[发明专利]一种新型的真空彩色镀膜工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空镀膜工艺，尤其涉及一种新型的真空彩色镀膜工艺， 属于真空彩色装饰镀膜以及表面处理领域。

背景技术

真空镀膜是先进表面处理技术之一，其主要包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离 子镀膜，在镀膜领域的应用越来越广泛。真空镀膜因其彩色膜层金属反光色泽， 增加产品外观的靓丽程度，而逐步取代传统装饰镀膜工艺，如丝网印刷技术。 采用真空镀膜已经能够制备很多种色彩鲜艳的膜层，且广泛应用于金属、玻璃、 陶瓷、塑料等多种基材的镀件上。我们生产生活的建筑材料中的彩色玻璃、家 电外壳、数码产品零配件、小饰品；均有应用真空镀膜工艺。

在传统的彩色装饰镀膜工艺中，主要采用的原理是不同材料的本征色和利 用薄膜厚度干涉反射某一特定颜色的光。尽管传统的彩色装饰镀膜工艺已经得 到蓬勃发展，但仍然存在一些不足。利用材料的本征色的装饰膜需要的膜层厚 度较厚，最直接的是所需的材料和能源增加，更有甚者影响膜层和衬底的结合 力。而利用薄膜厚度干涉反射某一特定颜色的光，在该工艺中对干涉层薄膜的 均匀性要求较高，否则容易造成色差；尤其对于一些异形产品该工艺难以适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的真空彩色镀膜工艺，可以实现在多种基板 上镀彩色膜，基板可以为玻璃、金属、陶瓷或者塑料。所镀的彩色膜层与基板 结合力强，色彩耐久度好；并且可以通过真空镀膜厚度以及后续处理工艺来控 制最终产品颜色，可以产生紫红色、粉红色、金黄色、绿色、蓝色和灰色等产 品。

本发明的一种新型的真空彩色镀膜工艺，包括如下步骤：在基材上采用传 统真空镀膜方法沉积膜层，再将该基材置于真空腔体内，持续通入O₃，维持腔 内气压10^-1～10²Pa，或者持续通入O₂，维持腔内气压10^-1～10²Pa，通过电晕放电 法或紫外照射法将O₂转化为O₃，对基材进行处理，处理后在基材上获得彩色膜。 传统真空镀膜工艺可以为真空蒸发、磁控溅射，多弧离子镀中的任意一种。上 述技术方案中，所述的薄膜镀材可以为Cu、Ti、Al、Zr、Si等，及上述材料的 合金材料。

本发明的有益效果在于：

本发明通过传统真空镀膜在镀件表面沉积一层薄膜，然后进行新型薄膜真 空处理工艺，即于真空腔体内持续通入处理气O₃处理薄膜表面，最终实现产品 表面颜色。由于膜层采用真空镀膜技术，产品外观看起来具有绚丽的金属反光 色泽，特别高雅美观；可通过调节膜层厚度以及后续处理工艺来控制最终产品 颜色，可以产生紫红色、粉红色、金黄色、绿色、蓝色和灰色等各种颜色。

本发明工艺可以应用于建筑材料中的彩色玻璃、家电外壳、数码产品零配 件、小饰品的制备；所镀膜层为单层膜，工艺简单，成本降低，并且易于批量 工业化大生产。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

物理气相沉积设备采用普通型平面靶磁控溅射设备，4N级金属铜靶作为溅 射靶材，溅射电源采用直流电源。

其具体制备步骤如下：

(1)基板进行清洗/表面活化；

(2)传入溅射反应腔；

(3)将溅射反应腔抽真空至气压为10^-4Pa以下；

(4)充入Ar，通过流量控制器调节充入的气体流量，使反应腔内的气压处 于0.3-0.7Pa范围内；

(5)待溅射腔体气压稳定后，开启溅射电源，并设置溅射功率为600w；

(6)控制溅射时间，制备出50/100/200nm的铜薄膜；

(7)铜薄膜沉积完成后样品传入下一真空处理腔；

(8)真空处理腔中充入O₂，通过流量控制器调节充入的气体流量，使反应 腔内的气压处于10^-1～10²Pa范围内；

(9)待真空处理腔内气压稳定后，开启紫外灯照射样品3分钟，紫外线强 度设置为0.5-1W/cm²。

实验结果归纳为：