CN112877652A - 一种棕色pvd膜层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种棕色PVD膜层及其制备方法，该方法采用真空镀膜方法沉积于基材上，具体包括：对基材进行清洗；依次在基材表面镀覆底层、过渡层、颜色层，其中，底层为金属镀层、过渡层为金属的碳氮化物镀层、颜色层为金属的碳氮化物镀层。本发明的棕色PVD膜层颜色L＝45.62，a＝10.02，b＝9.54，硬度400‑402HV载荷25g，经盐雾测试48小时，人工汗酸、碱、中性测试48小时，水煮百格测试，折弯测试通过。工艺稳定性及一致性较好，膜层厚度、硬度、耐腐蚀性达到行业优秀品质。
Description
技术领域
本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种棕色PVD膜层及其制备方法。
背景技术
许多电子产品部件、工件外表面都应用了镀膜工艺作为装饰，以达到提升耐腐蚀性，进而延长其使用寿命。作为装饰，膜层颜色在镀膜技术中是一个关键的技术指标。如今市场上的镀膜产品颜色千篇一律，为了满足众多消费人群的不同喜好，膜层的颜色需要多元化。
现有的镀膜技术中，PVD溅射镀膜具有良好的耐磨、耐腐蚀性质，是作为外表面的最佳选择。同时，PVD溅射镀膜技术是一种环保的镀膜工艺，且所得到的膜层与基材结合力强具有良好的稳定性，应用广泛。然而现有的PVD溅射镀膜工艺所得的PVD膜层的颜色范围具有很大的局限性，棕色等很多应用需求大的颜色无法采用现有技术得到。
发明内容
有鉴于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种棕色PVD膜层及其制备方法。
具体地，所述棕色PVD膜层采用真空镀膜方法沉积于基材上，所述棕色PVD膜层的制备方法包括：
对所述基材进行清洗；
依次在所述基材表面镀覆底层、过渡层、颜色层，
其中，所述底层为金属镀层、所述过渡层为金属的碳氮化物镀层、所述颜色层为金属的碳氮化物镀层。
进一步，所述底层采用真空镀膜方法进行镀覆，制备参数为：真空度3.0-1-5.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，时间600-1800秒。
所述过渡层采用真空镀膜方法进行镀覆，制备参数为：真空度3.0-1-5.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，反应气体N2/N2+C2H2，时间1200-3600秒。
所述颜色层采用真空镀膜方法进行镀覆，制备参数为：真空度：2.0-1-6.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，反应气体N2+C2H2，时间2400-4800秒。
所述“对所述基材进行清洗”包括：离子轰出、离子源清洗、金属离子清洗。
进行所述离子轰出时，参数为：真空度：8.0-1-1.5Pa，偏压300V-1000V，占空比50％，时间10-30min。
进行所述离子源清洗时，参数为：真空度：4.0-2-1.2-1Pa，离子源电压800V-1800V，偏压600V-1600V，占空比50％，时间20-50min。
进行所述金属离子清洗时，参数为：真空度：6.0-2-3.0-1Pa，偏压100V-500V，占空比50％，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr，时间10-30min。
采用上述棕色PVD膜层制备方法镀覆的一种棕色PVD膜层沉积于基材表面，所述PVD膜层由所述基材表面从下往上依次包括：
底层，所述底层为金属镀层；
过渡层，所述膜厚层为金属的碳氮化物镀层；
颜色层，所述颜色层为金属的碳氮化物镀层。
所述底层的厚度为0.1-0.25μm，所述过渡层的厚度为0.35-0.65μm，所述颜色层的厚度为0.65-4.1μm。
本发明的棕色PVD膜层颜色L＝45.62，a＝10.02，b＝9.54，硬度400-402HV载荷25g，经盐雾测试48小时，人工汗酸、碱、中性测试48小时，水煮百格测试，折弯测试通过。工艺稳定性及一致性较好，膜层厚度、硬度、耐腐蚀性达到行业优秀品质。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的棕色PVD膜层的结构示意图。
附图标记：
1-基材；2-底层；3-过渡层；4-颜色层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见说明书附图1，本实施例提供了一种棕色的PVD薄膜，沉积于基材1表面。可选地，基材1的材质可以为金属、不锈钢、玻璃、陶瓷或塑胶。PVD膜层由基材1表面从下往上依次包括：
底层2为金属镀层：用于提高膜层的附着力；上述金属具体为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金中的两种或两种以上，厚度为0.1-0.25μm。
过渡层3为金属的碳氮化物镀层：用于提高颜色层与底层的附着力；上述金属具体为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金中的两种或两种以上，厚度为0.35-0.65μm。
颜色层4为金属的碳氮化物镀层：用于在保证膜层基本性能的基础上，将颜色调节至目标范围内；上述金属具体为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金中的两种或两种以上，厚度为0.65-4.1μm。
本实施例所提供的棕色PVD膜层的厚度为1.1-5μm，底层与过渡层的厚度比为2：5。
实施例2
本实施例提供了一种棕色PVD膜层的制备方法，用于制作实施例1所述的棕色PVD膜层。
S1：基材1上挂之后进入自主清洗线进行除油、除腊、除氧化层等清洗。
S2：进行离子轰出：真空度：8.0-1-1.5Pa，偏压300V-1000V，占空比50％，时间10-30min。
S3：进行离子源清洗：真空度：4.0-2-1.2-1Pa，离子源电压800V-1800V，偏压600V-1600V，占空比50％，时间20-50min。
S4：进行金属离子清洗：真空度：6.0-2-3.0-1Pa，偏压100V-500V，占空比50％，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr，时间10-30min。
