CN113088895B - 一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用 - Google Patents

一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113088895B
CN113088895B CN202110357969.4A CN202110357969A CN113088895B CN 113088895 B CN113088895 B CN 113088895B CN 202110357969 A CN202110357969 A CN 202110357969A CN 113088895 B CN113088895 B CN 113088895B
Authority
CN
China
Prior art keywords
decorative
hard coating
coating
arc
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110357969.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113088895A (zh
Inventor
林孝发
林孝山
刘小龙
胡征宇
王汉春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jomoo Kitchen and Bath Co Ltd
Original Assignee
Jomoo Kitchen and Bath Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jomoo Kitchen and Bath Co Ltd filed Critical Jomoo Kitchen and Bath Co Ltd
Priority to CN202110357969.4A priority Critical patent/CN113088895B/zh
Publication of CN113088895A publication Critical patent/CN113088895A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113088895B publication Critical patent/CN113088895B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325—Electric arc evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明属于硬质涂层技术领域，具体涉及一种装饰性低温硬质涂层的镀膜技术。通过将磁过滤电弧技术和电弧离子镀技术相结合同时沉积过渡层，可以高度离化且可过滤大颗粒，不仅可以去除基体表面污染，同时还可以改变基体表面结构，使涂层致密无缺陷，大大增强涂层和基体之间的结合力。通过调整工艺参数在低温下(低于120℃)即可获得高硬度且耐腐蚀的复合涂层，满足卫浴行业产品各种基材(如铜合金、锌合金、铝合金等)沉积装饰性硬质涂层的要求。

Description

一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用
技术领域
本发明属于涂镀层技术领域，具体涉及一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用。
背景技术
PVD镀膜技术的应用主要分为两大类：装饰镀膜和工具镀膜。装饰镀膜的目的主要是为了改善工件的外观装饰性能和色泽同时更耐磨耐腐蚀，可以延长工件的使用寿命，主要应用于五金行业的各个领域，如门窗五金、锁具、卫浴五金、3C产品、腕表等行业。工具镀膜的目的主要是为了提高工件的表面硬度和耐磨性，降低表面的摩擦系数，提高工件的使用寿命，主要应用在各种刀剪、车学刀具(如车刀、铣刀、钻头等)、各种五金工具(如螺丝刀、钳子等)、各种模具等产品中。现有市场上的厨卫五金产品，如水龙头、淋浴器等表面涂镀层大部分是通过电镀、涂装和阳极氧化技术来生产的。由于其表面涂镀层硬度较低、耐磨性较差，这些产品在日常使用中表面容易出现各类损伤(如碰伤、划痕、磨损等)。一些高档的五金产品会用到PVD镀膜，但受限于工艺条件如温度、材料、工艺时间以及成本等影响，其表面膜层成分通常采用Ti或Zr的C、N或CN化合物，膜层硬度在800Hv左右、膜层厚度在0.2μm左右，在日常使用环境下仍然容易产生大量碰伤、划痕，影响产品美观及功能，产品使用寿命短。
通过专利检索可以知道，PVD涂层要获得高硬度性能通常需要在较高的温度(大于500℃)下制备，以Ti、Cr、Al、Si等元素成分为主，即使是有宣称低温硬质薄膜的文章或专利，也必须在300℃以上进行沉积(如专利CN103882386A在350℃以上制备了TiAlN过渡层及CrAlTiN四元陶瓷涂层，进而获得超高硬度的涂层；)，且膜层不耐酸碱，无法通过卫浴行业对产品耐腐蚀测试的要求。另外在厨卫行业中使用的锌合金水龙头、铝合金挂件等因为压铸出来的时候内部存在大量微孔，组织较疏松，所以无法在高温条件下进行镀膜。本发明要解决的是在低温下(低于120℃)获得高硬度且耐腐蚀的复合涂层，以满足卫浴行业各种基材(如铜合金、锌合金、铝合金等)沉积装饰性硬质涂层的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种装饰性低温硬质涂层，该硬质涂层为复合硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN，是在低于120℃的工艺条件下先在厨卫产品基材表面，同时通过调整工艺参数，获得较好装饰，解决了现有技术存在的需要在较高温度下沉积膜层，同时膜层不耐腐蚀，且外观装饰性无法满足产品要求的问题。
