專利名稱：殼體及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種殼體及其制備方法。
背景技術(shù)：
真空鍍膜技術(shù)(PVD)是一種非常環(huán)保的成膜技術(shù)。以真空鍍膜的方式所形成的膜層具有高硬度、高防磨性、高的化學穩(wěn)定性、與基體結(jié)合牢固以及亮麗的金屬外觀等優(yōu)點， 因此真空鍍膜在鎂、鎂合金及不銹鋼等金屬基材表面裝飾性處理領域的應用越來越廣泛。然而，由于鎂或鎂合金的標準電極電位很低，與PVD鍍層，如TiN層或CrN層的電位差較大，且PVD鍍層本身不可避免的會存在微小的孔隙，如針孔、裂紋，致使鎂或鎂合金基體易于發(fā)生微電池腐蝕。因此，直接于鎂或鎂合金基體表面鍍覆所述TiN層、CrN等色彩層并不能有效提高所述鎂或鎂合金基體的耐腐蝕性能，同時該PVD鍍層本身也會發(fā)生異色、脫落等現(xiàn)象，難以維持良好的裝飾外觀。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，提供一種具有良好的耐腐蝕性及裝飾性外觀的殼體。另外，還提供一種上述殼體的制備方法。一種殼體，包括鎂或鎂合金基體，形成于該鎂或鎂合金基體表面的防腐蝕層，及形成于防腐蝕層表面的色彩層，所述防腐蝕層包括依次形成于鎂或鎂合金基體表面的鎂層和
氮氧化鎂層。一種殼體的制備方法，包括以下步驟提供鎂或鎂合金基體；在該鎂或鎂合金基體上磁控濺射防腐蝕層，所述防腐蝕層包括依次形成于鎂或鎂合金基體表面的鎂層和氮氧化鎂層；在該防腐蝕層上磁控濺射色彩層。所述殼體的制備方法，通過磁控濺射法依次于鎂或鎂合金基體上形成防腐蝕層及具有裝飾性的色彩層，所述防腐蝕層包括依次形成于鎂或鎂合金基體表面的鎂層和氮氧化鎂層，所述氮氧化鎂層中含有鎂-0相及N的固溶相，N的固溶作用使晶格產(chǎn)生較大的畸變， 使得所述氮氧化鎂層的膜層晶粒細小，易于生成非晶結(jié)構(gòu)，使膜層更致密，提高了殼體的耐腐蝕性。所述防腐蝕層中位于基體與氮氧化鎂層之間的鎂層，還能起到一個過渡緩沖層的作用，調(diào)節(jié)基體與氮氧化鎂之間的晶格畸變應力。使得殼體耐腐蝕性提高的同時，還可避免所述色彩層發(fā)生異色、脫落等失效現(xiàn)象，從而使該殼體經(jīng)長時間使用后仍具有較好的裝飾性外觀。


圖1為本發(fā)明較佳實施例的殼體的剖視圖。
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圖2是圖1產(chǎn)品的制作過程中所用鍍膜機結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號說明
殼體10
鎂或鎂合金基體11
防腐蝕層13
鎂層131
氮氧化鎂層133
色彩層15
鍍膜機100
鍍膜室20
真空泵30
軌跡21
氣源2具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明一較佳實施例的殼體10包括鎂或鎂合金基體11、依次形成于該鎂或鎂合金基體11上的防腐蝕層13及色彩層15。該殼體10可以為3C電子產(chǎn)品的殼體，也可為工業(yè)、建筑用件及汽車等交通工具的零部件等。所述防腐蝕層13包括鎂層131和氮氧化鎂層133，所述鎂層131形成于鎂或鎂合金基體11的表面，所述氮氧化鎂層133形成于鎂層131的表面。所述鎂層131的厚度為 0. 2 0. 5 μ m ；所述氮氧化鎂層133的厚度為0. 5 1. 0 μ m。所述色彩層15為Ti-N層，其厚度為1.0 3.0μπι?？梢岳斫猓錾蕦?5還可以為Cr-N層或其他具有裝飾性的膜層。所述防腐蝕層13及色彩層15均可通過磁控濺射法沉積形成。本發(fā)明一較佳實施例的制備所述殼體10的方法主要包括如下步驟提供鎂或鎂合金基體11，并對鎂或鎂合金基體11依次進行研磨及電解拋光。