專利名稱：鍍膜件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍膜件及其制備方法，尤其涉及一種具有抗指紋功能的鍍膜件及該鍍膜件的制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)技術(shù)中，早期抗指紋化處理一般是采用在不銹鋼的鍍鋅層上形成鉻酸鹽層及特殊的樹脂層。該方法首先需要在不銹鋼板上電鍍一層鋅，然后施以鉻酸鹽處理，最后以滾壓的方式涂上一層樹脂，其工藝繁鎖，且需要使用鉻酸鹽處理，環(huán)境污染嚴(yán)重，成本較高。因此，為避免污染，降低成本，人們開始研究新的抗指紋材料。目前工業(yè)上使用較多的是在基體上噴涂一層有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，如抗指紋涂料和抗指紋油等，通過加熱干燥使其附著在基體上。但是這種涂層的制備工藝也較復(fù)雜，而且摻雜于抗指紋涂料和抗指紋油中的有些填料還存在游離甲醛等，不利于環(huán)保和人體健康。另外，這種有機(jī)涂層耐磨性能差， 使用一段時(shí)間后容易磨損，使得基體被暴露出來，防腐蝕性能大幅下降且影響美觀。此外， 抗指紋油的使用會使涂層表面看起來很油膩，大大降低了視覺美感。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供一種較為環(huán)保的、抗指紋性能佳且效果較為持久的鍍膜件。另外，還有必要提供一種上述鍍膜件的制備方法。一種鍍膜件，其包括一基體及一抗指紋層，該抗指紋層包括依次形成于基體表面的非晶二氧化硅層及氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層，其中0 < χ < 2，0 < y < 4。—種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一基體；以硅靶為靶材，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該基體的表面濺鍍非
晶二氧化硅層；以硅靶為靶材，以氧氣、四氟化碳?xì)怏w為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該非晶二氧化硅層的表面制備一氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層，其中0 < X < 2，0 < y < 4。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的鍍膜件采用磁控濺射鍍膜的方法在基體表面先形成一非晶二氧化硅層，再于非晶二氧化硅層的表面形成一氟化非晶二氧化硅層，得以實(shí)現(xiàn)較佳的抗指紋功能；通過于基體上形成非晶二氧化硅層后再通入四氟化碳?xì)怏w以沉積氟化非晶二氧化硅層，可避免四氟化碳?xì)怏w對基體的腐蝕。另外，所述的抗指紋層以磁控濺射鍍膜的方法形成，相較于傳統(tǒng)的抗指紋材料，其具有較好的耐磨性，可防止所述抗指紋層被磨損，使得所述的鍍膜件的抗指紋功能更持久，外觀上也更具有美感。另外，所述鍍膜件及其制備方法較為環(huán)保。


圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的鍍膜件的剖視示意圖。
圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的鍍膜件的掃描電鏡圖。
圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的磁控濺射鍍膜機(jī)的俯視示意圖。
主要元件符號說明
鍍膜件10
基體11
抗指紋層13
非晶二氧化硅層131
氟化非晶二氧化硅層133
磁控濺射鍍膜機(jī)20
鍍膜室21
硅靶2具體實(shí)施例方式請參閱圖1，本發(fā)明一較佳實(shí)施方式的鍍膜件10包括基體11及形成于基體11上的抗指紋層13?；w11的材質(zhì)可為金屬或非金屬，該金屬材料可包括不銹鋼、鋁、鋁合金、銅、銅合金、鋅等。該非金屬材料可包括陶瓷、玻璃等?？怪讣y層13包括依次形成于基體11表面的非晶二氧化硅層131及氟化非晶二氧化硅層133。該抗指紋層13可以磁控濺射鍍膜法形成，如中頻磁控濺射鍍膜法。所述非晶二氧化硅(SiO2)層131為納米級的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度為450-600nm。所述氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層133為納米級的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其中0 < χ < 2， 0 < y < 4。請參閱圖2，為所述鍍膜件10的掃描電鏡圖(放大10萬倍)?？梢钥吹?，氟化非晶二氧化硅層133的表面形成有若干均勻且密集分布的納米級乳突結(jié)構(gòu)。該納米級乳突結(jié)構(gòu)會形成眾多的納米量級的氣孔，當(dāng)水或油鋪展在抗指紋層13的表面時(shí)，氣孔被水或油封住形成氣封，該氣封進(jìn)而“拖住”水珠或油珠，使其不與抗指紋層13表面潤濕，達(dá)到抗指紋效果?？梢岳斫獾?，還可在基體11與非晶二氧化硅層131之間設(shè)置一硅的過渡層，以提高抗指紋層13于基體11的附著力。對所述鍍膜件10進(jìn)行了水油接觸角測試，結(jié)果顯示，所述抗指紋層13與水油混合物的接觸角在106. 5-110. 