CN116426889A - 一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：1、清洗基底材料，将Cr靶和Si靶安装在镀膜室并对其抽真空、加热；2、向镀膜室内通入Ar至气压在0.05~0.15Pa，偏压在‑220~‑180V，对基底材料清洗；3、向镀膜室内通入Ar至气压在0.30~0.36Pa时溅射过渡层；4、向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压在0.35~0.38Pa，在过渡层上沉积CrSiCN层。在步骤4中，控制C2H2的通入速率，使得沉积的CrSiCN层中C元素所占的百分比在1.73%~3.73%。本发明达到提高涂层耐磨性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及溅射镀膜技术领域，特别涉及一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步，人们越来越加强对自身健康状况的关注，智能穿戴产品可检测人体各项体征指标，因此对它的功能需求也越来越大。目前，智能穿戴产品基于如下原理进行心率检测：（1）基于震动的原理，通过精密的加速度传感器来记录由于心脏或者血管周期性震动所产生的机械冲击信号；（2）基于容积描记波的原理，通过光电式检测方法：将LED光源照射到人体的皮肤组织，由于血液中的含氧红细胞含量会影响光信号的吸收强度，而且皮肤组织内血流量随脉搏发生周期性变化，通过接收端将光信号转化为电信号来计算出心率；（3）基于生物电势测量的原理，通过测量心肌收缩的电信号来判断使用者的心率情况。其中，生物电势测量法是准确率最高的心率检测方法，也是医疗级别常用的测量心率的方法。
因此，目前市场上的智能穿戴产品大多基于生物电势测量法监测心率，这些智能穿戴产品的传感器多为玻璃、结晶材料(蓝宝石或氧化锆)和塑料等绝缘材料，想要传输电信号就需要在电绝缘的基材表面制备导电涂层。如今市场上通常采用磁控溅射技术将CrSiCN导电涂层沉积在玻璃上，本技术中的磁控溅射机会射出电子并对其施加电场，再向镀膜室内通入Ar、N2和C2H2，氩原子和电子在电场的作用下会发生碰撞，电离出大量的氩离子，并且氩离子会在电场的作用下加速轰击位于磁控溅射镀膜机内的Cr靶和Si靶，溅射出大量的铬原子和硅原子，与此同时氮气分子和乙炔分子也会在电场的作用下与电子发生碰撞，电离出大量的氮原子和碳原子，铬原子、硅原子、氮原子和碳原子在基底材料上沉积，完成在玻璃上镀膜。但是在采用传统的磁控溅射技术将CrSiCN导电涂层沉积在玻璃上时，CrSiCN导电膜的硬度与耐磨性不够好，无法满足可穿戴设备长时间佩戴的性能需求。
因此，如何运用磁磁控溅射技术制备耐磨性能较好的CrSiCN导电膜是镀膜技术人员亟需攻克的难题。
发明内容
本发明提供了一种玻璃表面耐磨涂层的工艺，解决了现有的CrSiCN导电涂层耐磨性能和硬度不够好的问题。
本发明提供的一种玻璃表面耐磨涂层的工艺，采用如下的技术方案：
一种玻璃表面耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：
S1、将作为第一靶材的Cr靶和作为第二靶材的Si靶分别安装在镀膜室内的两端，再对镀膜室进行抽真空至气压在0.0008~0.0010Pa并加热至温度保持在110~130℃；
S2、向镀膜室内通入Ar，当气压达到0.05~0.15Pa，偏压达到-220~-180V时，对基底材料进行离子清洗；
S3、继续向镀膜室内通入Ar，当气压达到0.30~0.36Pa时，采用电流磁控技术在基底材料表面溅射过渡层；
S4、向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压稳定在0.35~0.38Pa时，同时开启Cr靶和Si靶，在过渡层上沉积CrSiCN层，其中Cr靶的电流参数设置在14~18A，Si靶的电流设置在5~7A；
S5、当N2的通入量达到80~100sccm、C2H2的通入量达到25~35sccm时，维持20~30min，结束镀膜。
在步骤S4中，控制C2H2的通入速率，使得沉积的CrSiCN层中C元素所占的百分比在1.73%~3.73%。
优选的，在步骤S2中，对基底材料的离子清洗采用电弧轰击清洗。
优选的，采用双极性偏压电源对基底材料进行电弧轰击清洗。
优选的，在步骤S4中，设置Cr靶的电流参数为16A，Si靶的电流参数为6A。
优选的，在步骤S4和S5中，采用步进加气的方式将N2和C2H2通入镀膜室内。
优选的，在步骤S3中，采用Cr层作为基底材料与CrSiCN层的过渡层。
优选的，在步骤步骤S2~S4中，开启离子源，并设置电压参数为580~620V，对基底材料进行辅助溅射镀膜。
