專利名稱：一種復(fù)合薄膜及其鍍膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鍍覆于金屬基材表面的復(fù)合薄膜及其鍍膜方法。
背景技術(shù)：
黃金作為財(cái)富的象征，被廣泛應(yīng)用于各種奢侈品領(lǐng)域，如手機(jī)、手表、項(xiàng)鏈、戒指等，通常情況是在其表面鍍上一定質(zhì)量的黃金，增加產(chǎn)品的價(jià)值。但是黃金本身材質(zhì)柔軟，很容易磨損，也很容易變成極細(xì)粉末，加之裝飾產(chǎn)品一般都是佩戴在身上，這樣，時(shí)間長了鍍金層就會(huì)受到磨損。因而需要對(duì)單質(zhì)金膜進(jìn)行改性處理以增強(qiáng)其耐磨損性，保持其外觀美感和價(jià)值的長久性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述所指的現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供一種金屬表面的復(fù)合薄膜及其鍍膜方法，以增強(qiáng)金屬表面的耐腐蝕性和耐磨損性，同時(shí)富有美感。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)合薄膜，鍍覆于金屬基材表面，該復(fù)合薄膜從金屬基材向外依次包括金屬鉻層、金屬鈦層、氮化鈦層、鉻鈦金混金屬氮化物層和鉻金混金屬氮化物層。所述氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為40%_60%，余量為鈦，以上2種成分占氮化鈦層物質(zhì)的總比例為100%。所述鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，鈦20%-40%，金50%-70%，以上4種成分占鉻鈦金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。所述鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，金70%-90%，以上3種成分占鉻金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。所述金屬鉻層的膜層厚度為40-60納米，金屬鈦層的膜層厚度為40-60納米，氮化鈦層的膜層厚度為300-500納米，鉻鈦金混金屬氮化物層的膜層厚度為400-600納米，鉻金混金屬氮化物層的膜層厚度為1000-1500納米。本發(fā)明還提供了一種上述復(fù)合薄膜的鍍膜方法，該制備方法基于以下條件，真空磁控濺射鍍膜機(jī)，且鍍膜機(jī)配置有等離子體偏壓電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材及接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)猓饘倩闹糜谡婵帐?，且真空室的真空度為大?.0X10_3帕，溫度為140-160°c ;其步驟如下
步驟I、對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理以增強(qiáng)金屬基材的表面活性，等離子體偏壓電源的電壓為1000V-1300V，脈沖方波的占空比為50%-75%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為20-30分鐘，通過氬氣流量調(diào)節(jié)真空室的真空度為I. 5-2. 5帕；
步驟2、在金屬基材表面依次鍍金屬鉻、金屬鈦，靶電源功率為8-10千瓦，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制；
步驟3、在金屬鈦層外鍍氮化鈦層，靶電源功率為8-10千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?，通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/、分鐘，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制；
步驟4、在氮化鈦層外鍍鉻鈦金混金屬氮化物層，靶電源功率分別為鈦靶4-6千瓦，鉻靶O. 4-0. 6千瓦，金靶O. 4-0. 6千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?，通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制；
步驟5、在鉻鈦金混金屬氮化物層外鍍鉻金混金屬氮化物層，靶電源功率分別為鉻靶
O.2-0. 4千瓦,金革巴O. 8-1. 2千瓦,打開革巴電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?，通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制；
步驟6、停止加熱，待溫度自然冷卻至100°C以下取出該已鍍膜的金屬基材。 步驟2所述金屬鉻層和金屬鈦層的鍍膜時(shí)間分別為5-10分鐘，膜層厚度均為40-60納米。步驟3所述的氮化鈦層的鍍膜時(shí)間為10-30分鐘，膜層厚度為300-500納米；氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為40%-60%，余量為鈦，以上2種成分占氮化鈦層物質(zhì)的總比例為
