CN110499508B - 金属制品及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了金属制品及其制备方法，该金属制品包括：金属基材、底层、中间层和面层。其中，底层含有二氧化硅，中间层含有氧化铝，面层含有二氧化钛。该金属制品可在不影响金属基材表面颜色的基础上，显著提高金属表面性能。

Description

金属制品及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及材料学领域，具体而言，本发明涉及金属制品及其制备方法和应用，更具体的，本发明涉及一种金属制品、制备该金属制品的方法、用于电子产品的外壳和电子产品。
背景技术
在将金属材料应用于电子产品，例如作为电子产品的外壳时，通常需要金属基材满足表面的颜色及耐缓冲、耐盐雾等性能。以铝合金手机后壳(手机壳体)为例，常规厂商为了加强金属表面的性能，通常需要在手机后壳表面形成防指纹镀层，即防指纹技术(anti-figure技术)，由此可以加强金属表面的各项性能。然而，防指纹技术通常采用价格十分昂贵的AF药丸，从而手机后壳乃至手机的生产成本一直高居不下。
因此，现有的金属制品仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出金属制品及其制备方法。该金属制品可在不影响金属基材表面颜色的基础上，显著提高金属表面性能。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种金属制品。根据本发明的实施例，该金属制品包括：金属基材；底层，所述底层含有二氧化硅，并且所述底层形成在所述金属基材的表面；中间层，所述中间层含有氧化铝，并且所述中间层形成在所述底层远离所述金属基材的一侧；面层，所述面层含有二氧化钛，并且所述面层形成在所述中间层远离所述金属基材的一侧。
根据本发明的实施例，底层-中间层-面层的三层结构的颜色容易通过调整各层的厚度等进行整体颜色的调整，从而容易展现出金属基材的颜色，例如黑色或紫色。根据本发明的实施例，该金属制品适于展现出金属基材表面的颜色，例如黑色或紫色，同时能够显著提高金属表面包括耐水煮、耐盐雾、耐腐蚀、耐磨的至少之一的性能。根据本发明的实施例，在底层-中间层-面层三层结构(该三层结构，在本文中有时也称为“膜系”)中，通过采用含有二氧化硅的底层，可以有效地提高膜系与金属基材之间的结合力，也即是说，含有二氧化硅的底层可作为吸附层便于膜系与金属基材之间的整体吸附。含有氧化铝的中间层可以有效地提高底层-中间层-面层三层结构的韧性和耐磨性。含有二氧化钛的面层可有效提高金属基材的耐腐蚀、耐磨、耐盐雾及耐水煮等性能。另外，根据本发明的实施例，SiO2、TiO2通常不会与常规的酸碱反应，因此，可以有效地将金属包围在惰性的保护体系内，从而能够进一步提高金属表面的耐腐蚀耐缓冲等性能。另外，根据本发明的实施例，用于形成底层-中间层-面层三层结构的二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝等材料属于常见的材料，价格相对低廉，由此可以有效地降低金属制品的生产成本。
另外，根据本发明上述实施例的金属制品还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述金属制品进一步包括：阳极氧化层，所述阳极氧化层形成在所述金属基材与所述底层之间。由此，可以进一步提高金属制品对外界环境的抵抗力，例如耐腐蚀性、耐磨性等。
在本发明的一些实施例中，所述金属基材是由选自不锈钢、铝合金的至少之一形成的。
在本发明的一些实施例中，所述铝合金为镁铝合金。
在本发明的一些实施例中，所述面层进一步含有耐磨填料。
在本发明的一些实施例中，所述底层、中间层和面层的厚度分别独立地为5～200nm。
在本发明的一些实施例中，所述面层的厚度为50～150nm。
在本发明的一些实施例中，所述底层和中间的层的厚度分别独立地为10～110nm。
在本发明的一些实施例中，所述底层的厚度为90～110nm，所述中间层的厚度为40～60nm，所述面层的厚度为50～70nm。