電解拋光后，再依次用去離子水和無水乙醇對該鎂或鎂合金基體11表面進行擦拭。再將擦拭后的鎂或鎂合金基體11放入盛裝有丙酮溶液的超聲波清洗器中進行震動清洗，以除去鎂或鎂合金基體11表面的雜質(zhì)和油污等。清洗完畢后吹干備用。對經(jīng)上述處理后的鎂或鎂合金基體11的表面進行氬氣等離子清洗，進一步去除鎂或鎂合金基體11表面的油污，以改善鎂或鎂合金基體11表面與后續(xù)涂層的結(jié)合力。該等離子清洗的具體操作及工藝參數(shù)可為將鎂或鎂合金基體11放入一磁控濺射鍍膜機的鍍膜室內(nèi)。該磁控濺射設備基本操作原理為將基體11固定于一磁控濺射鍍膜機將基材11 烘干后置入鍍膜機中進行PVD鍍膜。結(jié)合參閱圖3，提供一鍍膜機100，鍍膜機100包括一鍍膜室20及連接在鍍膜室20的一真空泵30，真空泵30用以對鍍膜室20抽真空。該鍍膜室20內(nèi)設有轉(zhuǎn)架(未圖示)及擋板(未圖示)、二第一靶材22及二第二靶材23。轉(zhuǎn)架帶動基材11沿圓形軌跡21運行，且基材11在沿軌跡21運行時亦自轉(zhuǎn)；擋板用以在清洗靶材時隔離濺射的粒子濺射至基材11，其通過電動控制自動打開或關閉。二第一靶材22與二第二靶材23關于軌跡21的中心對稱設置，且二第一靶材22相對地設置在軌跡21的內(nèi)外側(cè)，二第二靶材23相對地設置在軌跡21的內(nèi)外側(cè)。每一第一靶材22及每一第二靶材23的兩端均設有氣源M，該氣源M吹出氣體粒子轟擊相應的靶材的表面，以使靶材表面濺射出粒子。當基材11穿過二第一靶材22之間時，將鍍上第一靶材22表面濺射出的粒子，當基材 11穿過二第二靶材23之間時，將鍍上第二靶材23表面濺射出的粒子對上述真空鍍膜機的鍍膜室進行抽真空處理至真空度為1. OX 10_3Pa，以250 500sCCm(標準狀態(tài)毫升/分鐘)的流量向鍍膜室中通入純度為99. 999%的氬氣，于鎂或鎂合金基體11上施加-300 -800V的偏壓，對鎂或鎂合金基體11表面進行等離子清洗，清洗時間為3 IOmin。在對鎂或鎂合金基體11進行等離子清洗后，在該鎂或鎂合金基體11上形成防腐蝕層13。首先形成所述防腐蝕層13中的鎂層131。形成該鎂層131的具體操作及工藝參數(shù)如下以氬氣為工作氣體，調(diào)節(jié)氬氣流量為100 200SCCm，占空比為50% 80%，于鎂或鎂合金基體11上施加-50 -100V的偏壓，并加熱鍍膜室至80 120(即濺射溫度為 80 120°C )；選擇鎂為靶材，設置其功率為5 8kw，沉積鎂層131。沉積該鎂層131的時間為20 40min。形成鎂層131后，在該鎂層131上形成氮氧化鎂層133，以氬氣為工作氣體，設置氬氣流量為100 300sCCm，以氮氣及氧氣為反應氣體，設置氮氣流量為30 lOOsccm，氧氣的流量為50 lOOsccm，設置占空比為50% 80%，對基體11施加-50 -100V的偏壓， 選擇鎂為靶材，設置其功率為5 8kw，沉積氮氧化鎂層133，沉積該氮氧化鎂層133的時間為 40 90min。形成氮氧化鎂層133后，在其上形成色彩層15，該色彩層15為Ti-N膜層或Cr-N 膜層。形成所述Ti-N膜層或Cr-N膜層的具體操作及工藝參數(shù)如下關閉所述鎂靶的電源， 開啟已置于所述鍍膜機內(nèi)的一鈦靶或鉻靶的電源，設置其功率為5 10kw，保持上述氬氣的流量不變，停止通入氧氣，并調(diào)節(jié)氮氣的流量為20 200sCCm，沉積色彩層15。沉積該色彩層15的時間為20 40min。本發(fā)明較佳實施方式的殼體10的制備方法，通過磁控濺射法依次于鎂或鎂合金基體11上形成防腐蝕層13及色彩層15。該防腐蝕層13包括鎂層131和氮氧化鎂層133， 所述氮氧化鎂層133中含有鎂-0相及N的固溶相，N的固溶作用使晶格產(chǎn)生較大的畸變， 使得所述氮氧化鎂層133的膜層晶粒細小，易于生成非晶結(jié)構(gòu)，使膜層更致密，提高了殼體 10的耐腐蝕性。