本發(fā)明涉及一種在陽極氧化處理后的鋁合金表面鍍抗指紋膜的方法，主要應用在電子產品鋁合金外殼，用以提升手感以及解決易沾染指紋的問題。
背景技術：
鋁合金具有導熱率高（100-200W/m℃）、強度高(200-500MPa)、耐腐蝕等獨特優(yōu)點，是理想的結構材料，在航空航天、船舶制造以及電子產品保護外殼等領域獲得了廣泛應用。
作為電子產品保護外殼材質，一般要求對鋁合金做陽極氧化處理，并在封孔前對其染色，以得到風格各異的色彩。經陽極氧化處理后的鋁合金表面硬度得到提升，常伴有獨特的亞光效果，得到消費者的喜愛。
但經陽極氧化處理后的鋁合金表面具有微觀孔道結構，造成摩擦系數(shù)較大（0.6-0.7）影響使用手感。同時，其表面易沾染指紋，且不易擦掉，嚴重影響使用體驗。優(yōu)選的解決方案是在陽極氧化后的鋁合金表面鍍抗指紋薄膜，該薄膜材料一般為含氟的有機物，其鏈段碳原子被氟原子包圍。成膜后，鏈段位于薄膜外側，使得薄膜表層具有極低的表面能（最低可達6.7mJ/m2），手指上的油污不易浸潤膜層表面，達到抗指紋、易清除的效果。
不過，正由于抗指紋材料表面能較低，致使其無法對基材有效浸潤，造成膜層附著力弱、易脫落、壽命短的現(xiàn)象。
技術實現(xiàn)要素：
目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，解決抗指紋薄膜與陽極氧化后鋁合金表面附著力差的問題，經分析得出其根本原因是：抗指紋材料分子鏈段極性弱，與鋁合金基體間范德華力小，無法形成強的物理鍵合。并且，材料本身化學性質穩(wěn)定，不與基材發(fā)生化學反應，不存在化學鍵合，因此無法浸潤陽極氧化后鋁合金表面。
本發(fā)明提供一種在陽極氧化處理后的鋁合金表面鍍抗指紋膜的方法，該方法在提升抗指紋薄膜附著力的同時，不會對基材顏色產生影響。
技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：
一種在鋁合金表面鍍抗指紋膜的方法，包括以下步驟：
（1）鋁合金基體先用無水乙醇清潔，之后采用等離子體清洗，去除附著在表面、結構疏松的無機物以及低表面能的有機物雜質，露出陽極氧化后具有不飽和化學鍵的表面：等離子體清洗可使有機物的化學鍵斷裂，進而生成小分子物質被真空抽氣系統(tǒng)帶離鋁合金基體表面，其次，荷能粒子對鋁合金基體表面的轟擊可提升鋁合金基體溫度，有助于水分等極性分子脫離鋁合金基體表面，使得氧化鋁分子暴露在真空中，鋁合金基體表面具有大量的不飽和化學鍵；
（2）采用磁控濺射鍍膜技術，在鋁合金基體表面沉積緩沖層；所述緩沖層的材質為金屬氧化物與非金屬氧化物的混合物；緩沖層中的金屬氧化物可與鋁合金基體表面的氧化鋁以共價鍵的形式形成穩(wěn)定的化學鍵合；
（3）在緩沖層鍍完后，采用真空蒸鍍方式在緩沖層表面鍍抗指紋薄膜；所述抗指紋薄膜的材質為含氟有機物；抗指紋薄膜的材料與緩沖層中的非金屬氧化物經脫水縮合后形成穩(wěn)定的化學鍵合，使得抗指紋薄膜與緩沖層結合牢固。
具體的，所述緩沖層中，金屬氧化物中的金屬為Ti、Cr、Al、Sb中的一種或幾種。例如，金屬氧化物選自二氧化鈦、三氧化二鉻、三氧化二鋁、三氧化二銻、五氧化二銻；
非金屬氧化物中的非金屬為Si、C、B中的一種或幾種。例如：非金屬氧化物選自二氧化硅，一氧化碳，二氧化碳，三氧化二硼。
步驟（2）具體是指，清洗完畢后提升真空到10-5torr，通入Ar與反應氣體，維持真空度在10-4torr，采用磁控濺射鍍膜技術，在鋁合金基體表面沉積厚度15-25nm的緩沖層。
步驟（3）具體是指，采用真空蒸鍍方式在緩沖層表面鍍抗指紋薄膜，工作真空度維持在10-5torr，指紋薄膜厚度在10-15nm。
作為更優(yōu)選，所述抗指紋薄膜的材質與緩沖層所采用的金屬氧化物、非金屬氧化物在可見光波段均呈透明特性；因此不會影響基體顏色。
有益效果：本發(fā)明提供的在陽極氧化處理后的鋁合金表面鍍抗指紋膜的方法，抗指紋薄膜與陽極氧化后鋁合金表面附著力差的問題所采用的原理是：某些非金屬氧化物表面會聚集大量羥基，而抗指紋材料可以與羥基發(fā)生脫水縮合反應，形成較強的化學鍵合。因抗指紋材料與緩沖層中非金屬氧化物表面羥基可發(fā)生脫水縮合作用，二者間具有較強的化學鍵，因此抗指紋薄膜與緩沖層附著牢固。緩沖層中的金屬氧化物與鋁合金基體表面的氧化鋁可形成共價化學鍵合。因此，采用該技術鍍制的抗指紋薄膜具有優(yōu)秀的附著力，同時，抗指紋薄膜與緩沖層所采用的金屬氧化物、非金屬氧化物在可見光波段均呈透明特性，因此不會影響鋁合金基體顏色；本發(fā)明方法可在不改變鋁合金基體顏色的基礎上，提升抗指紋薄膜與鋁合金基體的附著力；產品表面觸感光滑，不易沾染指紋。
附圖說明
圖1是本發(fā)明陽極氧化鋁合金表面鍍抗指紋膜后的示意圖；
圖中：11為表面經陽極氧化后的鋁合金基體，12為緩沖層，13為抗指紋薄膜。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
如圖1所示，為一種在陽極氧化處理后的鋁合金表面鍍抗指紋膜的方法，包括以下步驟：
（1）鋁合金基體11先用無水乙醇清潔，之后采用等離子體清洗，去除附著在表面、結構疏松的無機物以及低表面能的有機物雜質，露出陽極氧化后具有不飽和化學鍵的表面：等離子體清洗可使有機物的化學鍵斷裂，進而生成小分子物質被真空抽氣系統(tǒng)帶離鋁合金基體表面，其次，荷能粒子對鋁合金基體表面的轟擊可提升鋁合金基體溫度，有助于水分等極性分子脫離鋁合金基體表面，使得氧化鋁分子暴露在真空中，鋁合金基體表面具有大量的不飽和化學鍵；
（2）清洗完畢后繼續(xù)提升真空到10-5torr（mm Hg），通入Ar與反應氣體，維持真空度在10-4torr，采用磁控濺射鍍膜技術，在鋁合金基體表面沉積厚度約20nm的緩沖層12；所述緩沖層的材質為金屬氧化物與非金屬氧化物的混合物；緩沖層中的金屬氧化物可與鋁合金基體表面的氧化鋁以共價鍵的形式形成穩(wěn)定的化學鍵合；
（3）在緩沖層鍍完后，采用真空蒸鍍方式在緩沖層表面鍍抗指紋薄膜13，工作真空度維持在10-5torr，指紋薄膜厚度在10-15nm；所述抗指紋薄膜的材質為含氟有機物；抗指紋薄膜的材料與緩沖層中的非金屬氧化物經脫水縮合后形成穩(wěn)定的化學鍵合，使得抗指紋薄膜與緩沖層結合牢固。
實例1
測試標準確立：
依據(jù)抗指紋及附著力性能要求，確立測試標準如下：
抗指紋性能測試標準：鍍膜后水接觸角大于110°；
附著力測試標準：采用耐磨擦測試儀，壓頭直徑11mm，負重500g，劃痕范圍60mm，速度1cyc/sec，鋼絲絨#0000。摩擦后水接觸角大于100°。
樣品為0.8mm厚，經陽極氧化后的黑色鋁合金基體，膜層結構為鋁合金基體/非金屬氧化物緩沖層/抗指紋薄膜；
測試結果：鍍抗指紋薄膜前水接觸角為57°，鍍膜后水接觸角113°，經摩擦測試后，水接觸角75°。
實例2
樣品為0.8mm厚，經陽極氧化后的黑色鋁合金基體，膜層結構為鋁合金基體/混合物緩沖層/抗指紋薄膜；
測試結果：鍍抗指紋薄膜前水接觸角為56°，鍍膜后水接觸角118°，經摩擦測試后，水接觸角107°
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。