本发明的技术方案之一在于提供一种装饰性低温硬质涂层，所述硬质涂层依次包括靠近基材表面的TiAlN打底层、TiAlZrN过渡层和ZrN装饰层；所述TiAlN打底层通过磁过滤电弧技术制备，所述TiAlZrN过渡层通过磁过滤电弧技术和电弧离子镀技术共沉积制备，所述ZrN装饰层通过电弧离子镀技术制备。
在推荐的实施方案中，所述硬质涂层的制备温度低于120℃。
在推荐的实施方案中，所述基体为铜合金、锌合金和铝合金中的一种。
在推荐的实施方案中，所述TiAlZrN过渡层厚度为0.1-0.3μm。
在推荐的实施方案中，所述装饰性低温硬质涂层的膜层厚度为0.25-2μm。
本发明的技术方案之二是提供一种装饰性低温硬质涂层在厨卫产品表面的应用。
本发明的技术方案之三是提供一种装饰性低温硬质涂层的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)安装弧源：磁过滤电弧源安装2列共10个TiAl合金靶，电弧源安装2列共10个Zr靶；
(2)基材表面离子清洗：将样品在镀膜室装载好后抽真空，本底真空抽到0.005Pa；通入氩气，氩气流量为250-350sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为400-500V，占空比为45-55％；通过磁过滤离子轰击产品基材表面2-8min进行离子清洗；
(3)TiAlN打底层的制备：保持氩气流量为250-350sccm，氮气流量为180-220sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为140-160V，占空比为5-15％；采用TiAl合金靶材，通过磁过滤电弧离子镀技术轰击靶材10-20min，沉积TiAlN打底层；
(4)TiAlZrN过渡层的制备：保持氩气流量为250-350sccm，氮气流量为180-220sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为140-160V，占空比为45-55％；同时进行磁过滤电弧离子轰击TiAl合金靶材和电弧离子轰击Zr靶材，轰击时间为5-15min，沉积TiAlZrN过渡层；
(5)ZrN装饰层的制备：氩气流量为150-250sccm，氮气流量为400-500sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为75-85V，占空比为45-55％；采用电弧离子镀技术轰击Zr靶材，轰击时间为2-4min，沉积ZrN装饰层，镀膜结束温度90-110℃，即完成装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备。
在推荐的实施方案中，所述制备方法步骤(1)磁过滤电弧源TiAl合金靶中Ti:Al原子比为70:30-90:10，纯度大于99.9％。
在推荐的实施方案中，所述制备方法步骤(1)Zr靶纯度大于99.99％。
在推荐的实施方案中，所述制备方法中氩气为工作气体，其纯度大于99.99％，氮气为反应气体，其纯度大于99.99％。
本技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.由于磁过滤不存在大颗粒，能在较低温度下有比较好的结合力，膜层应力也很低，因此在较低的工作温度下(低于120℃)可以获得高硬度且耐腐蚀的TiAlN/TiAlZrN/ZrN装饰性复合涂层，满足卫浴行业产品各种基材(如铜合金、锌合金、铝合金等)沉积装饰性硬质涂层的要求。
2.磁过滤电弧离子镀技术和电弧离子镀技术结合同时沉积复合涂层，可以高度离化且可过滤大颗粒，不仅可以去除基体表面污染，同时还可以改变基体表面结构，使涂层致密无缺陷，大大增强涂层和基体之间的结合力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1本发明中实施例1显微硬度测试曲线。
图2本发明中实施例2显微硬度测试曲线。
图3本发明中实施例3显微硬度测试曲线。
图4本发明中实施例4显微硬度测试曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将通过实施例对本发明的内容进行更详细地描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
本发明实施例用到的测试方法和标准如下：
本发明实施例中涂层厚度的测试标准及方法：遵循《GB/T 36053-2018X射线反射法测量薄膜的厚度、密度和界面宽度、仪器要求、准直和定位、数据采集、数据分析和报告》对样品进行膜厚测试。
本发明实施例中涂层显微硬度的测试标准及方法：遵循ISO-14577标准对样品进行测量，压入深度控制在距离薄膜表面50nm范围内的硬度值，每个样品测试5个点硬度，取5点平均值为该薄膜的硬度值，保证薄膜材料硬度测量值的准确性。
本发明实施例中耐腐蚀的测试标准及方法：遵循GB/T10125-2012标准，采用铜加速酸性盐雾测试(Copper-AcceleratedAceticAcid-Salt Spray(Fog)Testing,CASStest)。
实施例1
安装磁过滤电弧源，安装2列共10个TiAl合金靶，其中Ti:Al原子比为90:10。安装电弧源，安装2列共10个Zr靶。将铜合金样品在镀膜室装载好后开始抽真空，本底真空抽到0.005Pa；通入氩气，氩气流量为300sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为450V，占空比为50％；通过磁过滤离子轰击产品基材表面5min进行离子清洗。基材表面离子清洗后，继续保持氩气流量为300sccm，氮气流量200sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为10％；采用TiAl合金靶材，通过磁过滤电弧离子镀技术轰击靶材10min，沉积TiAlN打底层。接着保持氩气流量为300sccm，氮气流量为200sccm，此时气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为50％；磁过滤电弧离子镀技术轰击TiAl合金靶材和电弧离子镀技术轰击Zr靶材同时进行，轰击时间为10min，沉积TiAlZrN过渡层。再然后调整氩气流量为200sccm，氮气流量为450sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为80V，占空比为50％；采用电弧离子轰击Zr靶材，轰击时间为3min，沉积ZrN装饰层，镀膜结束温度约90℃，即完成了装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备。具体制备工艺参数整理如下表1所示。经测试装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的厚度为0.5μm，其耐腐蚀性达到了CASS 12H 9级满足厨卫产品要求，其显微硬度为11.2GPa，图1为显微硬度测试曲线。
表1实施例1中低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备工艺参数
Figure BDA0003004285030000051
实施例2：
安装磁过滤电弧源，安装2列共10个TiAl合金靶，其中Ti:Al原子比为90:10。安装电弧源，安装2列共10个Zr靶。将铜合金样品在镀膜室装载好后开始抽真空，本底真空抽到0.005Pa；通入氩气，氩气流量为300sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为450V，占空比为50％；通过磁过滤离子轰击产品基材表面5min进行离子清洗。基材表面离子清洗后，继续保持氩气流量为300sccm，氮气流量为200sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为10％；采用TiAl合金靶材，通过磁过滤电弧离子镀技术轰击靶材20min，沉积TiAlN打底层。接着保持氩气流量为300sccm，氮气流量为200sccm，此时气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为50％；磁过滤电弧离子镀技术轰击TiAl合金靶材和电弧离子镀技术轰击Zr靶材同时进行，轰击时间为10min，沉积TiAlZrN过渡层。再然后调整氩气流量为200sccm，氮气流量为450sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为80V，占空比为50％；采用电弧离子轰击Zr靶材，轰击时间为3min，沉积ZrN装饰层，镀膜结束温度约90℃，即完成了装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备。具体制备工艺参数整理如下表2所示。经测试装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的厚度为0.65μm，其耐腐蚀性达到了CASS 12H 9级，其显微硬度为12.95GPa，图2为显微硬度测试曲线。
表2实施例2中低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备工艺参数
Figure BDA0003004285030000061
实施例3：
安装磁过滤电弧源，安装2列共10个TiAl合金靶，其中Ti:Al原子比为80:20。安装电弧源，安装2列共10个Zr靶。将铜合金样品在镀膜室装载好后开始抽真空，本底真空抽到0.005Pa；通入氩气，氩气流量为300sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为450V，占空比为50％；通过磁过滤离子轰击产品基材表面5min进行离子清洗。基材表面离子清洗后，继续保持氩气流量为300sccm，氮气流量为200sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为10％；采用TiAl合金靶材，通过磁过滤电弧离子镀技术轰击靶材10min，沉积TiAlN打底层。接着保持氩气流量为300sccm，氮气流量为200sccm，此时气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为50％；磁过滤电弧离子镀技术轰击TiAl合金靶材和电弧离子镀技术轰击Zr靶材同时进行，轰击时间为10min，沉积TiAlZrN过渡层。再然后调整氩气流量为200sccm，氮气流量为450sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为80V，占空比为50％；采用电弧离子轰击Zr靶材，轰击时间为3min，沉积ZrN装饰层，镀膜结束温度约103℃，即完成了装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备。具体制备工艺参数整理如下表3所示。经测试装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的厚度为0.5μm，其耐腐蚀性达到了CASS 12H 9级，其显微硬度为11.7GPa，图3为显微硬度测试曲线。
表3实施例3中低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备工艺参数
Figure BDA0003004285030000071
实施例4：