有益效果：
本发明通过调整CrSiCN涂层中各个元素的比例，有效减小涂层的摩擦系数，从而提高了涂层的耐磨性能；并且采用电弧轰击对基底材料进行离子清洗，提高涂层与基底材料之间的附着性，使得涂层能更好的沉积在基底材料上，达到更好的沉积效果；而且为了提高CrSiCN涂层的沉积效果，本发明还对基底材料进行超声清洗处理，使得CrSiCN涂层与基底材料贴合的更紧密。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外，本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明一实施例中，提供了一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：
S1、将作为第一靶材的Cr靶和作为第二靶材的Si靶分别安装在镀膜室内的两端，再对镀膜室进行抽真空至气压在0.0008~0.0010Pa并加热至温度保持在110~130℃；
S2、向镀膜室内通入Ar，当气压达到0.05~0.15Pa，偏压达到-220~-180V时，对基底材料进行离子清洗；
S3、继续向镀膜室内通入Ar，当气压达到0.30~0.36Pa时，采用电流磁控技术在基底材料表面溅射过渡层；
S4、向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压稳定在0.35~0.38Pa时，同时开启Cr靶和Si靶，在过渡层上沉积CrSiCN层，其中Cr靶的电流参数设置在14~18A，Si靶的电流设置在5~7A；
S5、当N2的通入量达到80~100sccm、C2H2的通入量达到25~35sccm时，维持20~30min，结束镀膜。
在步骤S4中，控制C2H2的通入速率，使得沉积的CrSiCN层中C元素所占的百分比在1.73%~3.73%。
通过采用上述技术方案，本发明采用磁控溅射技术在基底材料上沉积CrSiCN涂层，本技术中的磁控溅射机会发射出电子并对其施加电场，再向其通入Ar、N2和C2H2，氩原子和电子在电场的作用下会发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，并且氩离子会在电场的作用下加速轰击位于磁控溅射镀膜机内的Cr靶和Si靶，溅射出大量的铬原子和硅原子，与此同时氮气分子和乙炔分子也会在电场的作用下与电子发生碰撞，电离出大量的氮原子和碳原子，铬原子、硅原子、氮原子和碳原子在基底材料上沉积，形成CrSiCN涂层，完成对基底材料的镀膜。
为了提高CrSiCN涂层的耐磨性，本发明增加碳元素的含量，碳原子和碳原子之间以分子键结合，原子间的作用力比较小，容易发生滑动，因此在CrSiCN涂层中增加碳元素的含量，可减小CrSiCN涂层的摩擦系数，从而增强了CrSiCN涂层的耐磨性能，提高了CrSiCN涂层的品质。
且本发明还对基底材料进行超声清洗来提高镀膜的质量，该技术中的超声波清洗机可将功率超声频源的声能转换为机械震动，通过清洗槽壁将超声波辐射到槽内的清洗液，由于受到超声波的辐射，槽内的清洗液会产生微气泡并保持震动，从而破坏污染物与工件表面的吸附，使得污染物从工件表面剥离，完成对工件的清洗，提高对工件的镀膜效果。
优选的，在步骤S2中，对基底材料的离子清洗采用电弧轰击清洗。
优选的，采用双极性偏压电源对基底材料进行电弧轰击清洗。
通过采用上述技术方案，本发明还对基底材料进行电弧轰击清洗，通过对镀膜室内的气体施加高压电场，使得气体离子束对基底材料进行轰击，其轰击能量可传递给基底材料的晶格原子，使得基底材料的晶格结构遭到破坏，增加基底材料的微观粗糙度，使得基底材料的表面原子彻底暴露，提高了原子的极化率，这样再对基底材料沉积涂层时，会缩小CrSiCN涂层与基底材料表面原子之间的间距，同时增加了CrSiCN涂层与基底材料表面的接触面积，显著增强二者之间的机械锁紧力，从而显著地提高CrSiCN涂层与基底材料之间的附着力，使得CrSiCN涂层能更好的沉积在基底材料表面。
同时，本发明还采用双极性偏压电源来抑制打火，使得CrSiCN涂层更加均匀，进一步提高CrSiCN涂层的质量。
优选的，在步骤S4中，设置Cr靶的电流参数为16A，Si靶的电流参数为6A。
通过采用上述技术方案，本发明进一步控制两对靶材的溅射电流，若电流过小，则溅射过程中产生的原子数目少，靶材溅射的速率慢，溅射的速率低；若电流过大，尽管可以产生较多的成膜原子，但是飞向基底材料的成膜原子携带的能量高，容易使基底材料发热甚至发生二次溅射，影响沉积质量，并且在该成膜速率下，可有效预防生成有柱状形貌的晶态CrSiCN涂层，减少腐蚀性粒子穿过CrSiCN涂层向基底材料表面扩散的概率，提高镀膜质量。
优选的，在步骤S4和S5中，采用步进加气的方式将N2和C2H2通入镀膜室内。
