[发明专利]一种金属表面PVD装饰性镀膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理，尤其涉及一种金属表面的PVD装饰性镀膜方法。

背景技术

PVD(Physical Vapor Deposition)即物理气相沉积，是指在真空条件下，利用气体放电使金属靶材蒸发并使蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。PVD基本方法：真空蒸发、溅射、离子镀（空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀）。

PVD装饰镀膜属于一种光学膜，产生颜色的主要原因就是光的干涉。PVD装饰镀膜需要先选择靶材种类、材质和气体（如氮气、氧气、乙炔、氩气等），确定靶材和气体种类后，调整气体比例和用量，溅射功率，溅射时间，基材处理温度，沉积温度，沉积时间，最后镀出目标色的膜层。

PVD装饰镀膜能制备各种氮化物膜（TiN、ZrN、CrN、TiAlN）和碳化物膜及氧化物膜），采用多弧离子镀技术制备的膜的颜色种类繁多，如金黄色、玫瑰色、咖啡色、古铜色、灰色、黑色、灰黑色、棕色、绿色等，镀膜结束后可以用分光测色仪对PVD装饰镀膜颜色进行测量，使颜色得以量化，以确定出颜色是否满足要求。颜色量化的结果一般为色度值，色度值包括L*值（代表颜色的亮度）、a*值（代表红绿度）、b*值（代表黄蓝度）。PVD装饰镀膜表观颜色主要取决于a*值和b*值。

PVD装饰镀膜的颜色与靶材反应的气体相关，如N₂、C₂H₂、CH₄、O₂，当参与靶材反应的气体为单一气体，所镀的膜为单色调膜；当参与靶材反应的气体为至少两种气体，所镀的膜为复合色调膜。

其中，复合色调膜的工艺难度大，需要加入多种气体参与反应，其成色工艺复杂不稳定，颜色差异大，且单色调膜工艺同样存在产品阴阳色大，同炉产品间颜色差异大的问题，导致目前工艺生产的产品良品率非常低，需多次返工处理，造成生产效率低下，设备生产负荷增加，动力能源消耗增加，增加了生产成本，生产期加长，不能快速满足客户订单需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属表面的PVD装饰性镀膜方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种金属表面的PVD装饰性镀膜方法，包括装饰性镀膜为单色调膜，其方法步骤如下：

1)  采用PVD法将金属靶材沉积到金属表面，形成第一膜层；

2)  在第一膜层上面采用PVD法沉积一层膜，控制参与靶材反应的气体量等于合成目标色对应的气体量的50～80%，其它气体量等于合成目标色对应的气体量，形成第二膜层； 一般，除了参与靶材反应的气体，其它气体为惰性气体，如氩气；

3)  在第二膜层上面采用PVD法沉积一层膜，使该膜层颜色为目标色，得单色调膜产品。

优选的，第三膜层厚度≤0.02μm。

优选的，所述PVD法为多弧离子镀膜法。

一种金属表面的PVD装饰性镀膜方法，包括装饰性镀膜为复合色调膜，采用分光测色仪将目标色量化，得到目标色a*值、b*值，当目标色a*值≥0，其方法步骤如下：

1)  采用PVD法将金属靶材沉积到金属表面，形成第一膜层；

2)  在第一膜层上面采用PVD法沉积一层a*值为目标色a*值的50～70%，且b*值等于目标色b*值的膜，形成第二膜层；

3)  第二膜层上面采用PVD法沉积一层a*值等于目标色a*值，且b*值为目标色b*值的70～90%的膜，形成第三膜层，得复合色调膜产品；

当目标色a*值＜0，其方法步骤如下：

1)  采用PVD法将金属靶材沉积到金属表面，形成第一膜层；

2)  在第一膜层上面采用PVD法沉积一层b*值为目标色b*值的70～90%，且a*值等于目标色a*值的膜，形成第二膜层；

3)  第二膜层上面采用PVD法沉积一层b*值等于目标色b*值，且a*值大于目标色a*值，同时a*值＜0的膜，形成第三膜层，得复合色调膜产品；

优选的，第三膜层厚度≤0.02μm。

优选的，所述PVD法为采用多弧离子镀膜法。