CN108286037A - 一种卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法 - Google Patents

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张国增
史广星
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon

Abstract

本发明揭示了一种卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法，其包括以下步骤，1)对卡托表面进行去油、清洗处理，检验合格后进入下一步；2)将卡托挂在挂具架上并置于真空室内；3)采用等离子多弧沉积装置，选择金属Cr或者金属Ti作为靶材，在卡托表面沉积一金属镀层；4)采用等离子多弧沉积装置，选择C、Cr作为靶材，在所述金属镀层表面再沉积一CrC膜层作为表层，其中所述CrC膜层中C的比例大于95.5％；5)将卡托从真空室取出，检验合格后即可。本发明其制作的真空镀层具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性和稳定的化学性能，而且还具有绝缘作用。

Description

一种卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法
【技术领域】
本发明属于真空镀层技术领域，特别是涉及一种卡托表面绝缘纳米级 镀层的制备方法。
【背景技术】
纳米级真空镀膜工艺主要可分为蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀膜三种， 纳米级真空离子镀膜技术其具体原理是在真空条件下，采用低电压、大电 流的电弧放电技术，利用气体放电使金属靶材蒸发物质与气体都发生电离 作用，利用电厂的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件表面。 纳米级真空镀层已普遍应用于3C类产品、门窗五金、日常锁具、刀具、各 种五金工装治具等。通常的绝缘镀层方法为喷涂烤漆、喷涂Teflon、喷涂UV、 印刷、阳极氧化等，镀层纸带耐磨测试最多达到100次循环，这些方法都会 对环境造成严重的污染，且成本高昂。
因此有必要提供一种新的卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法来解决 上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方 法，其制作的真空镀层具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性和稳定的化学性 能，而且还具有绝缘作用。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种卡托表面绝缘纳米级镀 层的制备方法，其包括以下步骤，
1)对卡托表面进行去油、清洗处理，检验合格后进入下一步；
2)将卡托挂在挂具架上并置于真空室内；
3)采用等离子多弧沉积装置，选择金属Cr或者金属Ti作为靶材，通过 导入电压，正极与所述真空室内壁连通，负极与卡托连通，在卡托表面沉 积一金属镀层；
4)采用等离子多弧沉积装置，选择C、Cr作为靶材，通过导入电压， 正极与所述真空室内壁连通，负极与卡托连通，往所述真空室内通入氩气， 利用高压电源让氩离子轰击C靶材和Cr靶材表面，在所述金属镀层表面再沉 积一CrC膜层作为表层，其中所述CrC膜层中C的比例大于95.5％；
5)将卡托从真空室取出，检验合格后即可。
进一步的，所述金属镀层的厚度为0.05～0.25um，电压为300～550V， 所述真空室内的烘烤温度控制在120～180℃。
进一步的，所述金属镀层为Cr涂层或Ti涂层。
进一步的，所述步骤4中，所述CrC膜层厚度为0.05～0.25um，电压为 200～400V，所述真空室内的烘烤温度控制在120～180℃。
与现有技术相比，本发明一种卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法的 有益效果在于：采用纳米级镀层，具有高硬度、高耐磨性、很好的耐腐蚀 性能和稳定的化学性能，镀层的寿命长，同时镀层能够大幅度提高工件的 外观装饰性能，且无污染，非常环保；镀层厚度较薄，可以在几乎不影响 工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能，镀膜后 不需要再加工；镀层纸带耐磨测试可以达到250次循环以上，有较高的耐磨性能；镀层的气相沉积速度快，生产效率比较高，镀层的安全性高，对环 境、人体等均无破坏影响，满足相关的欧盟、国际绿色标准。
【具体实施方式】
实施例：
本实施例为卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法，其包括以下步骤：
1)对卡托表面进行去油、清洗处理，使产品表面更洁净，避免镀层附 着在不洁净的表面导致性能不能满足要求，检验合格后进入下一步；
2)将卡托挂在挂具架上并置于真空室内；将卡托挂在挂具架上进行真 空离子镀膜，大大提高了生产效率，且使得卡托表面充分与离子接触，使 得镀层更加均匀、完全；
3)采用等离子多弧沉积装置，选择金属Cr或者金属Ti作为靶材，通过 导入电压，正极与所述真空室内壁连通，负极与卡托连通，在卡托表面沉 积一金属镀层，所述金属镀层为Cr涂层或Ti涂层；所述金属镀层的厚度为 0.05～0.25um，电压为300～550V，所述真空室内的烘烤温度控制在120～ 180℃；
4)采用等离子多弧沉积装置，选择C、Cr作为靶材，通过导入电压， 正极与所述真空室内壁连通，负极与卡托连通，往所述真空室内通入氩气， 利用高压电源让氩离子轰击C靶材和Cr靶材表面，在经过步骤3处理后的所 述金属镀层表面再沉积一CrC膜层作为表层，其中所述CrC膜层中C的比例 大于95.5％；所述CrC膜层厚度为0.05～0.25um，电压为200～400V，所述真 空室内的烘烤温度控制在120～180℃。
5)将卡托从真空室取出，检验合格后即可。
本实施例卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法，在卡托表面通过真空 离子镀膜技术先后在卡托表面形成金属镀层和CrC膜层混合涂层，轰击制备 CrC膜层步骤是在上沉积一层金属膜层，可以沉积的金属有Cr靶材、Ti靶材等， 再沉积第二层金属的碳化物的作为表层，通过二次真空离子镀膜技术在卡托表 面沉积双涂层，一方面提高了表层CrC膜层的附着力，另一方面，提高了卡 托的硬度和耐磨性能，使得卡托的插入拔出次数大大提高，从而提高了卡 托的使用寿命；通过设置CrC膜层中C的比例大于95.5％，使得CrC膜层具有绝缘效果，从而保证了卡托的绝缘性，使其更加安全。通过调节混合涂层的 成分比例，靶材表面的电阻值也会越来越大达到绝缘效果。
为了达到卡托表面的绝缘要求，在工艺制备中提高C的比例，当CrC膜 层中C的比例大于95.5％时，产品表面达到绝缘，当比例高于95.5％时，产品 的绝缘效果会越来越好，反之则卡托产品表面的绝缘性能差且会导电，卡 托不绝缘的后果是机器当机或者电路熔断。
本实施例为卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法100的有益效果在于： 采用纳米级镀层，具有高硬度、高耐磨性、很好的耐腐蚀性能和稳定的化 学性能，镀层的寿命长，同时镀层能够大幅度提高工件的外观装饰性能， 且无污染，非常环保；镀层厚度较薄，可以在几乎不影响工件原来尺寸的 情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能，镀膜后不需要再加工； 镀层纸带耐磨测试可以达到250次循环以上，有较高的耐磨性能；镀层的气相沉积速度快，生产效率比较高，镀层的安全性高，对环境、人体等均无 破坏影响，满足相关的欧盟、国际绿色标准。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (4)