通过采用上述技术方案，本发明采用步进加气的方式向镀膜室内通入反应气体，即：开始阶段通入小流量的反应气体，随着时间的增加，逐渐增加反应气体流量，在这种加气方式下，使得CrSiCN涂层各处元素含量均匀，有效改善因CrSiCN涂层之间成分差异过大而造成的层间结合力差，从而提高了CrSiCN涂层的致密性，使CrSiCN涂层结构紧致，提高了CrSiCN涂层的质量。
优选的，在步骤S3中，采用Cr层作为基底材料与CrSiCN层的过渡层。
通过采用上述技术方案，本发明在基底材料和CrSiCN层之间采用铬层为过渡层，铬与玻璃的附着性良好，可有效改善基底材料表面的粗糙度，增强CrSiCN涂层与基底材料之间的结合力，使得CrSiCN涂层能更紧密地沉积在基底材料上，进一步改善沉积效果。
优选的，在步骤S2~S4中，开启离子源，并设置电压参数为580~620V，对基底材料进行辅助溅射镀膜。
通过采用上述技术方案，本发明采用离子源辅助沉积CrSiCN涂层，提高离化率，进而提高了CrSiCN涂层的致密性，使涂层结构紧致，进一步提高了涂层的耐磨性和硬度。
实施例1
一种改善玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：
S1、将作为第一靶材的Cr靶和作为第二靶材的Si靶分别安装在镀膜室内的两端，再使用抽气机对镀膜室进行抽真空处理，直至气压达到0.0008Pa，然后对镀膜室进行加热处理，并保持温度在130℃；
S2、开启磁控溅射镀膜机，并向真空环境下的镀膜室内通入Ar，直至气压达到0.05Pa，偏压达到-180V，然后在开启双极性偏压电源对基底材料进行电弧轰击清洗10min，同时开启离子源，并设置离子源电压为580V；
S3、再继续向镀膜室内通入Ar，使得气压达到0.30Pa时，然后启动中频镀膜电源和离子源，对基底材料溅射15min，得到纯Cr层；
S4、继续向镀膜室内通入Ar并同时向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压稳定在0.38Pa时，同时开启Cr靶和Si靶，Cr靶电流设置为14A，Si靶电流设置为7A，对基底材料沉积250min，得到CrSiCN涂层；其中，控制CrSiCN层中Cr元素所占的百分比在48.94%~56.94%，Si元素所占的百分比在14.11%~18.11%，C元素所占的百分比在1.73%~3.73%，N元素所占的百分比在24.50%~32.50%，制得的CrSiCN涂层中Cr元素含量为53.23%、Si元素含量为15.77%、C元素含量为3.02%、N元素含量为27.98%；
S5、继续向镀膜室内通入N2和C2H2，当N2的通入量达到80sccm、C2H2的通入量达到35sccm时，维持20min，结束镀膜，得到产品。
实施例1效果检测
1、涂层附着力测试
（1）对实施例1所得的产品进行水煮百格测试，检测涂层附着力。
测试方法：将实施例1所得的产品放在80℃的纯水中水煮30min后，使用刀具在水煮后的产品上划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置60s，拿住胶带悬空的一端，在0.5～1.0s内迅速拉下胶带，同一位置测试3次，检查镀膜脱落状况。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
（2）对实施例1所得的产品进行百格折弯测试，检测涂层附着力。
测试方法：使用道具在划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置90s，在180°的角度快速平稳撕下胶带，用20倍放大镜确认效果，再将百格测试后的陪镀片在直径为Φ16㎜的圆棒上弯折角度180°，顺折一次。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
2、涂层耐磨性能测试
（1）对实施例1所得的产品进行RCA测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用RCA专用磁带，施加375g的负载，使用纸带耐磨仪进行测试500循环。
测试结果：产品涂层不漏底。
（2）对实施例1所得的产品进行钢丝绒摩擦测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用0000#型号的钢丝绒，施加1Kg的负载，测试压头面积2*2cm，以60cycle/min的速度，1-3cm左右的行程，在样本表面来回摩擦2000个循环。
测试结果：产品涂层不漏底、无划痕。
实施例2
一种改善玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：
