CN112644133A - 有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构，有机透明器件表面增硬技术的步骤包括取出有机透明器件；将含有有机硅氧烷的树脂加工于有机透明器件的表面上，形成第一薄膜层；以及磁控溅射有机透明器件的第一薄膜层上，形成第二薄膜层，其中第二薄膜层填补于第一薄膜层的微孔结构，第一薄膜层与第二薄膜层间互相固定连结，且第一薄膜层与第二薄膜层间形成化学键结。本申请通过含有有机硅氧烷的树脂加工增硬有机透明器件表面的步骤后，再配合磁控溅射加工增硬于通过上述步骤增硬过的有机透明器件表面，可有效提高有机透明器件表面硬度。
Description
技术领域
本申请涉及器件表面增硬技术的技术领域，尤其涉及一种有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构。
背景技术
于现有技术中，交通工具上采用的透明物件的材质通常以无机玻璃材料为主，但无机玻璃具有密度大、易碎且制备的成本高等缺点。交通工具上使用透明物件需求多，无机玻璃制成的透明物件会导致的交通工具整体的重量不轻，进而会影响交通工具行驶过程的能源消耗，为了节约能源与减少运输成本。目前研发通过其他材质的透明物件以可取代无机玻璃制成的透明物件，但现有透明物件的表面硬度相较于无机玻璃的透明物件具有较大差距，无法达到无机玻璃的透明物件的表面硬度，无法被应用于交通工具上。
发明内容
本申请实施例提供一种有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构，可以有效解决目前使用无机玻璃制成的透明物件的具有重量大、易碎以及成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面提供了一种有机透明器件表面增硬技术，其步骤包括：取出有机透明器件；将含有有机硅氧烷的树脂加工于有机透明器件的表面上，形成第一薄膜层；以及磁控溅射有机透明器件的第一薄膜层上，形成第二薄膜层，其中第二薄膜层填补于第一薄膜层的微孔结构，使第一薄膜层与第二薄膜层间互相固定连结，且第一薄膜层与第二薄膜层间形成化学键结。
第二方面提供了一种有机透明器件表面结构，包括：有机透明器件、第一薄膜与第二薄膜。第一薄膜设置于有机透明器件的表面上，第一薄膜包括含有有机硅氧烷的树脂；以及第二薄膜通过磁控溅射于第一薄膜上，其中第二薄膜层填补于第一薄膜层的微孔结构，使第一薄膜层与第二薄膜层间互相固定连结，且第一薄膜层与第二薄膜层间形成化学键结。
在本申请实施例中，通过含有有机硅氧烷的树脂加工增硬有机透明器件的表面步骤后，再配合磁控溅射加工增硬于通过上述步骤增硬过的有机透明器件的表面，可有效提高有机透明器件的表面硬度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请的有机透明器件表面增硬技术的步骤方块图；
图2是本申请的第一薄膜层的加工方法的步骤方块图；
图3是本申请的第二薄膜层的第一实施方式的加工方法的步骤方块图；
图4是本申请的第二薄膜层的第二实施方式的加工方法的步骤方块图；
图5是本申请的第二薄膜层的第三实施方式的加工方法的步骤方块图；
图6是本申请的第二薄膜层的第四实施方式的加工方法的步骤方块图；
以及
图7是本申请的有机透明器件表面结构的剖面图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实施上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实施上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实施上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示。在以下各实施例中，将以相同的标号表示相同或相似的组件。
请参阅图1,是本申请的有机透明器件表面增硬技术的步骤方块图。如图所示，本实施方式提供一种有机透明器件表面增硬技术，其能够有效增加有机透明器件表面的硬度，步骤包括：
步骤S100：取出有机透明器件11；其中有机透明器件11的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚乙烯等的有机物。
步骤S200：将含有有机硅氧烷的树脂加工于有机透明器件11的表面上，形成第一薄膜层13；以及
步骤S300：磁控溅射有机透明器件11的第一薄膜层13上，形成第二薄膜层15，其中第二薄膜层15填补于第一薄膜层13的微孔结构，使第一薄膜层13与第二薄膜层15间互相固定连结，且第一薄膜层13与第二薄膜层15间形成化学键结。
请参阅图2，是本申请的第一薄膜层的加工方法的步骤方块图。如图所示，于将含有有机硅氧烷的树脂加工于所述有机透明器件的表面上的步骤S200中，更进一步执行以下步骤：
步骤S201：含有有机硅氧烷的树脂加入热稳定剂、增稠剂与光稳定剂配置成均一相的混合溶液。
步骤S202：将混合溶液布设于有机透明器件的表面形成透明的均一相的薄膜。其中混合溶液是通过选用旋涂、淋涂与流延中的一种或多种方法加工于有机透明器件11的表面。
步骤S203：烘烤加热固化薄膜，使薄膜于有机透明器件11的表面上形成第一薄膜层13。其中第一薄膜层13为透明的表面结构，其可增加有机透明器件11的表面硬度。
请参阅图3，是本申请的第二薄膜层的第一实施方式的加工方法的步骤方块图。如图所示，本实施方式更进一步详述步骤S300，其步骤包括：
步骤S311：选用石墨碳作为靶材。
步骤S312：选用氩气作为工作气体。
步骤S313：选用氢气或者甲烷气体中的一种或多种作为反应气体。
步骤S314：在电场和磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为类金钢石碳。
请参阅图4，是本申请的第二薄膜层的第二实施方式的加工方法的步骤方块图。如图所示，本实施方式更进一步详述步骤S300，其步骤包括：
步骤S321：选用单晶硅或多晶硅作为靶材。
步骤S322：选用氩气作为工作气体。
步骤S323：选用氮气作为反应气体。
步骤S324：在电场或磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为氮化硅膜。
请参阅图5，是本申请的第二薄膜层的第三实施方式的加工方法的步骤方块图。如图所示，本实施方式更进一步详述步骤S300，其步骤包括：
步骤S331：选用金属钛或氧化钛掺杂金属钛作为靶材。
步骤S332：选用氩气作为工作气体。
步骤S333：选用氮气作为反应气体。
步骤S334：在电场或磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为氮化钛膜。
请参阅图6，是本申请的第二薄膜层的第四实施方式的加工方法的步骤方块图。如图所示，本实施方式更进一步详述步骤S300，其步骤包括：
步骤S341：选用单晶硅、多晶硅或二氧化硅中的一种或多种作为靶材。
步骤S342：选用氩气作为工作气体。
步骤S343：选用氧气作为反应气体。
步骤S344：在电场或磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为二氧化硅膜。
于上述实施方式中，先将有机透明器件11的表面通过含有透明的有机硅氧烷材料的树脂加工处理，增强有机透明器件11的表面硬度，并于有机透明器件11的表面形成第一薄膜层13，其中第一薄膜13对有机透明器件11的表面具有良好的连结效果，第一薄膜13具有良好的耐刮擦、耐挠曲性且不易脱落。
又，于第一薄膜层13采用磁控溅射技术，第一薄膜层13在充满氩气的工作气体的环境下，氩气离子清洗第一薄膜13的表面，并且去除第一薄膜层13的表面杂质，使第一薄膜层13露出微孔结构，且提升第一薄膜13表面的化学键能活性。在靶材通入电流后，氩气离子对于靶材进行轰击，使靶材逸出靶材原子附着于第一薄膜层13的表面，形成第二薄膜层15。其中第二薄膜层15填补于第一薄膜层13的微孔结构，使第一薄膜层13与第二薄膜层15间互相固定连结。又，第二薄膜层15与第一薄膜层13表面的化学键形成化学键结。如此第二薄膜15与第一薄膜层13间除了具有物理性的连结状态，也同时具有高附着性的化学键结的化学性连结状态。使第二薄膜层15与第一薄膜层13间的结合力强。其中第二薄膜层15的硬度大于第一薄膜层13的硬度，第一薄膜层13的硬度大于有机透明器件11的硬度。
承上所述，第一薄膜层13于有机透明器件11的表面形成韧性好又硬度高的结构，使有机透明器件11具有第一薄膜层13的表面具有良好的耐刮擦、耐挠曲性，不易脱落等特性。当于第一薄膜层13磁控溅射形成第二薄膜层15时，第一薄膜层13作为第二薄膜层15连结有机透明器件11的表面的连结结构，第一薄膜层13可有效避免因为第二薄膜层15与有机透明器件11的表面的硬度差异过大，而导致第二薄膜层15容易会发生龟裂或者脱落的情。
请参阅图7，是本申请的有机透明器件表面结构的剖面图。如图所示，于本实施方式提供一种有机透明器件表面结构，其通过有机透明器件表面增硬技术进行加工。有机透明器件表面结构包括：有机透明器件11、第一薄膜13与第二薄膜15。第一薄膜11设置于有机透明器件11的表面上，第一薄膜13包括含有有机硅氧烷的树脂；以及第二薄膜15通过磁控溅射于第一薄膜13上，其中第二薄膜15与第一薄膜13产生化学键结。其中有机透明器件11的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚乙烯。第二薄膜层15为类金钢石碳、氮化硅膜、氮化钛膜或二氧化硅膜。
综上所述，本申请提供一种有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构。有机透明器件表面增硬技术的步骤通过含有有机硅氧烷的树脂加工增硬有机透明器件表面的步骤后，再配合磁控溅射加工增硬于通过上述步骤增硬过的有机透明器件表面，可有效提高有机透明器件的表面硬度。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施方式，但如前对象，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文对象发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种有机透明器件表面增硬技术，其特征在于，其步骤包括：
取出有机透明器件；
将含有有机硅氧烷的树脂加工于所述有机透明器件的表面上，形成第一薄膜层；以及
磁控溅射所述有机透明器件的所述第一薄膜层上，形成第二薄膜层，其中所述第二薄膜层填补于所述第一薄膜层的微孔结构，使所述第一薄膜层与所述第二薄膜层间互相固定连结，且所述第一薄膜层与所述第二薄膜层间形成化学键结。
2.如权利要求1所述的有机透明器件表面增硬技术，其特征在于，于将含有有机硅氧烷的树脂加工于所述有机透明器件的表面上的步骤中，含有有机硅氧烷的树脂加入热稳定剂、增稠剂与光稳定剂配置成均一相的混合溶液，将所述混合溶液布设于所述有机透明器件的表面形成均一相的薄膜，烘烤加热固化所述薄膜，使所述薄膜于所述有机透明器件的表面上形成所述第一薄膜层，其中所述混合溶液是通过选用旋涂、淋涂与流延中的一种或多种方法加工于所述有机透明器件的表面。
3.如权利要求1所述的有机透明器件表面增硬技术，其特征在于，于磁控溅射所述有机透明器件的所述第一薄膜层上，形成第二薄膜层的步骤中，选用石墨碳作为靶材，选用氩气作为工作气体，选用氢气或者甲烷气体中的一种或多种作为反应气体，在电场和磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为类金钢石碳。
4.如权利要求1所述的有机透明器件表面增硬技术，其特征在于，于磁控溅射所述有机透明器件的所述第一薄膜层上，形成第二薄膜层的步骤中，选用单晶硅或多晶硅作为靶材，选用氩气作为工作气体，选用氮气作为反应气体，在电场或磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为氮化硅膜。
5.如权利要求1所述的有机透明器件表面增硬技术，其特征在于，于磁控溅射所述有机透明器件的所述第一薄膜层上，形成第二薄膜层的步骤中，选用金属钛或氧化钛掺杂金属钛作为靶材，选用氩气作为工作气体，选用氮气作为反应气体，在电场或磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为氮化钛膜。
6.如权利要求1所述的有机透明器件表面增硬技术，其特征在于，于磁控溅射所述有机透明器件的所述第一薄膜层上，形成第二薄膜层的步骤中，选用单晶硅、多晶硅或二氧化硅中的一种或多种作为靶材，选用氩气作为工作气体，选用氧气作为反应气体，在电场或磁场的共同作用下，在所述第一薄膜层上制备所述第二薄膜层，所述第二薄膜层的材质为二氧化硅膜。
7.一种有机透明器件表面结构，其特征在于，包括：
有机透明器件；
第一薄膜层，其设置于所述有机透明器件的表面上，所述第一薄膜层包括含有有机硅氧烷的树脂；以及
第二薄膜层，其通过磁控溅射于所述第一薄膜层上，其中所述第二薄膜层填补于所述第一薄膜层的微孔结构，使所述第一薄膜层与所述第二薄膜层间互相固定连结，且所述第一薄膜层与所述第二薄膜层间形成化学键结。
8.如权利要求7所述的有机透明器件表面结构，其特征在于，所述有机透明器件的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚乙烯。
9.如权利要求7所述的有机透明器件表面结构，其特征在于，所述第二薄膜层为类金钢石碳、氮化硅膜、氮化钛膜或二氧化硅膜。
10.如权利要求7所述的有机透明器件表面结构，其特征在于，所述第二薄膜层的硬度大于所述第一薄膜层的硬度，所述第一薄膜层的硬度大于所述有机透明器件的硬度。
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|---|---|---|---|
| CN202011612619.XA CN112644133A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构 |
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| CN202011612619.XA CN112644133A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构 |
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|---|---|---|---|
| CN202011612619.XA Pending CN112644133A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 有机透明器件表面增硬技术及有机透明器件表面结构 |
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|---|---|
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108796458A (zh) * | 2017-04-26 | 2018-11-13 | 杭州朗旭新材料科技有限公司 | 一种有机-无机复合透明薄膜 |
| CN108998772A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-14 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种复合透明导电薄膜及其制备方法 |
| CN109797370A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-24 | 武汉理工大学 | 一种玻璃基透射可见光的dlc复合增硬薄膜及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011612619.XA patent/CN112644133A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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