1.一种卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤，
1)对卡托表面进行去油、清洗处理，检验合格后进入下一步；
2)将卡托挂在挂具架上并置于真空室内；
3)采用等离子多弧沉积装置，选择金属Cr或者金属Ti作为靶材，通过导入电压，正极与所述真空室内壁连通，负极与卡托连通，在卡托表面沉积一金属镀层；
4)采用等离子多弧沉积装置，选择C、Cr作为靶材，通过导入电压，正极与所述真空室内壁连通，负极与卡托连通，往所述真空室内通入氩气，利用高压电源让氩离子轰击C靶材和Cr靶材表面，在所述金属镀层表面再沉积一CrC膜层作为表层，其中所述CrC膜层中C的比例大于95.5％；
5)将卡托从真空室取出，检验合格后即可。
2.如权利要求1所述的卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法，其特征在于：所述金属镀层的厚度为0.05～0.25um，电压为300～550V，所述真空室内的烘烤温度控制在120～180℃。
3.如权利要求1所述的卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法，其特征在于：所述金属镀层为Cr涂层或Ti涂层。
4.如权利要求1所述的卡托表面绝缘纳米级镀层的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，所述CrC膜层厚度为0.05～0.25um，电压为200～400V，所述真空室内的烘烤温度控制在120～180℃。
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