S1、将作为第一靶材的Cr靶和作为第二靶材的Si靶分别安装在镀膜室内的两端，再使用抽气机对镀膜室进行抽真空处理，直至气压达到0.0010Pa，然后对镀膜室进行加热处理，并保持温度在110℃；
S2、开启磁控溅射镀膜机，并向真空环境下的镀膜室内通入Ar，直至气压达到0.15Pa，偏压达到-220V，然后在开启双极性偏压电源对基底材料进行电弧轰击清洗20min，同时开启离子源，并设置离子源电压为620V；
S3、再继续向镀膜室内通入Ar，使得气压达到0.36Pa时，然后启动中频镀膜电源和离子源，对基底材料溅射25min，得到纯Cr层；
S4、继续向镀膜室内通入Ar并同时向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压稳定在0.35Pa时，同时开启Cr靶和Si靶，Cr靶电流设置为18A，Si靶电流设置为5A，对基底材料沉积260min，得到CrSiCN涂层；其中，控制CrSiCN层中Cr元素所占的百分比在48.94%~56.94%，Si元素所占的百分比在14.11%~18.11%，C元素所占的百分比在1.73%~3.73%，N元素所占的百分比在24.50%~32.50%，制得的CrSiCN涂层中Cr元素含量为53.13%、Si元素含量为15.87%、C元素含量为3.12%、N元素含量为27.88%；
S5、继续向镀膜室内通入N2和C2H2，当N2的通入量达到100sccm、C2H2的通入量达到25sccm时，维持30min，结束镀膜，得到产品。
实施例2效果检测
1.涂层附着力测试
（1）对实施例2所得的产品进行水煮百格测试，检测涂层附着力。
测试方法：将实施例1所得的产品放在80℃的纯水中水煮30min后，使用刀具在水煮后的产品上划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置60s，拿住胶带悬空的一端，在0.5～1.0s内迅速拉下胶带，同一位置测试3次，检查镀膜脱落状况。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
（2）对实施例2所得的产品进行百格折弯测试，检测涂层附着力。
测试方法：使用道具在划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置90s，在180°的角度快速平稳撕下胶带，用20倍放大镜确认效果，再将百格测试后的陪镀片在直径为Φ16㎜的圆棒上弯折角度180°，顺折一次。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
2.涂层耐磨性能测试
（1）对实施例2所得的产品进行RCA测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用RCA专用磁带，施加375g的负载，使用纸带耐磨仪进行测试500循环。
测试结果：产品涂层不漏底。
（2）对实施例2所得的产品进行钢丝绒摩擦测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用0000#型号的钢丝绒，施加1Kg的负载，测试压头面积2*2cm，以60cycle/min的速度，1-3cm左右的行程，在样本表面来回摩擦2000个循环。
测试结果：产品涂层不漏底、无划痕。
实施例3
一种改善玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：
S1、将作为第一靶材的Cr靶和作为第二靶材的Si靶分别安装在镀膜室内的两端，再使用抽气机对镀膜室进行抽真空处理，直至气压达到0.0009Pa，然后对镀膜室进行加热处理，并保持温度在120℃；
S2、开启磁控溅射镀膜机，并向真空环境下的镀膜室内通入Ar，直至气压达到0.10Pa，偏压达到-200V，然后在开启双极性偏压电源对基底材料进行电弧轰击清洗18min，同时开启离子源，并设置离子源电压为600V；
S3、再继续向镀膜室内通入Ar，使得气压达到0.32Pa时，然后启动中频镀膜电源和离子源，对基底材料溅射20min，得到纯Cr层；
S4、继续向镀膜室内通入Ar并同时向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压稳定在0.36Pa时，同时开启Cr靶和Si靶，Cr靶电流设置为16A，Si靶电流设置为6A，对基底材料沉积256min，得到CrSiCN涂层；其中，控制CrSiCN层中Cr元素所占的百分比在48.94%~56.94%，Si元素所占的百分比在14.11%~18.11%，C元素所占的百分比在1.73%~3.73%，N元素所占的百分比在24.50%~32.50%，制得的CrSiCN涂层中Cr元素含量为53.03%、Si元素含量为15.97%、C元素含量为3.22%、N元素含量为27.78%；