S5：制备底层2：真空度：3.0-1-5.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，时间600-1800秒。
S6：制备过渡层3：真空度：3.0-1-5.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，反应气体N2/N2+C2H2，时间1200-3600秒。
S7：制备颜色层4：真空度：2.0-1-6.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，反应气体N2+C2H2，时间2400-4800秒。
完成镀膜冷却20分钟后出炉。
实施例3
一种棕色PVD膜层，沉积于基材1表面。PVD膜层由基材1表面从下往上依次包括：
底层2，底层2为厚度0.2μm的金属镀层；
过渡层3，过渡层3为厚度0.5μm的金属的碳氮化物镀层；
颜色层4，颜色层4为厚度0.65μm的金属的碳氮化物镀层。
上述棕色PVD膜层的制备方为法：
S01：材质为SUS316L的基材1上挂之后进入自主清洗线进行除油、除腊、除氧化层等清洗。
S02：进行离子轰出：真空度：1.0Pa，时间15min。
S03：进行离子源清洗：真空度：8.0-2Pa，离子源电压1000V-1600V，偏压1000V-1400V，时间30min。
S04：进行金属离子清洗：真空度：8.0-2Pa，偏压500V，占空比50％，采用靶材为Ti，时间15min。
S05：制备底层2：真空度：4.0-1Pa，采用靶材为Ti/TiAl/Zr，中频靶电流20A，时间1200秒；
具体地，先启动Ti靶运行600秒，然后再启动TiAl靶和Zr靶，Ti靶、TiAl靶和Zr靶同时运行600秒。
S06：制备过渡层3：真空度：3.0-1Pa，采用靶材为Ti、TiAl和Zr，其中，Ti电流20A，TiAl+Zr电流5A，反应气体N2+C2H2各50SLM，时间1800秒。
S07：制备颜色层4：真空度：3.0-1-3.3-1Pa，采用靶材为Ti、TiAl和Zr，其中，Ti电流18A，TiAl+Zr电流22A，反应气体N2150SLM，C2H235SLM，时间3600秒。
完成镀膜冷却20分钟后出炉。
本发明所提供的棕色PVD膜层颜色L＝45.62，a＝10.02，b＝9.54，硬度400-402HV载荷25g，经盐雾测试48小时，人工汗酸、碱、中性测试48小时，水煮百格测试，折弯测试通过。工艺稳定性及一致性较好，膜层厚度、硬度、耐腐蚀性达到行业优秀品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，除了以上实施例以外，还可以具有不同的变形例，以上实施例的技术特征可以相互组合，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种棕色PVD膜层的制备方法，所述棕色PVD膜层采用真空镀膜方法沉积于基材上，其特征在于，所述棕色PVD膜层的制备方法包括：
对所述基材进行清洗；
依次在所述基材表面镀覆底层、过渡层、颜色层，
其中，所述底层为金属镀层、所述过渡层为金属的碳氮化物镀层、所述颜色层为金属的碳氮化物镀层。
2.根据权利要求1所述的棕色PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述底层采用真空镀膜方法进行镀覆，制备参数为：真空度3.0-1-5.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，时间600-1800秒。
3.根据权利要求1所述的棕色PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述过渡层采用真空镀膜方法进行镀覆，制备参数为：真空度3.0-1-5.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，反应气体N2/N2+C2H2，时间1200-3600秒。
4.根据权利要求1所述的棕色PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述颜色层采用真空镀膜方法进行镀覆，制备参数为：真空度：2.0-1-6.0-1Pa，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr/Al/SUS316及合金，靶电流10A-30A，反应气体N2+C2H2，时间2400-4800秒。
5.根据权利要求1所述的棕色PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述“对所述基材进行清洗”包括：离子轰出、离子源清洗、金属离子清洗。
6.根据权利要求5所述的棕色PVD膜层的制备方法，其特征在于，进行所述离子轰出时，参数为：真空度：8.0-1-1.5Pa，偏压300V-1000V，占空比50％，时间10-30min。
7.根据权利要求5所述的棕色PVD膜层的制备方法，其特征在于，进行所述离子源清洗时，参数为：真空度：4.0-2-1.2-1Pa，离子源电压800V-1800V，偏压600V-1600V，占空比50％，时间20-50min。
8.根据权利要求5所述的棕色PVD膜层的制备方法，其特征在于，进行所述金属离子清洗时，参数为：真空度：6.0-2-3.0-1Pa，偏压100V-500V，占空比50％，采用靶材为Ti/Cr/Ni/Zr，时间10-30min。
9.一种棕色PVD膜层，根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，沉积于基材表面，其特征在于，所述PVD膜层由所述基材表面从下往上依次包括：
底层，所述底层为金属镀层；
过渡层，所述膜厚层为金属的碳氮化物镀层；
颜色层，所述颜色层为金属的碳氮化物镀层。
10.根据权利要求9所述的棕色PVD膜层，其特征在于，所述底层的厚度为0.1-0.25μm，所述过渡层的厚度为0.35-0.65μm，所述颜色层的厚度为0.65-4.1μm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210601 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |