[发明专利]镀膜件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀膜件及其制备方法。

背景技术

过渡金属氮化物、碳化物和碳氮化物具有高硬度、高抗磨损性能和良好的化学稳定性等优异性能。因此，通常将过渡金属氮化物、碳化物和碳氮化物以薄膜的形式镀覆在刀具或模具表面，以此来提高刀具和模具的使用寿命。

但是此类镀膜件的制备过程中，由于硬质膜层与基体间的热膨胀系数相差较大，且不同组分的膜层的成份和结构有明显的变化，膜层间存在不可避免的热应力，晶格匹配带来的内应力，这些应力在薄膜制备完成后往往不能消除，因而膜层与基体结合力较差，薄膜在使用过程中容易发生剥离，从而影响了此类镀膜件的使用寿命及其应用范围。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的镀膜件。

另外，还有必要提供一种制备上述镀膜件的方法。

一种镀膜件，其包括基材、形成于基材表面的过渡层及形成于过渡层表面的硬质层，该过渡层为镍-铬合金层，该硬质层中含有碳氮化铬、氮化碳及金属镍。

一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：

提供一基材；

在该基材表面形成过渡层，该过渡层为镍-铬合金层；

在该过渡层的表面形成硬质层，该硬质层中含有碳氮化铬、氮化碳及金属镍。

本发明镀膜件在不锈钢基材的表面沉积镍-铬合金层作为过渡层，再在过渡层的表面沉积含有碳氮化铬、氮化碳及金属镍的硬质层，膜系逐层过渡较好，膜层内部没有明显的应力产生，这样在施加外力的情况下，所镀的膜层不会因为内部的应力缺陷导致失效，有效地提高了镀膜件的使用寿命，且使镀膜件具有较高的硬度。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图；

图2为本发明一较佳实施例真空镀膜机的示意图。

主要元件符号说明

镀膜件        10

基材          11

过渡层        13

硬质层        15

真空镀膜机    20

镀膜室        21

镍-铬合金靶   23

石墨靶        24

轨迹          25

真空泵        30

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施方式镀膜件10包括基材11、形成于基材11表面的过渡层13及形成于过渡层13表面的硬质层15。

该基材11的材质为含有镍的不锈钢。

该过渡层13可以磁控溅射的方式形成。该过渡层13为镍-铬合金层。该过渡层13的厚度可为0.5～0.8μm。

该硬质层15可以磁控溅射的方式形成。该硬质层15中含有碳氮化铬(CrCN)、氮化碳(CN)及金属镍。该硬质层15的厚度可为1.0～1.8μm。

本发明一较佳实施方式的镀膜件10的制备方法，其包括以下步骤：

(a)提供一基材11，该基材11的材质为含有镍的不锈钢。

(b)将基材11放入无水乙醇中进行超声波清洗，以去除基材11表面的污渍，清洗时间可为5～10min。

(c)对经上述处理后的基材11的表面进行氩气等离子体清洗，以进一步去除基材11表面的油污，以及改善基材11表面与后续镀层的结合力。

结合参阅图2，提供一真空镀膜机20，该真空镀膜机20包括一镀膜室21及连接于镀膜室21的一真空泵30，真空泵30用以对镀膜室21抽真空。该镀膜室21内设有转架(未图示)、二镍-铬合金靶23和一石墨靶24。转架带动基材11沿圆形的轨迹25运行，且基材11在沿轨迹25运行时亦自转。

该等离子体清洗的具体操作及工艺参数可为：将基材11固定于镀膜室21的转架上，设置转架的转速为3转/分钟，将该镀膜室21抽真空至本底真空度为3.0×10^-5Pa，然后向镀膜室21内通入流量为500sccm(标准状态毫升/分钟)的氩气(纯度为99.999％)，并施加-200～-500V的偏压于基材11，对基材11表面进行氩气等离子体清洗，清洗时间为3～10min。