在本发明的一些实施例中，所述底层的厚度为100nm，所述中间层的厚度为50nm，所述面层的厚度为60nm。
在本发明的另一方面，本发明了提出了一种制备上述实施例的金属制品的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：
在金属基材表面形成底层，所述底层含有二氧化硅；
在所述底层远离所述金属基材的一侧形成中间层，所述中间层含有氧化铝；
在所述中间层远离所述金属基材的一侧形成面层，所述面层含有二氧化钛。
根据本发明实施例的制备金属制品的方法，通过在金属基材表面形成上述底层、中间层和面层，可显著提高金属表面的各项性能，底层-中间层-面层的三层结构的颜色容易通过调整各层的厚度等进行整体颜色的调整，从而容易展现出金属基材的颜色，例如黑色或紫色。根据本发明的实施例，该金属制品适于展现出金属基材表面的颜色，例如黑色或紫色，同时能够显著提高金属表面包括耐水煮、耐盐雾、耐腐蚀、耐磨的至少之一的性能。其中，含有二氧化硅的底层可作为吸附层便于膜系的整体吸附，含有氧化铝的中间层可为膜系整体结构提供更佳的韧性和耐磨性，含有二氧化钛的面层可有效提高金属表面的耐腐蚀、耐磨、耐盐雾及水煮等性能，另外，根据本发明的实施例，SiO2、TiO2通常不会与常规的酸碱反应，因此，可以有效地将金属包围在保护体系内，从而能够进一步提高金属表面的耐腐蚀耐缓冲等性能。另外，根据本发明的实施例，用于形成底层-中间层-面层三层结构的二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝等材料属于常见的材料，价格相对低廉，由此可以有效地降低金属制品的生产成本。
另外，根据本发明上述实施例的制备金属制品的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，在形成所述中间层之前，预先对所述金属基材进行阳极氧化处理，以便形成阳极氧化层。
在本发明的一些实施例中，所述面层是由含钛膜料形成的，所述含钛膜料含有选自TiO2、Ti2O3和Ti3O5中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述底层、所述中间层和所述面层分别独立地通过真空镀膜和离子源溅射的至少之一形成。
在本发明的一些实施例中，所述真空镀膜为蒸发式真空镀膜。
在本发明的再一方面，本发明提出了一种用于电子产品的外壳。根据本发明的实施例，该外壳是的至少一部分是由金属制品形成的，且该金属制品为上述实施例的金属制品或者上述实施例的方法制备得到的金属制品。由此，该用于电子产品的外壳的表面依次形成有底层、中间层和面层，且底层含有二氧化硅，中间层含有氧化铝，面层含有二氧化钛。底层-中间层-面层的三层结构的颜色容易通过调整各层的厚度等进行整体颜色的调整，从而容易展现出金属基材的颜色，例如黑色或紫色，进而可以使用于电子产品的外壳展现出其金属基材的颜色，例如黑色或紫色，同时能够显著提高外壳表面包括耐水煮、耐盐雾、耐腐蚀、耐磨的至少之一的性能。其中，含有二氧化硅的底层可作为吸附层便于膜系的整体吸附，含有氧化铝的中间层可为膜系整体结构提供更佳的韧性和耐磨性，含有二氧化钛的面层可有效提高金属表面的耐盐雾及水煮等性能。另外，根据本发明的实施例，SiO2、TiO2通常不会与常规的酸碱反应，因此，可以有效地将外壳包围在保护体系内，从而能够进一步提高外壳表面的耐腐蚀耐缓冲等性能。另外，根据本发明的实施例，用于形成外壳金属制品底层-中间层-面层三层结构的二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝等材料属于常见的材料，价格相对低廉，由此可以有效地降低该外壳的生产成本。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种电子产品。根据本发明的实施例，该电子产品包括上述实施例所述的外壳。由此，该电子产品的外壳表面依次形成有底层、中间层和面层，且底层含有二氧化硅，中间层含有氧化铝，面层含有二氧化钛。本发明的电子产品的通过采用上述实施例的外壳，可在不影响外壳表面颜色的基础上，显著提高其表面性能，且具有制备成本低廉的优点。