安装磁过滤电弧源，安装2列共10个TiAl合金靶，其中Ti:Al原子比为80:20。安装电弧源，安装2列共10个Zr靶。将铜合金样品在镀膜室装载好后开始抽真空，本底真空抽到0.005Pa；通入氩气，氩气流量为300sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为450V，占空比为50％；通过磁过滤离子轰击产品基材表面5min进行离子清洗。基材表面离子清洗后，继续保持氩气流量为300sccm，氮气流量为200sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为10％；采用TiAl合金靶材，通过磁过滤电弧离子镀技术轰击靶材20min，沉积TiAlN打底层。接着保持氩气流量为300sccm，氮气流量为200sccm，此时气压控制在0.3Pa；负偏压为150V，占空比为50％；磁过滤电弧离子镀技术轰击TiAl合金靶材和电弧离子镀技术轰击Zr靶材同时进行，轰击时间为10min，沉积TiAlZrN过渡层。再然后调整氩气流量为200sccm，氮气流量为450sccm，气压控制在0.3Pa；负偏压为80V，占空比为50％；采用电弧离子轰击Zr靶材，轰击时间为3min，沉积ZrN装饰层，镀膜结束温度约103℃，即完成了装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备。具体制备工艺参数整理如下表4所示。经测试装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的厚度为0.65μm，其耐腐蚀性达到了CASS 12H 9级，其显微硬度为16.1GPa，图4为显微硬度测试曲线。
表4实施例4中低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备工艺参数
Figure BDA0003004285030000081
以上所述，仅作为说明的目的，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的修改，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种装饰性低温硬质涂层，其特征在于，所述硬质涂层依次包括靠近基材表面的TiAlN打底层、TiAlZrN过渡层和ZrN装饰层；所述TiAlN打底层通过磁过滤电弧技术制备，所述TiAlZrN过渡层通过磁过滤电弧技术和电弧离子镀技术共沉积制备，所述ZrN装饰层通过电弧离子镀技术制备；所述硬质涂层的制备温度低于120℃。
2.根据权利要求1所述的一种装饰性低温硬质涂层，其特征在于，所述基材为铜合金、锌合金和铝合金中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种装饰性低温硬质涂层，其特征在于，所述TiAlZrN过渡层厚度为0.1-0.3μm。
4.根据权利要求1所述的一种装饰性低温硬质涂层，其特征在于，所述装饰性低温硬质涂层厚度为0.25-2μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种装饰性低温硬质涂层在厨卫产品表面的应用。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种装饰性低温硬质涂层的制备方法，包括如下步骤：
(1)安装弧源：磁过滤电弧源安装2列共10个TiAl合金靶，电弧源安装2列共10个Zr靶；
(2)基材表面离子清洗：将样品在镀膜室中装载好后抽真空，本底真空抽到0.004-0.006Pa；通入氩气，氩气流量为250-350sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为400-500V，占空比为45-55％；通过磁过滤离子轰击产品基材表面2-8min进行离子清洗；
(3)TiAlN打底层的制备：保持氩气流量为250-350sccm，氮气流量180-220sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为140-160V，占空比为5-15％；采用TiAl合金靶材，通过磁过滤电弧技术轰击靶材10-20min，沉积TiAlN打底层；
(4)TiAlZrN过渡层的制备：保持氩气流量为250-350sccm，氮气流量为180-220sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为140-160V，占空比为45-55％；同时进行磁过滤电弧离子轰击TiAl合金靶材和电弧离子轰击Zr靶材，轰击时间为5-15min，沉积TiAlZrN过渡层；
(5)ZrN装饰层的制备：氩气流量为150-250sccm，氮气流量为400-500sccm，气压控制在0.2-0.4Pa；负偏压为75-85V，占空比为45-55％；采用电弧离子镀技术轰击Zr靶材，轰击时间为2-4min，沉积ZrN装饰层，镀膜结束温度90-110℃，即完成装饰性低温硬质涂层TiAlN/TiAlZrN/ZrN的制备。
7.根据权利要求6所述的一种装饰性低温硬质涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤(1)中磁过滤电弧源TiAl合金靶中Ti:Al原子比为70:30-90:10，纯度大于99.9％。
8.根据权利要求6所述的一种装饰性低温硬质涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤(1)中Zr靶材纯度大于99.99％。
9.根据权利要求6所述的一种装饰性低温硬质涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法中氩气为工作气体，其纯度大于99.99％，氮气为反应气体，其纯度大于99.99％。
CN202110357969.4A 2021-04-01 2021-04-01 一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用 Active CN113088895B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110357969.4A CN113088895B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110357969.4A CN113088895B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113088895A CN113088895A (zh) 2021-07-09