100% O步驟4所述鉻鈦金混金屬氮化物層的鍍膜時(shí)間為5-10分鐘，膜層厚度為400-600納米；鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，鈦20%-40%，金50%-70%，以上4種成分占鉻鈦金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。步驟5所述的鉻金混金屬氮化物層的鍍膜時(shí)間為30-60分鐘，膜層厚度為1000-1500納米；鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，金70%-90%，以上3種成分占鉻金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的復(fù)合薄膜是通過真空等離子磁控濺射鍍膜的方法制備，通過對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理以增強(qiáng)金屬基材的表面活性，依次沉積各層薄膜，在薄膜沉積過程中，通過鍍膜參數(shù)的控制，獲得成分均勻的、從里到外成分連續(xù)變化的梯度薄膜或者成分交替變化的多層復(fù)合薄膜。本發(fā)明的復(fù)合薄膜及制備方法，對(duì)單質(zhì)金膜進(jìn)行改性處理，可以增強(qiáng)金屬基材表面的耐磨損性、耐腐蝕性，保持其外觀美感和價(jià)值的長久性。膜層的附著力好，抗機(jī)械強(qiáng)度好，且薄膜電阻低，不影響金屬表面的導(dǎo)電性能。


圖I為本發(fā)明的復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，以便對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的詮釋。如附圖I所示，一種復(fù)合薄膜，鍍覆于金屬基材表面，該金屬基材包括不銹鋼、鋁、鈦、鈦合金、鎂鋁合金等單質(zhì)金屬或合金材料，所述復(fù)合薄膜從金屬基材向外依次包括金屬鉻(Cr)層、金屬鈦(Ti)層、氮化鈦(TiN)層、鉻鈦金混金屬氮化物(CrTiAu*N)層和鉻金混金屬氮化物(CrAu·Ν)層。所述第一層金屬鉻層的膜層厚度為40-60納米，用于增強(qiáng)膜層附著力，及便于后續(xù)工序出現(xiàn)異常時(shí)的膜層褪鍍。第二層金屬鈦層的膜層厚度為40-60納米，主要起增強(qiáng)膜層附著力作用。第三層氮化鈦層的膜層厚度為300-500納米，其中氮的質(zhì)量百分比為40%-60%，余量為鈦，以上2種成分占氮化鈦層物質(zhì)的總比例為100%。第四層鉻鈦金混金屬氮化物層為過渡層，用于增強(qiáng)相鄰兩層之間的附著力，同時(shí)起到顏色過渡作用；其膜層厚度為400-600納米，各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，鈦20%_40%，金50%_70%，以上4種成分占鉻鈦金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。第五層鉻金混金屬氮化物層是整個(gè)膜層結(jié)構(gòu)的核心裝飾層，其中參雜鉻、氮成分的目的是增強(qiáng)金薄膜的耐磨損性，同時(shí)保證金膜本身的金屬光澤和色彩不受影響；其膜層厚度為1000-1500納米，各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，金70%-90%，以上3種成分占鉻金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%ο本發(fā)明還公開了一種上述復(fù)合薄膜的鍍膜方法，該制備方法基于以下條件，真空、磁控濺射鍍膜機(jī)，且鍍膜機(jī)配置有等離子體偏壓電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材及接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)?，金屬基材置于真空室，且真空室的真空度為大于I. OX 10_3帕(真空度=大氣壓強(qiáng)-絕對(duì)壓強(qiáng)，真空度越大，就表示絕對(duì)壓強(qiáng)越小)，溫度為140-160°c ;其步驟如下
步驟I、對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理以增強(qiáng)金屬基材的表面活性，等離子體偏壓電源的電壓為1000V-1300V，脈沖方波的占空比為50%-75%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為20-30分鐘；
步驟2、在金屬基材表面依次鍍金屬鉻、金屬鈦，靶電源功率為8-10千瓦，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制，鍍膜時(shí)間分別為5-10分鐘；
步驟3、在金屬鈦層外鍍氮化鈦層，靶電源功率為8-10千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)猓ㄟ^氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制，鍍膜時(shí)間為10-30分鐘；
步驟4、在氮化鈦層外鍍鉻鈦金混金屬氮化物層，靶電源功率分別為鈦靶4-6千瓦，鉻靶O. 4-0. 6千瓦，金靶O. 4-0. 6千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?，通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮浚獨(dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制，鍍膜時(shí)間為5-10分鐘；
步驟5、在鉻鈦金混金屬氮化物層外鍍鉻金混金屬氮化物層，靶電源功率分別為鉻靶
O.2-0. 4千瓦,金革巴O. 8-1. 2千瓦,打開革巴電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，膜層厚度通過電鍍時(shí)間控制，鍍膜時(shí)間為30-60分鐘；
步驟6、停止加熱，待溫度自然冷卻至100°C以下取出該已鍍膜的金屬基材。所述步驟2的金屬鉻層的膜層厚度為40-60納米，金屬鈦層的膜層厚度為40-60納米。所述步驟3的氮化鈦層的膜層厚度為300-500納米；氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為40%-60%，余量為鈦，以上2種成分占氮化鈦層物質(zhì)的總比例為100%。所述步驟4的鉻鈦金混金屬氮化物層的膜層厚度為400-600納米；鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，鈦20%-40%，金50%_70%，以上4種成分占鉻鈦金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。
所述步驟5的鉻金混金屬氮化物層的膜層厚度為1000-1500納米；鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，金70%-90%，以上3種成分占鉻金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。本發(fā)明所提供的復(fù)合薄膜是通過真空等離子磁控濺射鍍膜的方法制備，首先對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理以增強(qiáng)金屬基材的表面活性，然后依次沉積各層薄膜，在薄膜沉積過程中，通過鍍膜參數(shù)的控制，獲得成分均勻的、從里到外成分連續(xù)變化的梯度薄膜或者成分交替變化的多層復(fù)合薄膜。為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例I
在制備表面耐腐低阻薄膜時(shí)，該制備方法基于以下條件，真空磁控濺射鍍膜機(jī)，且鍍膜機(jī)配置有等離子體偏壓電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材及接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為乙炔，金屬基材置于真空室，且真空室的真空度為大于1.0X10—3帕，溫度為1400C O對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理，增強(qiáng)金屬基材的表面活性。通過氬氣流量調(diào)節(jié)真空度為I. 5-2. 5帕，等離子體偏壓電源偏壓1000V，脈沖方波的占空比為50%，在頻率40Hz的情況等離子處理時(shí)間為30分鐘。鍍第一層金屬鉻層，靶電源功率為8千瓦，鍍膜時(shí)間為5分鐘，膜層厚度40納米。鍍第二層金屬鈦層，靶電源功率為8千瓦，鍍膜時(shí)間為5分鐘，膜層厚度40納米。鍍第三層氮化鈦層，靶電源功率為8千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為10分鐘，氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為40%，余量為鈦，膜層厚度為300納米。鍍第四層鉻鈦金混金屬氮化物層(CrTiAu,)，靶電源功率為鈦靶4千瓦，鉻靶O. 4千瓦，金靶O. 6千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)猓獨(dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為5分鐘，鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%，鉻5%，鈦20%,金70%，膜層厚度為400納米。鍍第五層鉻金混金屬氮化物層(CrAu*N)，靶電源功率為鉻靶O. 2千瓦，金靶I. 2千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)?，氮?dú)獾?流量恒定在50標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為30分鐘，鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%，鉻5%，金90%，膜層厚度為1000納米。膜層鍍完以后，關(guān)閉加熱，待溫度自然冷卻到100°C以下取出產(chǎn)品，即得到耐腐蝕、低電阻薄膜。實(shí)施例2
在制備表面耐腐低阻薄膜時(shí)，該制備方法基于以下條件，真空磁控濺射鍍膜機(jī)，且鍍膜機(jī)配置有等離子體偏壓電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材及接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為乙炔，金屬基材置于真空室，且真空室的真空度為大于I. OX 10_3帕，溫度為150。。。對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理，增強(qiáng)金屬基材的表面活性。通過氬氣流量調(diào)節(jié)真空度為I. 5-2. 5帕，等離子體偏壓電源偏壓1200V，脈沖方波的占空比為60%，在頻率40Hz的情況等離子處理時(shí)間為25分鐘。鍍第一層金屬鉻層，靶電源功率為9千瓦，鍍膜時(shí)間為8分鐘，膜層厚度50納米。鍍第二層金屬鈦層，靶電源功率為9千瓦，鍍膜時(shí)間為8分鐘，膜層厚度50納米。鍍第三層氮化鈦層，靶電源功率為9千瓦，余量為鈦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?00標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為20分鐘，氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為50%，膜層厚度為400納米。鍍第四層鉻鈦金混金屬氮化物層(CrTiAu,)，靶電源功率為鈦靶6千瓦，鉻靶O. 4千瓦，金靶O. 4千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)猓獨(dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為8分鐘，鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%，鉻5%，鈦40%，金50%，膜層厚度為500納米。鍍第五層鉻金混金屬氮化物層(CrAu-N),靶電源功率為鉻靶O. 3千瓦，金靶I. O千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?00標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為45分鐘，鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮10%，鉻10%，金80%，膜層厚度為1300納米。膜層鍍完以后，關(guān)閉加熱，待溫度自然冷卻到100°C以下取出產(chǎn)品，即得到耐腐蝕、低電阻薄膜。實(shí)施例3 在制備表面耐腐低阻薄膜時(shí)，該制備方法基于以下條件，真空磁控濺射鍍膜機(jī)，且鍍膜機(jī)配置有等離子體偏壓電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材及接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為乙炔，金屬基材置于真空室，且真空室的真空度為大于1.0X10—3帕，溫度為1600C O對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理，增強(qiáng)金屬基材的表面活性。通過氬氣流量調(diào)節(jié)真空度為I. 5-2. 5帕，等離子體偏壓電源偏壓1300V，脈沖方波的占空比為75%，在頻率40Hz的情況等離子處理時(shí)間為20分鐘。鍍第一層金屬鉻層，靶電源功率為10千瓦，鍍膜時(shí)間為10分鐘，膜層厚度60納米。鍍第二層金屬鈦層，靶電源功率為10千瓦，鍍膜時(shí)間為10分鐘，膜層厚度60納米。鍍第三層氮化鈦層，靶電源功率為10千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)猓獨(dú)獾牧髁亢愣ㄔ?50標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為30分鐘，氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為60%，余量為鈦，膜層厚度為500納米。鍍第四層鉻鈦金混金屬氮化物層(CrTiAu,)，靶電源功率為鈦靶4千瓦，鉻靶O. 6千瓦，金靶O. 4千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?50標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為10分鐘，鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮15%，鉻15%，鈦20%，金50%，膜層厚度為600納米。鍍第五層鉻金混金屬氮化物層(CrAu*N)，靶電源功率為鉻靶O. 4千瓦，金靶O. 8千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)猓獨(dú)獾牧髁亢愣ㄔ?50標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為60分鐘，鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮15%，鉻15%，金70%，膜層厚度為1500納米。膜層鍍完以后，關(guān)閉加熱，待溫度自然冷卻到100°C以下取出產(chǎn)品，即得到耐腐蝕、低電阻薄膜。實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例3的區(qū)別之處在于鍍第四層鉻鈦金混金屬氮化物層(CrTiAu,)，靶電源功率為鈦靶4. 5千瓦，鉻靶O. 5千瓦，金靶O. 45千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氮?dú)?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?00標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，鍍膜時(shí)間為10分鐘，鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮10%，鉻10%，鈦25%，金55%，膜層厚度為600納米。上述實(shí)施例中提到的內(nèi)容并非是對(duì)本發(fā)明的限定，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合薄膜，鍍覆于金屬基材表面，其特征在于所述復(fù)合薄膜從金屬基材向外依次包括金屬鉻層、金屬鈦層、氮化鈦層、鉻鈦金混金屬氮化物層和鉻金混金屬氮化物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合薄膜，其特征在于所述氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為40%-60%，余量為鈦，以上2種成分占氮化鈦層物質(zhì)的總比例為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合薄膜，其特征在于所述鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，鈦20%-40%，金50%_70%，以上4種成分占鉻鈦金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合薄膜，其特征在于所述鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，金70%-90%，以上3種成分占鉻金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合薄膜，其特征在于所述金屬鉻層的膜層厚度為40-60納米，金屬鈦層的膜層厚度為40-60納米，氮化鈦層的膜層厚度為300-500納 米，鉻鈦金混金屬氮化物層的膜層厚度為400-600納米，鉻金混金屬氮化物層的膜層厚度為 1000-1500 納米。
6.—種根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合薄膜的鍍膜方法,該制備方法基于以下條件,真空磁控濺射鍍膜機(jī)，且鍍膜機(jī)配置有等離子體偏壓電源系統(tǒng)、濺射電源系統(tǒng)、靶材及接入真空室的濺射氣體和反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)猓饘倩闹糜谡婵帐?，且真空室的真空度為大?.0X10_3帕，溫度為140-160°C ;其步驟如下 步驟I、對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理以增強(qiáng)金屬基材的表面活性； 步驟2、在金屬基材表面依次鍍金屬鉻、金屬鈦，靶電源功率為8-10千瓦； 步驟3、在金屬鈦層外鍍氮化鈦層，靶電源功率為8-10千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?，通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘； 步驟4、在氮化鈦層外鍍鉻鈦金混金屬氮化物層，靶電源功率分別為鈦靶4-6千瓦，鉻靶O. 4-0. 6千瓦，金靶O. 4-0. 6千瓦，打開靶電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?，通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘； 步驟5、在鉻鈦金混金屬氮化物層外鍍鉻金混金屬氮化物層，靶電源功率分別為鉻靶0.2-0. 4千瓦,金革巴O. 8-1. 2千瓦,打開革巴電源的同時(shí)通入氣體氮?dú)?，通過氮?dú)獾墓饬髁靠刂颇又械暮?，氮?dú)獾牧髁亢愣ㄔ?0-150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘； 步驟6、停止加熱，待溫度自然冷卻至100°C以下取出該已鍍膜的金屬基材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍膜方法，其特征在于所述步驟I中真空室的真空度為1.5-2. 5帕，等離子體偏壓電源的電壓為1000V-1300V，脈沖方波的占空比為50%_75%，在頻率40Hz的條件下進(jìn)行等離子處理時(shí)間為20-30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍍膜方法，其特征在于步驟2所述金屬鉻層和金屬鈦層的鍍膜時(shí)間分別為5-10分鐘，膜層厚度均為40-60納米；步驟3所述的氮化鈦層的鍍膜時(shí)間為10-30分鐘，膜層厚度為300-500納米；氮化鈦層中氮的質(zhì)量百分比為40%-60%，余量為鈦，以上2種成分占氮化鈦層物質(zhì)的總比例為100%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍍膜方法，其特征在于步驟4所述鉻鈦金混金屬氮化物層的鍍膜時(shí)間為5-10分鐘，膜層厚度為400-600納米；鉻鈦金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，鈦20%-40%，金50%_70%，以上4種成分占鉻鈦金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鍍膜方法，其特征在于步驟5所述的鉻金混金屬氮化物層的鍍膜時(shí)間為30-60分鐘，膜層厚度為1000-1500納米；鉻金混金屬氮化物層中各成分的質(zhì)量百分比為氮5%-15%，鉻5%-15%，金70%-90%，以上3種成分占鉻金混金屬氮化物層物質(zhì)的總比例為100%ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合薄膜及其鍍膜方法，所述復(fù)合薄膜鍍覆于金屬基材表面，從金屬基材向外依次包括金屬鉻層、金屬鈦層、氮化鈦層、鉻鈦金混金屬氮化物層和鉻金混金屬氮化物層；其鍍膜步驟包括對(duì)金屬基材進(jìn)行等離子處理以增強(qiáng)金屬基材的表面活性；在金屬基材表面依次鍍金屬鉻層、金屬鈦層、氮化鈦層、鉻鈦金混金屬氮化物層及鉻金混金屬氮化物層；膜層鍍完后停止加熱，待溫度自然冷卻至100℃以下取出該已鍍膜的金屬基材。本發(fā)明對(duì)單質(zhì)金膜進(jìn)行改性處理，可以增強(qiáng)金屬基材表面的耐磨損性、耐腐蝕性，保持其外觀美感和價(jià)值的長久性；膜層的附著力好、抗機(jī)械強(qiáng)度好，且薄膜電阻低，不影響金屬表面的導(dǎo)電性能。
文檔編號(hào)C23C14/34GK102719789SQ20121019908
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者張錫濤, 畢英慧, 王長明 申請(qǐng)人:東莞勁勝精密組件股份有限公司