需要说明的是，在本文中，针对金属制品所描述的特征和优点，同样适用于上述用于电子产品的外壳和上述电子产品，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的金属制品的结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的金属制品的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的制备金属制品的方法流程示意图；
图4是根据本发明再一个实施例的制备金属制品的方法流程示意图；
图5是根据本发明一个实施例的金属制品表面形貌图。
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。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种金属制品。根据本发明的实施例，参考图1，该金属制品层包括：底层10、中间层20、面层30和金属基材40。其中，底层10含有二氧化硅，并且底层10形成在金属基材40的表面；中间层20含有氧化铝，并且中间层20形成在底层10远离金属基材40的一侧；面层30含有二氧化钛，并且面层30形成在中间层20远离金属基材40的一侧。
根据本发明的实施例，底层-中间层-面层的三层结构的颜色容易通过调整各层的厚度等进行整体颜色的调整，从而容易展现出金属基材的颜色，例如黑色或紫色。根据本发明的实施例，该金属制品适于展现出金属基材表面的颜色，例如黑色或紫色，同时能够显著提高金属表面包括耐水煮、耐盐雾、耐腐蚀、耐磨的至少之一的性能。根据本发明的实施例，在底层-中间层-面层三层结构(该三层结构，在本文中有时也称为“膜系”)中，通过采用含有二氧化硅的底层，可以有效地提高膜系与金属基材之间的结合力，也即是说，含有二氧化硅的底层可作为吸附层便于膜系与金属基材之间的整体吸附。含有氧化铝的中间层可以有效地提高底层-中间层-面层三层结构的韧性和耐磨性。含有二氧化钛的面层可有效提高金属基材的耐腐蚀、耐磨、耐盐雾及耐水煮等性能。另外，根据本发明的实施例，SiO2、TiO2通常不会与常规的酸碱反应，因此，可以有效地将金属包围在惰性的保护体系内，从而能够进一步提高金属表面的耐腐蚀耐缓冲等性能。另外，根据本发明的实施例，用于形成底层-中间层-面层三层结构的二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝等材料属于常见的材料，价格相对低廉，由此可以有效地降低金属制品的生产成本。
根据本发明的实施例，如图2所示，金属基材的表面可具有阳极氧化层50，含有二氧化硅的底层10形成在阳极氧化层50上，也即是说，上述金属基材可以预先经过阳极氧化处理，以实现各种颜色的装饰，然而现有的阳极氧化工艺不完善，通过该工艺在金属基材表面形成的阳极氧化层在耐水煮、耐盐雾等方面性能都难以达到较高的要求。而传统工艺中在阳极氧化层上进一步形成AF膜的工艺成本较高。本发明的技术方案采用底层、中间层和面层的组合来保护阳极氧化层。其中，含有二氧化硅的底层可作为吸附层便于膜系的整体吸附，其与常见的金属基材阳极氧化层之间具有良好的适应性，不会影响阳极氧化层原有的性能；含有氧化铝的中间层可为膜系整体结构提供更佳的韧性和耐磨性，含有二氧化钛的面层可有效提高金属表面的耐盐雾及水煮等性能，且SiO2、TiO2不与常规的酸碱反应，从而可将金属包围在惰性膜系内，显著提高金属表面的耐腐蚀耐缓冲等性能。底层、中间层和面层三者一体可以在调整膜系接近金属颜色的同时，将金属表面性能进一步提升。与此同时，用于形成面层的含钛膜料价格低廉，制备成本低。由此，本发明上述实施例的金属制品通过采用含上述组分的底层、中间层及面层，可在不影响金属基材表面颜色的基础上，显著提高金属表面性能，且具有制备成本低廉的优点。
根据本发明的实施例，本发明的上述实施例的底层、中间层及面层体系适用于不同组成的金属基材，从而在起到提高不同金属基材表面性能的作用。例如，在本发明的一些实施例中，金属基材可以是由选自不锈钢、铝合金的至少之一形成的，由此，通过将含有二氧化硅的底层、含有氧化铝的中间层和含有二氧化钛的面层形成在上述金属基材的表面，可显著提高其表面性能。
根据本发明的实施例，上述铝合金可以为镁铝合金，由此，本发明上述实施例的底层、中间层及面层体系适用于镁铝合金手机后壳。通过将含有二氧化硅的底层、含有氧化铝的中间层和含有二氧化钛的面层形成在镁铝合金的表面，可显著提高其表面性能。
根据本发明的实施例，面层进一步含有耐磨填料，由此，可进一步提高面层的耐磨性能。耐磨填料可以采用常规的用以提高膜层耐磨性能的材料，例如，根据本发明的具体示例，耐磨填料可以包括选自二氧化硅、氧化铝、三氧化二铬中的至少之一。
根据本发明的实施例，底层可作为吸附层形成在金属基材的表面，同时作为中间层和面层的打底层。
根据本发明的实施例，底层的厚度不宜过薄或过厚。发明人在大量的试验中发现，底层厚度过大，可能会导致膜层不稳定，易从金属基材上脱落，而厚度过小，可能导致膜层与基材和/或其他膜层的结合力不足。由此，发明人进行了大量试验，发现底层厚度在5～200nm时，其性能较佳，既不会使底层易从金属基材表面脱落，也不会降低底层与基材和/或其他膜层之间的膜层结合力。发明人通过进一步优化底层厚度，发现底层厚度在10～110nm时，可获得更佳的性能；底层厚度控制在90～110nm，可进一步提高其性能。
根据本发明的实施例，中间层可作为底层与面层的中间结合层，提供膜系的整体硬度、韧性及耐磨性能，因此面层的厚度不能过小。发明人通过大量的试验发现，中间层的厚度在5～200nm时，可进一步提高膜系膜系的整体硬度、韧性及耐磨性能。发明人通过进一步优化中间层厚度，发现中间层厚度在10～110nm时，可获得更佳的耐磨等性能；中间层厚度控制在40～60nm，可进一步提高其耐磨等性能。
根据本发明的实施例，面层作为最外层可调整膜系整体及金属基材的颜色，并给膜系提供耐酸碱、耐盐雾及耐水煮性能。
根据本发明的实施例，面层的厚度不宜过大或过小，发明人通过大量试验发现，面层的厚度过大，可能导致其与其他膜层之间的膜层结合力不够，而面层的厚度过小，则不能提供足够的耐酸碱、耐盐雾及耐水煮性能，导致膜系易遭酸碱、盐雾腐蚀。进而，控制面层的厚度为5～200nm，可保证面层在提供足够耐酸碱、耐盐雾及耐水煮性能的同时，膜层厚度不致过大。发明人通过进一步优化面层厚度，发现面层厚度在50～150nm时，可获得更佳的性能；面层厚度控制在50～70nm，可进一步提高其性能。
在本发明的另一方面，本发明了提出了一种制备上述实施例的金属制品的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：
在金属基材表面形成底层，所述底层含有二氧化硅；
在底层远离金属基材的一侧形成中间层，所述中间层含有氧化铝；
在中间层远离金属基材的一侧形成面层，所述面层含有二氧化钛。
根据本发明实施例的制备金属制品的方法，通过在金属基材表面形成上述底层、中间层和面层，可显著提高金属表面的各项性能，底层-中间层-面层的三层结构的颜色容易通过调整各层的厚度等进行整体颜色的调整，从而容易展现出金属基材的颜色，例如黑色或紫色。根据本发明的实施例，该金属制品适于展现出金属基材表面的颜色，例如黑色或紫色，同时能够显著提高金属表面包括耐水煮、耐盐雾、耐腐蚀、耐磨的至少之一的性能。其中，含有二氧化硅的底层可作为吸附层便于膜系的整体吸附，含有氧化铝的中间层可为膜系整体结构提供更佳的韧性和耐磨性，含有二氧化钛的面层可有效提高金属表面的耐腐蚀、耐磨、耐盐雾及水煮等性能，另外，根据本发明的实施例，SiO2、TiO2通常不会与常规的酸碱反应，因此，可以有效地将金属包围在保护体系内，从而能够进一步提高金属表面的耐腐蚀耐缓冲等性能。另外，根据本发明的实施例，用于形成底层-中间层-面层三层结构的二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝等材料属于常见的材料，价格相对低廉，由此可以有效地降低金属制品的生产成本。
下面参考图3对根据本发明实施例的制备金属制品的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：提供金属基材
根据本发明的实施例，适用于本发明制备金属制品的方法的金属基材可以是预先经过阳极氧化处理的，也即是说，参考图4，在形成中间层之前，可预先对金属基材进行阳极氧化处理S110，以便形成阳极氧化层。由于现有的阳极氧化工艺不完善，导致经过阳极氧化处理的金属基材在耐水煮及耐盐雾等方面性能较差。采用本发明的方法在经过阳极氧化处理的金属基材表面形成复合膜层，可在不影响金属基材颜色的基础上，显著提高金属表面性能。
根据本发明的实施例，适用于本发明制备金属制品的方法的金属基材可以是铝合金基材。本发明的方法可适用于在常见的铝合金基材(例如铝合金手机后壳)表面制备复合膜层，并可以在不影响手机后壳颜色的基础上，显著提高其耐水煮、耐盐雾等性能，且相对于传统工艺中在手机后壳表面镀上AF药丸镀层(anti-figure技术)，本发明所采用的分别含有二氧化硅、氧化铝及二氧化钛的底层、中间层及面层的制备成本远低于AF药丸镀层。由此，采用本发明的工艺利用上述底层、中间层和面层代替AF药丸镀层制备铝合金手机后壳的复合膜层，可在保证手机后壳各项性能不低于传统工艺的前提下，显著降低生产成本。
根据本发明的一个具体示例，金属基材可以是预先经过阳极氧化处理的黑色或者紫色色系的铝合金手机后壳。
S200：形成底层
该步骤中，在金属基材的表面形成底层。根据本发明的实施例，底层可作为吸附层形成在金属基材的表面，同时作为中间层和面层的打底层。
根据本发明的实施例，底层的厚度不宜过薄或过厚。发明人在大量的试验中发现，底层厚度过大，可能会导致膜层不稳定，易从金属基材上脱落，而厚度过小，可能导致膜层与基材和/或其他膜层的结合力不足。由此，发明人进行了大量试验，发现底层厚度在5～200nm时，其性能较佳，既不会使底层易从金属基材表面脱落，也不会降低底层与基材和/或其他膜层之间的膜层结合力。发明人通过进一步优化底层厚度，发现底层厚度在10～110nm时，可获得更佳的性能；底层厚度控制在90～110nm，可进一步提高其性能。
根据本发明的具体示例，用于形成底层的膜料不受特别限制，可以采用通过市购获得的常规的含有SiO2的膜料。
S300：形成中间层
该步骤中，在底层远离金属基材的一侧形成中间层。根据本发明的实施例，中间层可作为底层和面层的中间结合层，提供膜系的整体硬度、韧性及耐磨性能，因此面层的厚度不能过小。发明人通过大量的试验发现，中间层的厚度在5～200nm时，可进一步提高膜系膜系的整体硬度、韧性及耐磨性能。发明人通过进一步优化中间层厚度，发现中间层厚度在40～60nm时，可获得更佳的性能；中间层厚度控制在40～60nm，可进一步提高其性能。
根据本发明的具体示例，用于形成中间层的膜料不受特别限制，可以采用通过市购获得的常规的含有Al2O3的膜料。
S400：形成面层
该步骤中，在中间层远离金属基材的一侧形成面层。根据本发明的实施例，面层作为最外层可调整膜系整体及金属基材的颜色，并给膜系提供耐酸碱、耐盐雾及耐水煮性能。
根据本发明的实施例，面层的厚度不宜过大或过小，发明人通过大量试验发现，面层的厚度过大，可能导致其与其他膜层之间的膜层结合力不够，而面层的厚度过小，则不能提供足够的耐酸碱、耐盐雾及耐水煮性能，导致膜系易遭酸碱、盐雾腐蚀。进而，控制面层的厚度为5～200nm，可保证面层在提供足够耐酸碱、耐盐雾及耐水煮性能的同时，mo层厚度不致过大。发明人通过进一步优化面层厚度，发现面层厚度在50～150nm时，可获得更佳的性能；面层厚度控制在50～70nm，可进一步提高其性能。
根据本发明的实施例，面层可由含钛膜料形成，该含钛膜料含有选自TiO2、Ti2O3和Ti3O5中的至少之一。进而，本发明所采用的含SiO2膜料、含Al2O3膜料、用于形成面层的含钛膜料，其成本远低于目前普通采用的AF药丸。采用本发明的膜料(上述含SiO2膜料、含Al2O3膜料及含钛膜料)制备一炉复合膜层产品的成本在5～10元，而相同产量下，使用AF药丸的成本在50～500元不等(视产能而定)。
根据本发明的优选实施例，上述含钛膜料可采用Ti3O5膜料。由此，可在保证原料成本较低的基础上，制备得到耐酸碱、耐盐雾及耐水煮性能更佳的面层。
根据本发明的实施例，上述底层、中间层和面层分别独立地通过真空镀膜和离子源溅射的至少之一形成。由此，可进一步有效地在金属基材表面形成上述各膜层。根据本发明的具体实施例，上述真空蒸镀为蒸发式真空蒸镀。
在本发明的再一方面，本发明提出了一种用于电子产品的外壳。根据本发明的实施例，该外壳是的至少一部分是由金属制品形成的，且该金属制品为上述实施例的金属制品或者上述实施例的方法制备得到的金属制品。由此，该用于电子产品的外壳的表面依次形成有底层、中间层和面层，且底层含有二氧化硅，中间层含有氧化铝，面层含有二氧化钛。底层-中间层-面层的三层结构的颜色容易通过调整各层的厚度等进行整体颜色的调整，从而容易展现出金属基材的颜色，例如黑色或紫色，进而可以使用于电子产品的外壳展现出其金属基材的颜色，例如黑色或紫色，同时能够显著提高外壳表面包括耐水煮、耐盐雾、耐腐蚀、耐磨的至少之一的性能。其中，含有二氧化硅的底层可作为吸附层便于膜系的整体吸附，含有氧化铝的中间层可为膜系整体结构提供更佳的韧性和耐磨性，含有二氧化钛的面层可有效提高金属表面的耐盐雾及水煮等性能。另外，根据本发明的实施例，SiO2、TiO2通常不会与常规的酸碱反应，因此，可以有效地将外壳包围在保护体系内，从而能够进一步提高外壳表面的耐腐蚀耐缓冲等性能。另外，根据本发明的实施例，用于形成外壳金属制品底层-中间层-面层三层结构的二氧化硅、二氧化钛以及氧化铝等材料属于常见的材料，价格相对低廉，由此可以有效地降低该外壳的生产成本。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种电子产品。根据本发明的实施例，该电子产品包括上述实施例所述的外壳。由此，该电子产品的外壳表面依次形成有底层、中间层和面层，且底层含有二氧化硅，中间层含有氧化铝，面层含有二氧化钛。本发明的电子产品的通过采用上述实施例的外壳，可在不影响外壳表面颜色的基础上，显著提高其表面性能，且具有制备成本低廉的优点。
需要说明的是，在本文中，针对金属制品所描述的特征和优点，同样适用于上述用于电子产品的外壳和上述电子产品，在此不再赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。如无特别说明，在后面所附实施例中所采用的材料和设备均为本领域技术人员可以通过市购获得的，如无特别说明，设备的运行参数以设备供应商所提供的说明书为准。
一般方法
如没有特别说明，在后面的实施例中采用下列方法对手机金属后壳进行处理：
1、将手机金属后壳半成品经过阳极氧化处理后进行清洗，并将经过清洗的铝合金手机后壳固定在支架上。
2、将支架连同手机金属后壳置于蒸发式镀膜机中。
3、按照蒸发式镀膜机的操作规范，在蒸发式镀膜机中形成真空环境。
4、在维持蒸发式镀膜机内一定真空度的条件下，在金属后壳的表面依次利用含二氧化硅膜料形成底层，利用含氧化铝膜料形成中间层，利用含钛膜料形成面层。其中，设置蒸发式真空镀膜机的参数包括：真空度不高于3.0×10-5torr，离子辅助电压为80～110V，电流为5～8A。
实施例1～9
在实施例1～9中，按照一般方法，分别对20个手机后壳进行处理，其中，底层、中间层和面层的厚度总结在表1中。实施例1中处理得到的手机后壳形貌如图5所示。
对比例1
按照与实施例1基本相同的方法处理手机金属后壳，区别在于，底层厚度为200nm，去掉中间层，面层的厚度为60nm。
对比例2
按照与实施例1基本相同的方法处理手机金属后壳，区别在于，在步骤4中，依次在金属后壳的表面形成底层、含二氧化钛膜层和含氧化铝膜层，即改变原三层的顺序为金属基材/底层/面层/中间层。其中底层厚度为100nm，含二氧化钛膜层的厚度为60nm，含氧化铝膜层厚度为50nm。
对比例3
按照与实施例1基本相同的方法处理手机后壳，区别在于，步骤4中，不形成含二氧化硅底层、含氧化铝中间层和含二氧化钛面层，仅在金属手机后壳表面形成传统的AF膜。
性能测试
(1)水煮测试：采用80℃±2℃的纯净水，将样品水煮30min。然后检查样品涂层表面有无异常。出现异色，异色点，膜层脱落等表面的任何不可逆变化，视为不通过。
(2)盐雾测试：在35℃±2℃、湿度>85％的密闭环境中，用质量百分数5％±1％的NaCl溶液(pH值在6.5～7.2范围内)连续对样品进行盐水喷雾。出现异色，异色点，膜层脱落等表面的任何不可逆变化，视为不通过。
(3)耐磨测试：
橡皮擦500g，40mm行程，往复300次，然后检查样品涂层表面有无异常。出现异色，异色点，膜层脱落等表面的任何不可逆变化，视为不通过。
对实施例1～9和对比例1～3处理得到的手机金属后壳进行上述性能测试，得出结果如表1所示：
表1
Figure BDA0001665909720000111
Figure BDA0001665909720000121
测试结果表明，实施例1处理得到的手机金属后壳性能较佳。实施例2的产品水煮测试通过率相对于实施例1而言较低，可能是由于各膜层厚度均相对较大而导致。实施例3的水煮测试通过率相对于实施例1而言较低，可能是由于面层厚度相对较大而导致。实施例5的产品水煮测试、盐雾测试耐磨测试通过率均相对于实施例1较低，可能是由于各个膜层厚度均相对较小而导致。对比例1的产品水煮测试及盐雾测试通过率均相对于实施例1较低，耐磨测试通过率明显降低，可能是由于底层厚度过大，且不具有中间层而导致。对比例2的产品水煮测试、盐雾测试及耐磨测试通过率均相对于实施例1较低，可能是由于中间层与面层顺序改变而导致。对比例3的测试结果表明采用本发明底层-中间层-面层三层结构的金属制品在水煮测试、盐雾测试及耐磨测试中，通过率均不劣于传统的采用AF膜的金属制品。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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 (14)

1.一种金属制品，其特征在于，包括：
金属基材；
底层，所述底层含有二氧化硅，并且所述底层形成在所述金属基材的表面；
中间层，所述中间层含有氧化铝，并且所述中间层形成在所述底层远离所述金属基材的一侧；
面层，所述面层含有二氧化钛，并且所述面层形成在所述中间层远离所述金属基材的一侧；
其中，所述面层的厚度为50～150nm，所述底层和中间层的厚度分别独立地为10～110nm。
2.根据权利要求1所述的金属制品，其特征在于，进一步包括：
阳极氧化层，所述阳极氧化层形成在所述金属基材与所述底层之间。
3.根据权利要求1所述的金属制品，其特征在于，所述金属基材是由选自不锈钢、铝合金的至少之一形成的。
4.根据权利要求3所述的金属制品，其特征在于，所述铝合金为镁铝合金。
5.根据权利要求1所述的金属制品，其特征在于，所述面层进一步含有耐磨填料。
6.根据权利要求1所述的金属制品，其特征在于，所述底层的厚度为90～110nm，所述中间层的厚度为40～60nm，所述面层的厚度为50～70nm。
7.根据权利要求1所述的金属制品，其特征在于，所述底层的厚度为100nm，所述中间层的厚度为50nm，所述面层的厚度为60nm。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述的金属制品的方法，其特征在于，包括：
在金属基材表面形成底层，所述底层含有二氧化硅；
在所述底层远离所述金属基材的一侧形成中间层，所述中间层含有氧化铝；
在所述中间层远离所述金属基材的一侧形成面层，所述面层含有二氧化钛。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在形成所述中间层之前，预先对所述金属基材进行阳极氧化处理，以便形成阳极氧化层。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述面层是由含钛膜料形成的，所述含钛膜料含有选自TiO2、Ti2O3和Ti3O5中的至少之一。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述底层、所述中间层和所述面层分别独立地通过真空镀膜和离子源溅射的至少之一形成。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述真空镀膜为蒸发式真空镀膜。
13.一种用于电子产品的外壳，其特征在于，所述外壳的至少一部分是由金属制品形成的，其中，所述金属制品为权利要求1～7任一项所述的金属制品或者权利要求8～12任一项所述的方法制备得到的金属制品。
14.一种电子产品，其特征在于，包括权利要求13所述的外壳。
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