并且，當殼體10處于腐蝕性介質(zhì)中時，由于所述防腐蝕層13的鎂層131及氮氧化鎂層133與鎂或鎂合金基體11之間的電位差小，減緩了殼體10發(fā)生微電池腐蝕的速率，進一步提高了殼體10的耐腐蝕性。其中，該鎂層131還能起到一個過渡緩沖層的作用，調(diào)節(jié)基體11與氮氧化鎂層133之間的晶格畸變應力。使得殼體10耐腐蝕性提高的同時，還可避免所述色彩層15發(fā)生異色、脫落等失效現(xiàn)象，從而使該殼體10經(jīng)長時間使用后仍具有較好的裝飾性外觀。
權(quán)利要求
1.一種殼體，包括鎂或鎂合金基體，形成于該鎂或鎂合金基體表面的防腐蝕層，及形成于防腐蝕層表面的色彩層，其特征在于所述防腐蝕層包括依次形成于鎂或鎂合金基體表面的鎂層和氮氧化鎂層。
2.如權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于所述鎂層的厚度為0.2 0. 5 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于所述氮氧化鎂層的厚度為0.5 1. 0 μ m.。
4.如權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于所述色彩層為Ti-N層或Cr-N層。
5.如權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于所述防腐蝕層及色彩層以磁控濺射鍍膜法形成。
6.一種殼體的制備方法，包括以下步驟提供鎂或鎂合金基體；在該鎂或鎂合金基體上磁控濺射防腐蝕層，所述防腐蝕層包括依次形成于鎂或鎂合金基體表面的鎂層和氮氧化鎂層；在該防腐蝕層上磁控濺射色彩層。
7.如權(quán)利要求6所述的殼體的制備方法，其特征在于磁控濺射所述鎂層的工藝參數(shù)為以氬氣為工作氣體，其流量為100 200SCCm，設置占空比為50 % 80 %，于鎂或鎂合金基體上施加-50 -100V的偏壓，以鎂為靶材，設置其功率為5 8kw，濺射溫度為50 120°C，濺射時間為20 40min。
8.如權(quán)利要求6所述的殼體的制備方法，其特征在于磁控濺射所述氮氧化鎂層的工藝參數(shù)為設置氬氣流量為100 300sCCm，以氮氣及氧氣為反應氣體，設置氮氣流量為30 lOOsccm，氧氣流量為50 lOOsccm，設置占空比為50% 80%，對基體施加-50 -100V的偏壓，選擇鎂為靶材，設置其功率為5 8kw，沉積氮氧化鎂的時間為40 90mino
9.如權(quán)利要求6所述的殼體的制備方法，其特征在于磁控濺射所述色彩層的工藝參數(shù)為開啟一鈦靶或鉻靶的電源，設置其功率為5 10kw，設置氮氣流量為20 200sCCm， 濺射時間為20 40min。
全文摘要
一種殼體，包括鎂或鎂合金基體，形成于該鎂或鎂合金基體表面的防腐蝕層，及形成于防腐蝕層表面的色彩層，所述防腐蝕層包括依次形成于鎂或鎂合金基體表面的鎂層和氮氧化鎂層。所述殼體具有良好的耐腐蝕性及裝飾性外觀。本發(fā)明還提供了所述殼體的制備方法，包括以下步驟提供鎂或鎂合金基體；在該鎂或鎂合金基體上磁控濺射防腐蝕層，所述防腐蝕層包括依次形成于鎂或鎂合金基體表面的鎂層和氮氧化鎂層；在該防腐蝕層上磁控濺射具有裝飾性的色彩層。
文檔編號C23C14/35GK102534478SQ201010587309
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者張新倍, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳曉強, 陳正士 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司