8°之間，證明所述鍍膜件10具有良好的抗指紋功能。本發(fā)明較佳實(shí)施方式的鍍膜件10的制備方法包括如下步驟提供基體11，并對該基體11進(jìn)行清潔前處理。該清潔前處理可包括以下步驟依次用去離子水及無水乙醇對基體11表面進(jìn)行擦拭。將基體11放入盛裝有丙酮溶液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波清洗，以除去基體 11表面的雜質(zhì)和油污等。對經(jīng)上述清潔前處理后的基體11的表面進(jìn)行等離子體清洗，以進(jìn)一步去除基體 11表面的臟污，以及改善基體11表面與后續(xù)鍍層的結(jié)合力。請參閱圖3，將基體11放入一磁控濺射鍍膜機(jī)20的鍍膜室21中，裝入硅靶23，抽真空該鍍膜室21至本底真空度為3. OX KT5Torr，然后通入流量為300-500sCCm (標(biāo)準(zhǔn)毫升每分)的工作氣體氬氣(純度為99. 999%),并對基體11施加-300 -500V的偏壓，使鍍膜室21中產(chǎn)生高頻電壓。所述氬氣在高頻電壓下離子化而產(chǎn)生高能氬氣等離子體，該氬氣等離子體對基體11的表面進(jìn)行物理轟擊，從而清除掉基體11表面的臟污，達(dá)到清洗的目的。所述等離子體清洗的時(shí)間可為5-10分鐘。所述等離子體清洗完成后，在所述鍍膜室21中以磁控濺射鍍膜法，如射頻磁控濺射鍍膜法，在基體11的表面濺鍍非晶二氧化硅層131。濺鍍該非晶二氧化硅層131時(shí)，加熱所述鍍膜室21至溫度為100-200°C (即濺鍍溫度為100-200°C )，保持氬氣的流量不變，通入流量為100-250SCCm的反應(yīng)氣體氧氣，調(diào)節(jié)基體11的偏壓至-100 -300V，開啟硅靶23 的電源，于基體11的表面沉積非晶二氧化硅層131。所述硅靶23可由射頻電源控制，其功率為5-10kW。該非晶二氧化硅層131為納米級的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度在450-600nm之間。 沉積該非晶二氧化硅層131的時(shí)間可為20-60分鐘。沉積完所述非晶二氧化硅層131后，保持氬氣的流量、基體11的偏壓及鍍膜室21 的溫度不變，降低氧氣的流量至50-150sCCm，向鍍膜室21通入四氟化碳(CF4)氣體，并使四氟化碳的分壓在0. 45-0. 63 之間，設(shè)置硅靶23的射頻功率密度為50-100W/cm2，以產(chǎn)生射頻電磁場使四氟化碳?xì)怏w產(chǎn)生輝光放電及離化，此時(shí)，離化的氧及氟同時(shí)與硅靶23濺射出的粒子作用，而于所述非晶二氧化硅層131的表面沉積一氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層 133，其中0 < χ < 2，0 < y < 4。沉積所述氟化非晶二氧化硅層133的時(shí)間為60-120分鐘?？梢岳斫獾模稍跒R鍍非晶二氧化硅層131之前于基體11的表面濺鍍一硅的過渡層，以提高抗指紋層13于基體11的附著力?？梢岳斫獾?，也可采用對非晶二氧化硅層131直接進(jìn)行氟化處理的方式來制備氟化非晶二氧化硅層133。以下結(jié)合具體實(shí)施例對鍍膜件10的制備方法及鍍膜件10的抗指紋性能進(jìn)行說明。各實(shí)施例中前處理均按上述揭露的方式進(jìn)行，這里不再詳述。實(shí)施例1等離子體清洗氬氣流量為500sCCm，基體11的偏壓為-300V，等離子體清洗的時(shí)間為8分鐘；濺鍍非晶二氧化硅層131 氬氣流量為400SCCm，氧氣流量為150sCCm，基體11的偏壓為-100V，硅靶23的功率為8. 5kff,濺鍍溫度為100°C，濺鍍時(shí)間為40分鐘，非晶二氧化硅層131的厚度為450nm。制備氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層133:氬氣流量為400sCCm，氧氣流量為 60sccm,四氟化碳?xì)怏w的分壓為0. 45Pa，基體11的偏壓為-100V，射頻電磁場的功率密度為 75W/cm2，鍍膜室21的溫度為100°C，處理時(shí)間為65分鐘。其中，SiOxFy層133中χ的值為 1.5，y的值為1。按本實(shí)施例方法所制得的抗指紋層13與水油混合物的接觸角為106. 5°。實(shí)施例2等離子體清洗氬氣流量為500sCCm，基體11的偏壓為-450V，等離子體清洗的時(shí)間為10分鐘；
濺鍍非晶二氧化硅層131 氬氣流量為500SCCm，氧氣流量為200sCCm，基體11的偏壓為-150V，硅靶23的功率為5kW，濺鍍溫度為150°C，濺鍍時(shí)間為55分鐘，非晶二氧化硅層131的厚度為600nm。制備氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層133:氬氣流量為500sCCm，氧氣流量為 150sccm,四氟化碳?xì)怏w的分壓為0. 63Pa，基體11的偏壓為-150V，射頻電磁場的功率密度為81W/cm2，鍍膜室21的溫度為150°C，處理時(shí)間為90分鐘。其中，SiOxFy層133中χ的值為l，y的值為2。按本實(shí)施例方法所制得的抗指紋層13與水油混合物的接觸角為110. 8°。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的鍍膜件10采用磁控濺射鍍膜的方法在基體11表面先形成一非晶二氧化硅層131，再于非晶二氧化硅層131的表面形成一氟化非晶二氧化硅層 133，該氟化非晶二氧化硅層133表面形成的均勻且密集分布的納米級乳突結(jié)構(gòu)使得所述抗指紋層13具有較佳的抗指紋功能；通過于基體11上形成非晶二氧化硅層131后再通入四氟化碳?xì)怏w以沉積氟化非晶二氧化硅層133，可避免四氟化碳?xì)怏w對基體11的腐蝕。另外，所述的抗指紋層13以磁控濺射鍍膜的方法形成，相較于傳統(tǒng)的抗指紋材料，其具有較好的耐磨性，可防止所述抗指紋層13被磨損，使得所述鍍膜件10的抗指紋功能更持久，外觀上也更具有美感。另外，所述鍍膜件10及其制備方法較為環(huán)保。
