述第一五氧化二铌层厚度为22nm～24nm，所述第一二氧化硅层厚度为20nm～22nm、所述第二五氧化二铌层厚度为54nm～56nm、所述第二二氧化硅层厚度为93nm～95nm，所述功能层厚度为14nm～16nm，所述功能层的聚四氟乙烯与CrN的摩尔比为1:1.5。
4.一种复合材料，其特征在于，包括基底及层叠于所述基底表面的权利要求1～3任一项所述的保护膜。
5.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于，所述基底具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面及所述第二表面均层叠有所述保护膜。
6.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于，所述基底的厚度为0.2mm～10mm。
7.权利要求4所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在所述基底表面依次制备所述第一五氧化二铌层、所述第一二氧化硅层、所述第二五氧化二铌层、所述第二二氧化硅层及所述功能层。
8.根据权利要求7所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一五氧化二铌层、所述第一二氧化硅层、所述第二五氧化二铌层、所述第二二氧化硅层及所述功能层采用磁控溅镀膜设备制备，所述磁控溅射镀膜设备包括第一镀膜室及第二镀膜室，所述第一镀膜室与所述第二镀膜室连接且所述第一镀膜室与所述第二镀膜室之间设置有隔离门阀，所述第一五氧化二铌层、所述第一二氧化硅层、所述第二五氧化二铌层及所述第二二氧化硅层在所述第一镀膜室制备，所述功能层在所述第二镀膜室制备。
9.根据权利要求8所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述第二镀膜室设有间歇性气体控制阀，当所述隔离门阀关闭后，通过所述间歇性气体控制阀通入氮气，在所述第二镀膜室制备功能层。
10.权利要求1～3任一项所述的保护膜在电子装置及汽车中的应用。
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