[发明专利]一种复合靶真空表面镀膜工艺无效
申请号: | 201210352694.6 | 申请日: | 2012-09-21 |
公开(公告)号: | CN103668087A | 公开(公告)日: | 2014-03-26 |
发明(设计)人: | 袁萍 | 申请(专利权)人: | 无锡慧明电子科技有限公司 |
主分类号: | C23C14/32 | 分类号: | C23C14/32 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 214000 江苏省无锡*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 复合 真空 表面 镀膜 工艺 | ||
技术领域
本发明涉及材料表面处理技术领域,尤其是指一种复合靶真空表面镀膜工艺。
背景技术
传统的电镀工艺主要是以水镀为主,而水镀会产生废液、废气和废物,如果处理不好,排放出去会造成环境污染,不环保,且治理难度大、投资也大,因而该工艺逐步受到限制。
随后出现有物理气相沉积(PVD)技术,主要是在真空环境下进行表面处理,物理气相沉积本身分为三种:真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜,尤其是真空离子镀膜,近十年来发展最快,已经成为当今最先进的表面处理方式之一。真空离子镀膜的原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使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。工件表面处理主要是装饰镀膜和工具镀膜,装饰镀膜可改善工件表面的光亮度和色泽,而工具镀膜可提高工件表面的硬度和耐磨性。
在此背景下,本申请人迎合市场发展的需求及新材料的应用,秉持着研究创新、精益求精之精神,利用其专业眼光和专业知识,研究出一种适宜产业利用的一种复合靶真空表面镀膜工艺。
发明内容
本发明的目的在于提侠一种工艺简单,操作简便,可使产品获得极佳光亮度、色泽、硬度和耐磨性的一种复合靶真空表面镀膜工艺。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种复合靶真空表面镀膜工艺,该镀膜工艺选取钛铬合金作为靶材,在真空环境下完成,其中,真空环境的真空度要求为0.2~0.9Pa,温度为0~300℃,靶电流为0~100A,脉冲偏压为0~200V,反应气体为氩气。
所述钛铬合金靶材,其组分按重量比为:40~85%的钛、10~55%的铬,余量为微量元素。
所述脉冲偏压的占空比为20%~90%。
所述靶材可设计为平面靶、弧源靶或圆柱靶;其中:靶材为平面靶时,靶电流为20~50A,电源为中频电源或直流电源;为弧源靶时,靶电流为0~100A,电源为逆变电源或直流电源;为圆柱靶时,靶电流为0~50A,电源为中频电源或直流电源。
本发明提供的一种复合靶真空表面镀膜工艺,工艺简单,操作简便,适用于对工件表面改善处理,由此达到如下有益效果:
1、钛铬合金薄膜可轻易地覆在工件表面,获得极佳光亮度和色泽,亮度可达78~87尼特(nit).与黄金亮度、色泽相当接近。
2、利用钛铬合金薄膜覆在工件表面,可使工件表面的硬度和耐磨性大幅提升,不但具有超强的耐磨及耐腐蚀性能,还大大提高了产品的功能性,也迎合了市场的需要;可适用于手表、手机、手饰及装饰产品领域,采用该工艺后可使产品表面获得色泽鲜艳的黄金色,镀膜色泽均匀、表面硬度高、耐磨性好、抗氧化性好。
3、本发明工艺简单,科学合理,投资成本低,且操作运行简便,大大提高了真空离子镀膜的运行率和可操作性,迎合新型材料生产,产品生产过程质量控制稳定可靠,符合产业优化升级的设计理念。
4、本发明是在真空环境下进行,可消除普通电镀工艺带来的环境污染和产品易氧化的缺陷,达到环保、节能。
具体实施方式
本发明提供的一种复合靶真空表面镀膜工艺,该镀膜工艺选取钛铬合金作为靶材,在真空环境下完成,其中,真空环境的真空度要求为0.2~0.9Pa,温度为0~300℃,靶电流为0~100A,脉冲偏压为0~200V,脉冲偏压的占空比为20%~90%,反应气体为氩气;所述钛铬合金靶材,其组分按重量比为:40~85%的钛、10~55%的铬,余量为微量元素,所述微量元素为钼、镍、铁、碳、锰、硅、氮、锏、铝、钒中的一种或多种。钛铬合金的性能参数:硬度:HRC36~38,密度:8.25(g/cm3),耐腐蚀性:仅次于黄金,亮度:经光谱分析仪测试L值为85,仅次于黄金。
若真空度过低时,其蒸发中的合金遇到残留的气体或者碰着钨丝被加热时产生的气体,发生冲突而冷却,形成的晶粒,也就不能均匀分散,会大大降低镀膜的密着性。若真空度过高,则钨丝的温度亦高时,蒸发物质的运动能量也因此会提高,被镀膜件表面所附着的合金密度非常高,镀膜性能因此而得到提升,但对生产设备要求会更高,生产难度也加大,因而选择适宜的真空度,以符合钛铬合金作为靶材的生产,不仅可保证镀膜质量,还可有效控制成本及优化生产。
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