S5、继续向镀膜室内通入N2和C2H2，当N2的通入量达到90sccm、C2H2的通入量达到30sccm时，维持25min，结束镀膜，得到产品。
实施例3效果检测
1.涂层附着力测试
（1）对实施例3所得的产品进行水煮百格测试，检测涂层附着力。
测试方法：将实施例1所得的产品放在80℃的纯水中水煮30min后，使用刀具在水煮后的产品上划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置60s，拿住胶带悬空的一端，在0.5～1.0s内迅速拉下胶带，同一位置测试3次，检查镀膜脱落状况。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
（2）对实施例3所得的产品进行百格折弯测试，检测涂层附着力。
测试方法：使用道具在划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置90s，在180°的角度快速平稳撕下胶带，用20倍放大镜确认效果，再将百格测试后的陪镀片在直径为Φ16㎜的圆棒上弯折角度180°，顺折一次。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
2.涂层耐磨性能测试
（1）对实施例3所得的产品进行RCA测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用RCA专用磁带，施加375g的负载，使用纸带耐磨仪进行测试500循环。
测试结果：产品涂层不漏底。
（2）对实施例3所得的产品进行钢丝绒摩擦测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用0000#型号的钢丝绒，施加1Kg的负载，测试压头面积2*2cm，以60cycle/min的速度，1-3cm左右的行程，在样本表面来回摩擦2000个循环。
测试结果：产品涂层不漏底、无划痕。
实施例4
一种改善玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：
S1、将作为第一靶材的Cr靶和作为第二靶材的Si靶分别安装在镀膜室内的两端，再使用抽气机对镀膜室进行抽真空处理，直至气压达到0.0008Pa，然后对镀膜室进行加热处理，并保持温度在118℃；
S2、开启磁控溅射镀膜机，并向真空环境下的镀膜室内通入Ar，直至气压达到0.13Pa，偏压达到-190V，然后在开启双极性偏压电源对基底材料进行电弧轰击清洗20min，同时开启离子源，并设置离子源电压为590V；
S3、再继续向镀膜室内通入Ar，使得气压达到0.34Pa时，然后启动中频镀膜电源和离子源，对基底材料溅射18min，得到纯Cr层；
S4、继续向镀膜室内通入Ar并同时向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压稳定在0.37Pa时，同时开启Cr靶和Si靶，Cr靶电流设置为15A，Si靶电流设置为6A，对基底材料沉积254min，得到CrSiCN涂层；其中，控制CrSiCN层中Cr元素所占的百分比在48.94%~56.94%，Si元素所占的百分比在14.11%~18.11%，C元素所占的百分比在1.73%~3.73%，N元素所占的百分比在24.50%~32.50%，制得的CrSiCN涂层中Cr元素含量为52.93%、Si元素含量为16.07%、C元素含量为3.32%、N元素含量为27.68%；
S5、继续向镀膜室内通入N2和C2H2，当N2的通入量达到85sccm、C2H2的通入量达到32sccm时，维持23min，结束镀膜，得到产品。
实施例4效果检测
1.涂层附着力测试
（1）对实施例4所得的产品进行水煮百格测试，检测涂层附着力。
测试方法：将实施例1所得的产品放在80℃的纯水中水煮30min后，使用刀具在水煮后的产品上划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置60s，拿住胶带悬空的一端，在0.5～1.0s内迅速拉下胶带，同一位置测试3次，检查镀膜脱落状况。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
（2）对实施例4所得的产品进行百格折弯测试，检测涂层附着力。
测试方法：使用道具在划1mm×1mm小网格，用毛刷或无尘布将产品上的碎片刷干净，剪下约55mm长的3M 610型号胶带，用指甲把胶带在网格区上方的部位压平，确保胶带与涂层接触良好，胶带长度需覆盖整个产品表面，贴上胶带静置90s，在180°的角度快速平稳撕下胶带，用20倍放大镜确认效果，再将百格测试后的陪镀片在直径为Φ16㎜的圆棒上弯折角度180°，顺折一次。
