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，尤其涉及ー種具有良好耐腐蝕性能的鍍膜件及該鍍膜件的制備方法。
背景技術(shù)：
鋁合金具有質(zhì)量輕、散熱性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，在通訊、電子、交通運(yùn)輸、建筑以及航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。在空氣中鋁合金表面會形成氧化鋁的保護(hù)膜(厚度約IOnm),在一般的大氣環(huán)境下,招合金表面的這層氧化招膜能夠有效地保護(hù)招合金基材。但在含有電解質(zhì)的濕氣中，例如海洋表面大氣環(huán)境，鋁合金表面會出現(xiàn)點(diǎn)蝕，嚴(yán)重破壞產(chǎn)品外觀，同時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品使用壽命縮短。為了提高鋁合金產(chǎn)品的耐腐蝕性能(或耐鹽霧性能)，通常要對鋁合金基材進(jìn)行表面處理，如陽極氧化、烤漆等，但這些エ藝都存在較大的環(huán)境污染問題。真空鍍膜技術(shù)(PVD)是ー種較環(huán)保的鍍膜技術(shù)。PVD膜層具有高硬度、高耐磨性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性及金屬質(zhì)感裝飾性等優(yōu)點(diǎn)，因此在表面防護(hù)或裝飾處理領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。然而，由于鋁合金基體的熱膨脹系數(shù)較大，于鋁合金基體表面PVD非金屬材質(zhì)的裝飾性膜層(如顏色層等)時(shí)存在附著力問題，膜層較容易脫落，限制了鋁合金基材PVD的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供ー種具有較好結(jié)合性能的PVD的鍍膜件。另外，還有必要提供ー種上述鍍膜件的制備方法。一種鍍膜件，其包括鋁合金基體及依次形成于鋁合金基體表面的梯度結(jié)合層、裝飾層，該梯度結(jié)合層包括若干鋁氧氮層，該若干鋁氧氮層中鋁的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度減少，氧、氮的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度增加，該裝飾層為非金屬層。一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟
提供招合金基體；
采用真空濺鍍法在該鋁合金基體上濺鍍?nèi)舾射X氧氮層，形成梯度結(jié)合層，該若干鋁氧氮層中鋁的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度減少，氧、氮的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度增加；濺鍍該梯度結(jié)合層以鋁靶為靶材，以氮?dú)狻⒀鯕鉃榉磻?yīng)氣體；
采用真空濺鍍法在該梯度結(jié)合層表面濺鍍裝飾層，該裝飾層為非金屬層。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述梯度結(jié)合層的若干鋁氧氮層中鋁的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度減少，氧、氮的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度增加，使該梯度結(jié)合層由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體方向的熱膨脹系數(shù)梯度降低，在鋁合金基體與裝飾層之間起到良好的過渡，避免了各膜層之間因熱膨脹系數(shù)差異較大而產(chǎn)生的結(jié)合力不強(qiáng)的問題，提高了鍍膜件的使用壽命及附加價(jià)值，提升了產(chǎn)品的競爭力。


圖I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)施方式的真空濺鍍機(jī)的俯視示意圖。主要元件符號說明
權(quán)利要求
1.一種鍍膜件，其包括招合金基體及形成于招合金基體表面的裝飾層，該裝飾層為非金屬層，其特征在于該鍍膜件還包括形成于鋁合金基體及裝飾層之間的梯度結(jié)合層，該梯度結(jié)合層包括若干鋁氧氮層，該若干鋁氧氮層中鋁的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度減少，氧、氮的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度增加。
2.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件，其特征在于所述梯度結(jié)合層包括依次形成于鋁合金基體上的第一鋁氧氮層、第二鋁氧氮層及第三鋁氧氮層，第一鋁氧氮層中鋁的原子百分含量為65_75at. %,氧的原子百分含量為10_20at. %,氮的原子百分含量為10_20at. % ;第二招氧氮層中招的原子百分含量為50_60at. %,氧的原子百分含量為20_30at. %,氮的原子百分含量為15_25at. % ;第三招氧氮層中招的原子百分含量為42_52at. %,氧的原子百分含量為23-33at. %，氮的原子百分含量為20-30at. %。
3.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件，其特征在于所述第一鋁氧氮層、第二鋁氧氮層及第三招氧氮層的厚度均為130-160nm。
4.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件，其特征在于所述鍍膜件還包括一設(shè)置于鋁合金基體與梯度結(jié)合層之間的鋁層，該鋁層的厚度在120-200nm之間。
5.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件，其特征在于所述裝飾層為氮化鈦層、氮氧化鈦層、碳氮化鈦層、氮化鉻層、氮氧化鉻層、碳氮化鉻層或任意具裝飾性的膜層，該裝飾層的厚度在150-300nm 之間。
6.如權(quán)利要求4所述的鍍膜件，其特征在于所述鋁層、梯度結(jié)合層及裝飾層以中頻磁控濺射鍍膜法形成。
7.一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟 提供招合金基體； 采用真空濺鍍法在該鋁合金基體上濺鍍?nèi)舾射X氧氮層，形成梯度結(jié)合層，該若干鋁氧氮層中鋁的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度減少，氧、氮的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度增加；濺鍍該梯度結(jié)合層以鋁靶為靶材，以氮?dú)狻⒀鯕鉃榉磻?yīng)氣體； 采用真空濺鍍法在該梯度結(jié)合層表面濺鍍裝飾層，該裝飾層為非金屬層。
8.如權(quán)利要求7所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述梯度結(jié)合層包括依次形成于鋁合金基體上的第一鋁氧氮層、第二鋁氧氮層及第三鋁氧氮層，第一鋁氧氮層中招的原子百分含量為65_75at. %,氧的原子百分含量為10_20at. %,氮的原子百分含量為10_20at. %;第二招氧氮層中招的原子百分含量為50_60at. %，氧的原子百分含量為20_30at. %,氮的原子百分含量為15_25at. % ;第三招氧氮層中招的原子百分含量為42-52at. %，氧的原子百分含量為23-33at. %，氮的原子百分含量為20_30at. %。
9.如權(quán)利要求8所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于濺鍍所述第一鋁氧氮層采用中頻磁控濺射鍍膜法，濺鍍溫度為20-200°C，以氬氣為工作氣體，氬氣流量為150-250sccm，氮?dú)饬髁繛?5_25sccm，氧氣流量為15_25sccm，鋁合金基體的偏壓設(shè)置為-5(T-250V，濺鍍時(shí)間為30-40分鐘。
10.如權(quán)利要求8所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于濺鍍所述第二鋁氧氮層采用中頻磁控濺射鍍膜法，濺鍍溫度為20-200°C，以氬氣為工作氣體，氬氣流量為150-250sccm,氮?dú)饬髁繛?5-45sccm，氧氣流量為35-45sccm，鋁合金基體的偏壓設(shè)置為-5(T-250V，濺鍍時(shí)間為30-40分鐘。
11.如權(quán)利要求8所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于濺鍍所述第三鋁氧氮層采用中頻磁控濺射鍍膜法，濺鍍溫度為20-200°C，以氬氣為工作氣體，氬氣流量為150-250sccm,氮?dú)饬髁繛?5_65sccm，氧氣流量為55_65sccm，鋁合金基體的偏壓設(shè)置為-5(T-250V，濺鍍時(shí)間為30-40分鐘。
12.如權(quán)利要求7所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述裝飾層為氮化鈦層、氮氧化鈦層、碳氮化鈦層、氮化鉻層、氮氧化鉻層、碳氮化鉻層或任意具裝飾性的膜層，該裝飾層的厚度在150-300nm之間。
13.如權(quán)利要求7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梯度結(jié)合層前于鋁合金基體表面濺鍍鋁層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍膜件及其制備方法。該鍍膜件包括鋁合金基體及依次形成于鋁合金基體表面的梯度結(jié)合層、裝飾層，該梯度結(jié)合層包括若干鋁氧氮層，該若干鋁氧氮層中鋁的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度減少，氧、氮的原子百分含量由靠近鋁合金基體向遠(yuǎn)離鋁合金基體的方向梯度增加，該裝飾層為非金屬層。該鍍膜件的制備方法包括如下步驟提供鋁合金基體；采用真空濺鍍法在該鋁合金基體上濺鍍所述若干鋁氧氮層，形成梯度結(jié)合層，濺鍍該梯度結(jié)合層以鋁靶為靶材，以氮?dú)?、氧氣為反?yīng)氣體；采用真空濺鍍法在該梯度結(jié)合層表面濺鍍裝飾層，該裝飾層為非金屬層。
文檔編號C23C14/35GK102676989SQ20111005826
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者張新倍, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士, 馬楠 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