[发明专利]一种铜合金镀层及其制备方法

说明书

本发明提供一种铜合金镀层及其制备方法。所述铜合金镀层包括镀制于铜合金基材表面的铬膜层与复合膜层，铬膜层位于铜合金基材与复合膜层之间，复合膜层包括交替层叠设置的多层功能性膜与多层二氧化硅膜，并且，复合膜层中与铬膜层接触的薄膜为功能性膜，二氧化硅膜的材料为无定型二氧化硅。铜合金镀层中，铬膜层作为保护性钝化膜，二氧化硅膜中的无定型二氧化硅能阻滞电子的流动，因此，铬膜层与二氧化硅膜配合能够共同对铜合金基材与功能性膜之间的电子流动形成阻隔效应，阻止铜合金基材与功能性膜之间的电子流动产生的原电池效应，从而避免铜合金镀层出现腐蚀现象。

技术领域

本发明涉及装饰材料技术领域，尤其涉及一种铜合金镀层及其制备方法。

背景技术

随着现代科技的发展，铜及铜合金已经是电子和其它智能产品以及电子电器等其他领域不可缺少的基础材料。但是由于铜及铜合金的特性决定了其耐摩擦、化学稳定性方面存在问题，因此必须在铜和铜合金基材表面镀制高性能PVD(physical vapordeposition)膜层，以增加其耐腐蚀、抗摩擦性能。

黄铜是一种铜-锌合金，它的加工成型性能好，应用面广，主要用于手表、首饰、五金等行业，如表壳、表带、佩饰以及其他电子电器等等。但黄铜基材在长期使用过程中化学性能不够稳定，尤其在日常比较潮湿的环境中耐蚀性较差，铜合金中黄铜的应力腐蚀敏感性最强。锌含量小于15％的黄铜，对应力腐蚀断裂不敏感；含锌量达20％的铜合金，其敏感性有所增强；含40％锌的双相黄铜具有高的应力腐蚀敏感性。黄铜应力腐蚀的发生都伴随着脱锌腐蚀，溶解，锌离子停留在电解液中，铜离子又通过腐蚀的阴极过程重新沉积在合金表面。无论是选择性溶解还是共同溶解后再沉积，其结果都形成了非常疏松的铜结构，合金的强度大幅度下降。

为了使黄铜工件具有耐腐蚀性能及较好的物理性能，黄铜工件表面需要镀制耐蚀涂层，例如铬膜层。几十年以来，对于铜及铜合金只能采用对环境污染严重的水电镀铬方法形成铬膜层，然后在铬膜层上镀制所需要的功能性膜。然而，水电镀铬方法的排放物中含有六价铬，六价铬是致癌物质，对于环境尤其是对于水源的污染是极其严重的，因此研发一种环保高效铜合金PVD涂层技术是市场和发展的需要。

近年来出现了采用离子镀的方法在铜合金基材上镀制一层厚厚的铬膜层，然后再在铬膜层上镀制所需要的功能性膜，而离子镀需要较长的工艺过程，成本高，效率低，且制成的铬膜层只是延长了腐蚀的时间并没有从根本上杜绝铜合金被腐蚀的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种铜合金镀层及其制备方法，所述铜合金镀层内部结构能够降低功能性膜与铜合金基材之间的原电池效应的发生，从而达到耐腐蚀的效果。

为实现以上发明目的，本发明第一方面提供一种铜合金镀层，包括镀制于铜合金基材表面的铬膜层与复合膜层，所述铬膜层位于所述铜合金基材与所述复合膜层之间，所述复合膜层包括交替层叠设置的多层功能性膜与多层二氧化硅膜，并且，所述复合膜层中与所述铬膜层接触的薄膜为所述功能性膜，所述二氧化硅膜的材料为无定型二氧化硅。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铬膜层的层数为多层。

作为上述技术方案的进一步改进，每一所述铬膜层的膜厚在400nm～1000nm之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铬膜层采用PVD镀膜方式镀制形成。

作为上述技术方案的进一步改进，所述功能性膜与所述二氧化硅膜的层数均为3～10层。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二氧化硅膜与所述功能性膜均采用PVD镀膜方式镀制形成。

本发明第二方面提供一种铜合金镀层的制备方法，用于制备如上所述的铜合金镀层，包括如下步骤：

提供铜合金基材；