權(quán)利要求
1.一種鍍膜件，其包括一基體，其特征在于該鍍膜件還包括一抗指紋層，該抗指紋層包括依次形成于基體表面的非晶二氧化硅層及氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層，其中0 < X < 2，0 < y < 4。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述非晶二氧化硅層為納米級的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度為450-600nm。
3.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述氟化非晶二氧化硅層為納米級的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其表面形成有若干均勻分布的納米級乳突結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述抗指紋層以磁控濺射鍍膜法形成。
5.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述基體的材質(zhì)為金屬或非金屬。
6.一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一基體；以硅靶為靶材，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該基體的表面濺鍍非晶二氧化硅層；以硅靶為靶材，以氧氣、四氟化碳?xì)怏w為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該非晶二氧化硅層的表面制備一氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層，其中0 < χ < 2，0 < y < 4。
7.如權(quán)利要求6所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于濺鍍所述非晶二氧化硅層對基體設(shè)置-100 -300V的偏壓，濺鍍溫度為100-200°c，氧氣的流量為100-250sCCm，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為300-500sCCm，硅靶由射頻電源控制，其功率為5-10kW，濺鍍時(shí)間為20-60分鐘。
8.如權(quán)利要求6所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于制備所述氟化非晶二氧化硅層對基體設(shè)置-100 -300V的偏壓，濺鍍溫度為100-200°C，氧氣的流量為50-150sCCm，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為300-500SCCm，四氟化碳的分壓在0. 45-0. 631 之間，硅靶由射頻電源控制，其射頻功率密度為50-100W/cm2，處理時(shí)間為60-120分鐘。
9.如權(quán)利要求6所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述制備方法還包括在濺鍍非晶二氧化硅層前于基體表面濺鍍一硅的過渡層的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述制備方法還包括在濺鍍硅的過渡層前對基體進(jìn)行清潔前處理及等離子體清洗的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍膜件及該鍍膜件的制備方法。該鍍膜件包括一基體及一抗指紋層，該抗指紋層包括依次形成于基體表面的非晶二氧化硅層及氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層，其中0＜x＜2，0＜y＜4。一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一基體；以硅靶為靶材，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該基體的表面濺鍍非晶二氧化硅層；以硅靶為靶材，以氧氣、四氟化碳?xì)怏w為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該非晶二氧化硅層的表面制備一氟化非晶二氧化硅(SiOxFy)層，其中0＜x＜2，0＜y＜4。該鍍膜件具有良好的抗指紋功能。
文檔編號C23C14/35GK102534486SQ201010612188
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者張新倍, 李聰, 蔣煥梧, 陳文榮, 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