CN113088895B true CN113088895B (zh) 2022-07-19

Family

ID=76673199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110357969.4A Active CN113088895B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113088895B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101435070A (zh) * 2008-12-17 2009-05-20 华南理工大学 一种工模具材料表面的TiAlN/TiN薄膜及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2202237A (en) * 1987-03-12 1988-09-21 Vac Tec Syst Cathodic arc plasma deposition of hard coatings
CN103882386A (zh) * 2014-04-16 2014-06-25 上海金顶涂层科技有限公司 一种具有超高硬度的基体保护涂层及其制备方法
JP6842233B2 (ja) * 2014-07-29 2021-03-17 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ コーティングされた切削工具、及びコーティングされた切削工具の製造方法
CN105506566B (zh) * 2015-12-18 2018-06-29 中国科学院兰州化学物理研究所 一种弹性硬质润滑纳米复合薄膜材料的制备方法
CN105586572B (zh) * 2016-02-11 2018-06-15 广东工业大学 (Ti,Al,Zr)N多组元复合涂层、具有该复合涂层的梯度超细硬质合金刀具及其制备方法
CN106048518B (zh) * 2016-07-15 2019-02-22 沈阳大学 一种金属氮化物复合硬质膜的制备方法
CN108950488A (zh) * 2018-08-03 2018-12-07 河北工程大学 TiAl/TiAlN/TiZrAlN复合涂层及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101435070A (zh) * 2008-12-17 2009-05-20 华南理工大学 一种工模具材料表面的TiAlN/TiN薄膜及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Oxidation resistance of TiAlN/ZrN multilayer coatings;Zhefeng Lei，et al.;《Vacuum》;20160208;第22-26页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113088895A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Constantin et al. Performance of hard coatings, made by balanced and unbalanced magnetron sputtering, for decorative applications
US4973388A (en) Method of depositing a decorative wear-resistant coating layer on a substrate
US4131530A (en) Sputtered chromium-alloy coating for plastic
US4226082A (en) Ornamental part for watches and method of producing the same
CN101760721B (zh) 一种塑料表面镀铬方法
CN102392246B (zh) 一种金属表面处理工艺
CN106244986B (zh) 功能梯度的类金刚石碳薄膜及其制备方法和制品
CN103305802A (zh) 电子产品金属表面pvd薄膜及其制备方法
JP7382124B2 (ja) 改良されたコーティングプロセス
CN110894605A (zh) 耐腐蚀碳基涂层
CN107313013A (zh) 复合镀金薄膜及其制备方法
CN103029366A (zh) 一种含有NiCrN三元涂层的制品及制备方法
CN211497760U (zh) 一种香槟金色pvd薄膜
CN107177824B (zh) 基于磁控共同溅射技术在不锈钢基材上制备的装饰性涂层
CN104325738A (zh) 一种冷轧圆盘飞剪的硬质涂层及其制备方法
CN106119783B (zh) 功能梯度的类金刚石碳薄膜及其制备方法和制品
GB2202237A (en) Cathodic arc plasma deposition of hard coatings
CN113088895B (zh) 一种装饰性低温硬质涂层及其镀膜方法和应用
CN113930721A (zh) 一种红铜金色pvd装饰薄膜及其制备方法
CN107190229B (zh) 一种自组装纳米氧氮化物耐高温涂层及其制备方法
CN108611590B (zh) 一种Ti合金工件防咬死的方法
CN110184566B (zh) 一种颜色可调的硬质涂层及其制备方法
CN201971890U (zh) 一种提高金属合金基体硬度和抗腐蚀性能的涂层结构
CN103045998A (zh) 一种含有CrNiTiAlN五元涂层的制品及制备方法
US4713150A (en) Process for preparing a part for color anodization

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant