CN111519155A - 耐磨防刮薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐磨防刮薄膜及其制备方法。该薄膜包括基材、金属打底层、第一过渡层、第二过渡层以及颜色层。金属打底层具有贴合面以及功能面；第一过渡层位于功能面，第二过渡层位于第一过渡层远离金属打底层的表面；颜色层位于第二过渡层远离第一过渡层的表面。第二过渡层为钛铬过渡层。通过各层之间的结构设计，使得薄膜各膜层之间具有良好的结合力，薄膜具有良好的耐磨防刮性能，同时，上述耐磨防刮薄膜能够显示出多样的颜色。通过在不同功率和电流的条件下加工钛铬过渡层，能够有效解决第一过渡层与颜色层之间应力和元素不匹配的问题，提高各层之间的结合强度，进而进一步提高薄膜的耐磨防刮性能。

Description

耐磨防刮薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，尤其是涉及一种耐磨防刮薄膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展以及制造技术的进步，电子设备日益普及，尤其是便携式电子设备更是出现在人们生活的方方面面，比如智能手机、手表、平板电脑、照相机等等。研究者和消费者在开发和使用这些设备的同时，对这些设备的性能需求越来越高，在希望这些设备满足功能多和可靠性好的基础上，还希望这些设备具有良好的耐磨防刮性能，同时还能够呈现出多样的颜色，当这些设备在使用过程中受到撞击、摩擦的情况下仍然能够保持稳定的性能。
但是，常规的电子设备表面装饰薄膜致密度、硬度不够，难以满足以上要求。
发明内容
基于此，有必要提供一种耐磨防刮薄膜，所述耐磨防刮薄膜具有良好的耐磨防刮性能，并且能够呈现多样的颜色。
另外，还有必要提供一种耐磨防刮薄膜的制备方法，所述制备方法能够有效提高耐磨防刮薄膜各层之间的结合力，同时能够有效提高薄膜的耐磨防刮性能。
为了解决上述问题，本发明的具体技术方案为：
本发明的一个目的在于提供一种耐磨防刮薄膜，所述耐磨防刮薄膜包括基材、金属打底层、第一过渡层、第二过渡层以及颜色层；
所述金属打底层具有用于贴合在所述基材表面的贴合面以及与所述贴合面相对设置的功能面；所述第一过渡层位于所述功能面，所述第二过渡层位于所述第一过渡层远离所述金属打底层的表面；所述颜色层位于所述第二过渡层远离所述第一过渡层的表面；
所述第二过渡层为钛铬过渡层。
在其中一个实施例中，所述金属打底层、所述第一过渡层、所述第二过渡层与所述颜色层的厚度比为(1～3):(6～10):1:(3～5)。
在其中一个实施例中，所述第二过渡层的厚度为0.05μm～0.2μm。
在其中一个实施例中，所述金属打底层为金属Ti打底层、金属Cr打底层或金属TiCr打底层。
在其中一个实施例中，所述第一过渡层为TiCrN过渡层、CrN过渡层或TiN过渡层。
在其中一个实施例中，所述第二过渡层为TiCrCN过渡层或TiCrN过渡层。
在其中一个实施例中，所述颜色层为TiCrCN颜色层、TiCrN颜色层或TiN颜色层。
本发明的另一个目的在于提供一种耐磨防刮薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
在基材上形成金属打底层；通过第一磁控溅射在所述金属打底层的表面形成第一过渡层；通过第二磁控溅射在所述第一过渡层的表面形成第二过渡层；通过第三磁控溅射在所述第二过渡层的表面形成颜色层；
所述第二过渡层为钛铬过渡层；
所述第二磁控溅射中，钛靶接高功率脉冲磁控溅射电源，所述高功率脉冲磁控溅射电源的功率为5kW～10kW、电流为100A～500A；铬靶接中频磁控溅射电源，所述中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW。
在其中一个实施例中，所述第一磁控溅射采用中频磁控溅射电源，所述中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW；所述第三磁控溅射采用高功率脉冲磁控溅射电源，所述高功率磁控溅射电源的功率为5kW～10kW、电流为100A～500A。
在其中一个实施例中，采用中频磁控溅射电源在所述基材上形成所述金属打底层，所述中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW。
上述耐磨防刮薄膜包括基材、金属打底层、第一过渡层、第二过渡层以及颜色层。金属打底层具有用于贴合在基材表面的贴合面以及与贴合面相对设置的功能面；第一过渡层位于功能面，第二过渡层位于第一过渡层远离金属打底层的表面；颜色层位于第二过渡层远离第一过渡层的表面。第二过渡层为钛铬过渡层。上述薄膜通过基材、金属打底层、第一过渡层、第二过渡层以及颜色层的结构设计，使得薄膜各膜层之间具有良好的结合力，薄膜具有良好的耐磨防刮性能，同时，上述耐磨防刮薄膜能够显示出多样的颜色。具体地，以金属打底层作为打底层，为薄膜的整体结构提供了稳定的支撑，同时金属打底层能够有效提高基材与过渡层之间的结合强度，使得薄膜能够表现出稳定的性能。第一过渡层、第二过渡层以及颜色层的设置使得薄膜表现出致密坚硬的特点，使得薄膜表现出良好的耐磨防刮性能。进一步地，在第一过渡层与颜色层之间设置钛铬过渡层，能够保证第一过渡层与颜色层之间的应力匹配和元素匹配，进一步增强第一过渡层、第二过渡层以及颜色层之间的结合力，进一步提高薄膜的耐磨防刮性能。
上述耐磨防刮薄膜的制备方法包括如下步骤：在基材表面形成金属打底层；通过第一磁控溅射在金属打底层的表面形成第一过渡层；通过第二磁控溅射在第一过渡层的表面形成第二过渡层；通过第三磁控溅射在第二过渡层的表面形成颜色层；第二过渡层为钛铬过渡层。第二磁控溅射中，钛靶接高功率脉冲磁控溅射电源，高功率脉冲磁控溅射电源的功率为5kW～10kW、电流为100A～500A；铬靶接中频磁控溅射电源，中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW。上述耐磨防刮薄膜的制备方法中，通过磁控溅射的方法依次在金属打底层的表面形成第一过渡层、第二过渡层以及颜色层。磁控溅射的方法加工各膜层，对各膜层自身的损伤较小，并且加工过程中温度上升慢，有利于在加工薄膜的同时保证各膜层自身的性能。同时，通过中频磁控溅射和高功率脉冲磁控溅射相结合，在提高沉积速率的同时又能够提高薄膜的致密度、硬度以及耐磨防刮性能。另外，通过在不同功率和电流的条件下加工钛铬过渡层，能够有效解决第一过渡层与颜色层之间应力和元素不匹配的问题，能够提高第一过渡层、第二过渡层以及颜色层之间的结合强度，进而进一步提高薄膜的耐磨防刮性能。
上述耐磨防刮薄膜采用中频磁控溅射+高功率脉冲磁控溅射两种技术相结合的方式进行沉积，解决了中频磁控溅射沉积的薄膜致密度、硬度等薄膜性能不够好的问题，同时也解决了纯高功率脉冲磁控溅射沉积速率过慢的问题，最终在较低成本下获得薄膜致密度好、纳米硬度高的耐磨防刮薄膜。
附图说明
图1为本发明一实施例中耐磨防刮薄膜的结构示意图。
图中标记说明：
10、耐磨防刮薄膜；101、基材；102、金属打底层；103、第一过渡层；104、第二过渡层；105、颜色层。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。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对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
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。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本文中所使用的化学式“TiCrCN”、“TiCrN”、“TiN”、“CrN”、“TiCr”等表示相应的层中含有化学式中所列的元素，并不对元素之间的比例进行限定。比如，金属打底层为金属Ti打底层、金属Cr打底层或金属TiCr打底层。表明：金属打底层可以为金属Ti打底层或者金属Cr打底层或者金属TiCr打底层，当金属打底层为金属TiCr打底层时，金属打底层中Ti元素、Cr元素的摩尔比可以为1:1，也可以为按照设计的相应的比例。
再比如，第一过渡层为TiCrN过渡层、CrN过渡层或TiN过渡层。表明：第一过渡层可以为TiCrN过渡层，其中第一过渡层中Ti元素、Cr元素、N元素的摩尔比可以为5:9:6，也可以为按照设计的相应的比例；第一过渡层可以为CrN过渡层，其中第一过渡层中Cr元素、N元素的摩尔比可以为7:3，也可以为按照设计的相应的比例；第一过渡层可以为TiN过渡层，其中第一过渡层中Ti元素、N元素的摩尔比可以为7:3，也可以为按照设计的相应的比例。
再比如，第二过渡层为TiCrCN过渡层或TiCrN过渡层。表明：第二过渡层可以为TiCrCN过渡层，其中第二过渡层中Ti元素、Cr元素、C元素、N元素的摩尔比可以为10:25:1:14，也可以为按照设计的相应的比例；第二过渡层可以为TiCrN过渡层，其中第二过渡层中Ti元素、Cr元素、N元素的摩尔比可以为2:5:3，也可以为按照设计的相应的比例。
再比如，颜色层为TiCrCN颜色层、TiCrN颜色层或TiN颜色层。表明：颜色层可以为TiCrCN颜色层，其中颜色层中Ti元素、Cr元素、C元素、N元素的摩尔比可以为8:3:1:8，也可以为按照设计的相应的比例；颜色层可以为TiCrN颜色层，其中颜色层中Ti元素、Cr元素、N元素的摩尔比可以为8:3:9，也可以为按照设计的相应的比例；颜色层可以为TiN颜色层，其中颜色层中Ti元素、N元素的摩尔比可以为1:1，也可以为按照设计的相应的比例。
请参见图1，本发明一实施例提供了一种耐磨防刮薄膜10，耐磨防刮薄膜10包括基材101、金属打底层102、第一过渡层103、第二过渡层104以及颜色层105。金属打底层102具有用于贴合在基材101表面的贴合面以及与贴合面相对设置的功能面；第一过渡层103位于功能面，第二过渡层104位于第一过渡层103远离金属打底层102的表面；颜色层105位于第二过渡层104远离第一过渡层103的表面。第二过渡层104为钛铬过渡层。
本实施例中的耐磨防刮薄膜10，通过金属打底层102、第一过渡层103、第二过渡层104以及颜色层105的结构设计，使得薄膜各膜层之间具有良好的结合力，薄膜具有良好的耐磨防刮性能，同时，上述耐磨防刮薄膜10能够显示出多样的颜色。具体地，以金属打底层102作为打底层，为薄膜的整体结构提供了稳定的支撑，同时金属打底层102能够有效提高基材101与过渡层之间的结合强度，使得薄膜能够表现出稳定的性能。第一过渡层103、第二过渡层104以及颜色层105的设置使得薄膜表现出致密坚硬的特点，使得薄膜表现出良好的耐磨防刮性能。进一步地，在第一过渡层103与颜色层105之间设置钛铬过渡层，能够保证第一过渡层103与颜色层105之间的应力匹配和元素匹配，进一步增强第一过渡层103、第二过渡层104以及颜色层105之间的结合力，进一步提高薄膜的耐磨防刮性能。
在一个具体的示例中，金属打底层102、第一过渡层103、第二过渡层104与颜色层105的厚度比为(1～3):(6～10):1:(3～5)。金属打底层102、第一过渡层103、第二过渡层104与颜色层105的厚度在这个比例范围内，各层之间的结合力最好。金属打底层102作为能够支撑薄膜整体结构的打底层，当其与其他层之间的厚度比例不合适时，难以发挥出最佳的制成效果。第二过渡层104作为能够匹配第一过渡层103与颜色层105应力和元素的过渡层，那么在厚度选择上，第二过渡层104、第一过渡层103以及颜色层105之间的厚度比例尤为重要，当第二过渡层104相对于第一过渡层103和颜色层105的厚度过小时，难以起到应力匹配和元素匹配的效果；当第二过渡层104相对于第一过渡层103和颜色层105的厚度过大时，一方面会提高制造成本，另一方面厚度过大的第二过渡层104反而会导致第一过渡层103、第二过渡层104、颜色层105三者之间出现应力和元素不匹配的问题，甚至会对薄膜的均匀性、整体性以及耐磨防刮性能带来不利影响。
优选地，第二过渡层104的厚度为0.05μm～0.2μm。进一步优选地，第二过渡层104的厚度为0.08μm～0.15μm。具体地，第二过渡层104的厚度可以为0.06μm、0.07μm、0.1μm、0.12μm、0.14μm、0.16μm、0.18μm、0.19μm。
作为一个优选的方案，金属打底层102的厚度为0.1μm～0.3μm，比如金属打底层102的厚度为0.12μm、0.15μm、0.2μm、0.24μm、0.25μm、0.28μm。第一过渡层103的厚度为0.6μm～1μm，比如第一过渡层103的厚度为0.7μm、0.75μm、0.8μm、0.85μm、0.9μm、0.95μm。颜色层105的厚度为0.3μm～0.5μm，比如颜色层105的厚度为0.32μm、0.35μm、0.38μm、0.4μm、0.45μm、0.48μm。
在一个具体的示例中，金属打底层102的厚度为0.2μm，第一过渡层103的厚度为0.8μm，第二过渡层104的厚度为0.1μm，颜色层105的厚度为0.4μm。
在一个具体的示例中，基材为金属基材、陶瓷基材、玻璃基材或塑料基材。比如，金属基材可以是但不限定为不锈钢基材。
在一个具体的示例中，金属打底层102为金属Ti打底层、金属Cr打底层或金属TiCr打底层。金属Ti打底层、金属Cr打底层或金属TiCr打底层能够对为薄膜的整体结构提供了稳定的支撑，有利于提高薄膜的稳定性。
在一个具体的示例中，第一过渡层103为TiCrN过渡层、CrN过渡层或TiN过渡层。第二过渡层104为TiCrCN过渡层或TiCrN过渡层。颜色层105为TiCrCN颜色层、TiCrN颜色层或TiN颜色层。在这种情况下，第二过渡层104能够更好地保证第一过渡层103与颜色层105之间的应力匹配和元素匹配，更好地提高第一过渡层103、第二过渡层104以及颜色层105之间的结合力，更好地提高薄膜的耐磨防刮性能。颜色层105为TiCrCN颜色层、TiCrN颜色层或TiN颜色层，能够使薄膜显示出多样的颜色。当颜色层105为TiCrCN颜色层、TiCrN颜色层或TiN颜色层时，薄膜能够显示出均匀的金色，可以得到仿金色的薄膜。金色系薄膜由于具有高贵、亮丽的颜色外观，比较受客户和市场的欢迎，但是金的成本很高。当颜色层105为TiCrCN颜色层、TiCrN颜色层或TiN颜色层时，薄膜能够显示出均匀的金色，可以得到仿金色的薄膜，能够有效降低金色薄膜的加工成本。
本发明另一实施例提供了一种耐磨防刮薄膜10的制备方法，该耐磨防刮薄膜10的制备方法包括如下步骤：
在基材101上形成金属打底层102；通过第一磁控溅射在金属打底层102的表面形成第一过渡层103；通过第二磁控溅射在第一过渡层103的表面形成第二过渡层104；通过第三磁控溅射在第二过渡层104的表面形成颜色层105。第二过渡层104为钛铬过渡层。第二磁控溅射中，钛靶接高功率脉冲磁控溅射电源，所述高功率脉冲磁控溅射电源的功率为5kW～10kW、电流为100A～500A；铬靶接中频磁控溅射电源，所述中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW。在加工第二过渡层104时，通过中频磁控溅射和高频率磁控溅射相结合，在提高沉积速率的同时又能够提高薄膜的耐磨防刮性能。另外，通过在不同功率和电流的条件下加工钛铬过渡层，能够有效解决第一过渡层103与颜色层105之间应力和元素不匹配的问题，能够提高第一过渡层103、第二过渡层104以及颜色层105之间的结合强度，进而进一步提高薄膜的耐磨防刮性能。
可以理解的是，在加工过程中，可以以氩气作为工作气体，当第二过渡层104中需要引入碳元素时，可以采用乙炔作为反应气体；当第二过渡层104中需要引入氮元素时，可以采用氮气作为反应气体。通过控制磁控溅射的时间来控制第二过渡层104的厚度。
在一个具体的示例中，第一磁控溅射采用中频磁控溅射电源，中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW；第三磁控溅射采用高功率脉冲磁控溅射电源，高功率磁控溅射电源的功率为5kW～10kW、电流为100A～500A。在制备薄膜的过程中，采用中频磁控溅射电源在金属打底层102的表面加工第一过渡层103，采用高功率脉冲磁控溅射电源在第二过渡层104的表面加工颜色层105。
进一步地，当第一过渡层103中含有钛元素和铬元素时，钛靶在功率为5kW～10kW、电流为100A～500A的条件下进行磁控溅射，铬靶在功率为0.5kW～12kW的条件下进行磁控溅射。具体地，钛靶采用高功率脉冲磁控溅射电源加工，铬靶采用中频磁控溅射电源的方法加工。
当颜色层105中含有钛元素和铬元素时，钛靶在功率为5kW～10kW、电流为100A～500A的条件下进行磁控溅射，铬靶在功率为0.5kW～2kW的条件下进行磁控溅射。具体地，钛靶采用高功率脉冲磁控溅射电源加工，铬靶采用中频磁控溅射电源的方法加工。
在一个具体的示例中，采用中频磁控溅射电源在所述基材上形成所述金属打底层，中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW。
在一个具体的示例中，耐磨防刮薄膜10的制备方法还包括如下步骤：对基材101进行预处理。预处理的方法为对基材101进行清洗，除去基材101表面的脏污、油渍以及其他残留异物。然后将清洗之后的基材101在真空室中预热，优选地，真空室的本底真空度不高于8×10-3Pa，预热温度为100℃～150℃。预热之后，再对基材101进行弧靶轰击处理以对基材101表面进行活化，同时进一步清除基材101表面的残留异物。弧靶轰击处理的条件为：氩气作为工作气体、流量为200sccm～800sccm；偏压200V～600V(占空比20％～80％)；弧电流40A～100A；处理时间3min～10min。
本发明还有一个实施例提供了一种盖板，该盖板包括盖板基体以及上述耐磨防刮薄膜10或上述制备方法制备的耐磨防刮薄膜10。在盖板的结构设计中，薄膜的基材101位于盖板基体的表面。该盖板表现为良好的耐磨防刮以及呈现多样颜色的性能，具有良好的装饰性能。
具体地，盖板基体为玻璃盖板基体、金属盖板基体、陶瓷盖板基体或塑料盖板基体。通过对盖板基体的选择，能够得到多种不同材质的盖板。比如，盖板基体可以是但不限定为不锈钢盖板基体。
本发明还有一个实施例提供了一种电子设备，该电子设备的薄膜为上述耐磨防刮薄膜10或上述制备方法制备的耐磨防刮薄膜10，薄膜的颜色层105靠近电子设备的外表面。
本发明还有一个实施例提供了另外一种电子设备，该电子设备的盖板为上述盖板，盖板的颜色层105靠近电子设备的外表面。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例耐磨防刮薄膜中，基材为不锈钢；金属打底层为金属Cr打底层，厚度为0.2μm；第一过渡层为CrN过渡层，厚度为0.8μm；第二过渡层为TiCrCN过渡层，厚度为0.1μm；颜色层为TiCrCN颜色层，厚度为0.4μm。
本实施例耐磨防刮薄膜的制备方法为：
S01，对基材进行清洗，除去基材表面的脏污、油渍以及其他残留异物。
S02，对清洗之后的基材在真空室中预热，真空室本底真空度为8.0×10-3Pa，预热温度为120℃。
S03，对基材进行弧靶轰击处理，氩气作为工作气体、流量为700sccm；偏压500V(占空比80％)；弧电流80A；处理时间6min。
S04，在基材表面沉积金属Cr打底层，Cr靶接中频磁控溅射电源，以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；偏压为300V(占空比50％)；Cr靶功率10kW；将金属Cr打底层的厚度控制为0.2μm。
S05，在金属Cr打底层的表面沉积第一过渡层，Cr靶接中频磁控溅射电源，以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；反应气体氮气，氮气流量为120sccm；偏压为200V(占空比50％)；Cr靶功率10kW；将第一过渡层的厚度控制为0.8μm。
S06，在第一过渡层的表面沉积第二过渡层，Cr靶接中频磁控溅射电源，Ti靶接高功率脉冲磁控溅射电源；以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；反应气体乙炔和氮气，乙炔流量为20sccm，氮气的流量为120sccm；偏压为100V(占空比50％)；Cr靶功率8kW；Ti靶功率9kW，电流为300A；将第二过渡层的厚度控制为0.1μm。
S07，在第二过渡层的表面沉积颜色层，Cr靶接中频磁控溅射电源，Ti靶接高功率脉冲磁控溅射电源；以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；反应气体乙炔和氮气，乙炔流量为20sccm，氮气的流量为120sccm；偏压为100V(占空比50％)；Cr靶功率1.5kW；Ti靶功率9kW，电流为300A；将颜色层的厚度控制为0.4μm。得到本实施例中的耐磨防刮薄膜。
实施例2
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于，第二过渡层为TiCrN过渡层，颜色层为TiCrN颜色层。
本实施例中耐磨防刮薄膜的制备方法为：
S01～S05与实施例1相同。
S06，在第一过渡层的表面沉积第二过渡层，Cr靶接中频磁控溅射电源，Ti靶接高功率脉冲磁控溅射电源；以氩气作为工作气体，氩气的流量为50sccm；反应气体氮气，氮气的流量为120sccm；偏压为100V(占空比50％)；Cr靶功率8kW；Ti靶功率9kW，电流为300A；将第二过渡层的厚度控制为0.1μm。
S07，在第二过渡层的表面沉积颜色层，Cr靶接中频磁控溅射电源，Ti靶接高功率脉冲磁控溅射电源；以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；反应气体氮气，氮气的流量为120sccm；偏压为100V(占空比50％)；Cr靶功率1kW；Ti靶功率9kW，电流为300A；将颜色层的厚度控制为0.4μm。得到本实施例中的耐磨防刮薄膜。
实施例3
与实施例2相比，本实施例的不同之处在于，颜色层为TiN颜色层。
本实施例中耐磨防刮薄膜的制备方法为：
S01～S06与实施例2相同。
S07，在第二过渡层的表面沉积颜色层，Ti靶接高功率脉冲磁控溅射电源；以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；反应气体氮气，氮气的流量为100sccm；偏压为100V(占空比50％)；将颜色层的厚度控制为0.4μm。得到本实施例中的耐磨防刮薄膜。
对比例1
对比例1耐磨防刮薄膜中不含第二过渡层。
S01～S04与实施例1相同
S05，在金属Cr打底层的表面沉积过渡层，Cr靶接中频磁控溅射电源，以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；反应气体氮气，氮气流量为120sccm；偏压为200V(占空比50％)；Cr靶功率10kW；将第一过渡层的厚度控制为0.9μm。
S06，在过渡层的表面沉积颜色层，Cr靶接中频磁控溅射电源，Ti靶接中频磁控溅射电源；以氩气作为工作气体，氩气的流量为500sccm；反应气体乙炔和氮气，乙炔流量为26sccm，氮气的流量为150sccm；偏压为100V(占空比50％)；Cr靶功率1.8kW；Ti靶功率6kW；将颜色层的厚度控制为0.4μm。得到本对比例中的耐磨防刮薄膜。
测试例
分别对实施例1～3中得到的耐磨防刮薄膜以及对比例1中的薄膜进行色值检测、纳米硬度检测、耐磨性测试。
色值检测：色值中L、a、b为通过CIELab表色系表征的色值，L值表示明暗度；L值范围为0～100，值越大，明度越高；a值范围为-128～128，代表绿红轴上颜色的饱和度，负值表示绿色，正值表示红色，a值越大颜色越红；b值范围为-128～128，代表蓝黄轴上颜色的饱和度，负值表示蓝色，正值表示黄色，b值越大颜色越黄，膜面色值L、a、b通过分光光度计测试，采用Koncia公司CM-3700A-U仪器F2光源进行测量。
纳米硬度检测：采用Anton Paar公司NHT2纳米硬度测试仪进行测试，负载为6mN。
耐磨性检测：采用Taber公司5750线性摩擦测试仪进行测试，负载为1000g。
实施例1～3薄膜、对比例1中薄膜的色值、纳米硬度、耐磨性检测结果如下表所示。
色值检测 纳米硬度 耐磨性能
实施例1 L:75.2，a:2.1，b:18.5 25GPa 2000次循环
实施例2 L:77.8，a:0.5，b:13.5 24.3GPa 2000次循环
实施例3 L:80.5，a:0.8，b:36.5 22.5GPa 2000次循环
对比例1 L:74.1，a:2.0，b:18.1 17GPa 200次循环
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)

1.一种耐磨防刮薄膜，其特征在于：包括基材、金属打底层、第一过渡层、第二过渡层以及颜色层；
所述金属打底层具有用于贴合在所述基材表面的贴合面以及与所述贴合面相对设置的功能面；所述第一过渡层位于所述功能面，所述第二过渡层位于所述第一过渡层远离所述金属打底层的表面；所述颜色层位于所述第二过渡层远离所述第一过渡层的表面；
所述第二过渡层为钛铬过渡层。
2.如权利要求1所述的耐磨防刮薄膜，其特征在于：所述金属打底层、所述第一过渡层、所述第二过渡层与所述颜色层的厚度比为(1～3):(6～10):1:(3～5)。
3.如权利要求2所述的耐磨防刮薄膜，其特征在于：所述第二过渡层的厚度为0.05μm～0.2μm。
4.如权利要求1～3中任一项所述的耐磨防刮薄膜，其特征在于：所述金属打底层为金属Ti打底层、金属Cr打底层或金属TiCr打底层。
5.如权利要求1～3中任一项所述的耐磨防刮薄膜，其特征在于：所述第一过渡层为TiCrN过渡层、CrN过渡层或TiN过渡层。
6.如权利要求1～3中任一项所述的耐磨防刮薄膜，其特征在于：所述第二过渡层为TiCrCN过渡层或TiCrN过渡层。
7.如权利要求1～3中任一项所述的耐磨防刮薄膜，其特征在于：所述颜色层为TiCrCN颜色层、TiCrN颜色层或TiN颜色层。
8.一种耐磨防刮薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
在基材上形成金属打底层；通过第一磁控溅射在所述金属打底层的表面形成第一过渡层；通过第二磁控溅射在所述第一过渡层的表面形成第二过渡层；通过第三磁控溅射在所述第二过渡层的表面形成颜色层；
所述第二过渡层为钛铬过渡层；
所述第二磁控溅射中，钛靶接高功率脉冲磁控溅射电源，所述高功率脉冲磁控溅射电源的功率为5kW～10kW、电流为100A～500A，铬靶接中频磁控溅射电源，所述中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW。
9.如权利要求8所述的耐磨防刮薄膜的制备方法，其特征在于：
所述第一磁控溅射采用中频磁控溅射电源，所述中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW；所述第三磁控溅射采用高功率脉冲磁控溅射电源，所述高功率脉冲磁控溅射电源的功率为5kW～10kW、电流为100A～500A。
10.如权利要求8～9中任一项所述的耐磨防刮薄膜的制备方法，其特征在于：采用中频磁控溅射电源在所述基材上形成所述金属打底层，所述中频磁控溅射电源的功率为3kW～12kW。
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