测试结果：涂层在产品各处无任何脱落。
2.涂层耐磨性能测试
（1）对实施例4所得的产品进行RCA测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用RCA专用磁带，施加375g的负载，使用纸带耐磨仪进行测试500循环。
测试结果：产品涂层不漏底。
（2）对实施例4所得的产品进行钢丝绒摩擦测试，检测涂层的耐磨性能。
测试方法：用0000#型号的钢丝绒，施加1Kg的负载，测试压头面积2*2cm，以60cycle/min的速度，1-3cm左右的行程，在样本表面来回摩擦2000个循环。
测试结果：产品涂层不漏底、无划痕。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，包括以下步骤：
S1、将作为第一靶材的Cr靶和作为第二靶材的Si靶分别安装在镀膜室内的两端，再对镀膜室进行抽真空至气压在0.0008~0.0010Pa并加热至温度保持在110~130℃；
S2、向镀膜室内通入Ar，当气压达到0.05~0.15Pa，偏压达到-220~-180V时，对基底材料进行离子清洗；
S3、继续向镀膜室内通入Ar，当气压达到0.30~0.36Pa时，采用电流磁控技术在基底材料表面溅射过渡层；
S4、向镀膜室内通入N2和C2H2，当气压稳定在0.35~0.38Pa时，同时开启Cr靶和Si靶，在过渡层上沉积CrSiCN层，其中Cr靶的电流参数设置在14~18A，Si靶的电流设置在5~7A；
S5、当N2的通入量达到80~100sccm、C2H2的通入量达到25~35sccm时，维持20~30min，结束镀膜；
其特征在于，在步骤S4中，控制C2H2的通入速率，使得沉积的CrSiCN层中C元素所占的百分比在1.73%~3.73%。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，其特征在于，在步骤S2中，对基底材料的离子清洗采用电弧轰击清洗。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，其特征在于，采用双极性偏压电源对基底材料进行电弧轰击清洗。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，其特征在于，在步骤S4中，设置Cr靶的电流参数为16A，Si靶的电流参数为6A。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，其特征在于，在步骤S4和S5中，采用步进加气的方式将N2和C2H2通入镀膜室内。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，其特征在于，在步骤S3中，采用Cr层作为基底材料与CrSiCN层的过渡层。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺，其特征在于，在步骤S2~S4中，开启离子源，并设置电压参数为580~620V，对基底材料进行辅助溅射镀膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310360981.XA CN116426889A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310360981.XA CN116426889A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116426889A true CN116426889A (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=87080941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310360981.XA Withdrawn CN116426889A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种玻璃表面导电耐磨涂层的工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116426889A (zh) |
-
2023
- 2023-04-06 CN CN202310360981.XA patent/CN116426889A/zh not_active Withdrawn
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |