[發明專利]有機玻璃鍍鎳的方法

有效

• 申請號: 200910101263.0
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101638768A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 錢苗根;錢良;徐治偉
• 申請（專利權）人: 湖州金泰科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/20;C23C14/35
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 紀 元;趙衛康

技術領域

本發明涉及材料的表面技術領域，具體涉及一種有機玻璃鍍 鎳的方法。

背景技術

有機玻璃有多種，其中最典型的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。 它的可見光透過率高達92％以上，在室外使用十年后可見光透過率 只下降11％。PMMA的相對密度為1.19，比普通無機玻璃輕一半，機 械強度和韌性比普通無機玻璃高10倍以上，并且具有一些獨特的 電性能。主要缺點是硬度低，容易被劃傷。PMMA廣泛用于飛機、汽 車、建筑、電氣、儀器、機械、裝飾、廣告等領域。

鎳有良好的金屬光澤，對大氣、水、鹽水、堿和大多數有機 酸都具有抗腐蝕性。有機玻璃鍍鎳后具有良好的金屬光澤，表面導 電，對許多介質抗蝕，并且降低吸水性及吸潮性，故可用來開發一 系列新產品。

有機玻璃鍍鎳有多種方法，例如電鍍，但有機玻璃電鍍鎳的 工藝復雜，成本高，并且對環境有污染。有機玻璃表面用真空鍍膜 方法鍍鎳，對環境沒有污染，是一種清潔生產方式，并且工藝較為 簡單，但鍍層的附著力較差。

發明內容

本發明目的是提供一種鍍鎳質量高、鎳膜附著力強的有機玻 璃鍍鎳的方法，它解決了現有技術的上述缺陷。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

有機玻璃鍍鎳的方法，在真空條件下對有機玻璃鍍鎳，它包 括一在真空鍍鎳前對有機玻璃表面的改性步驟，所述的改性步驟是 將有機玻璃置于真空室內，用離子轟擊有機玻璃表面。

本發明為了提高鎳膜層在有機玻璃基體上的附著力，在真空 鍍鎳前對有機玻璃表面進行了改性處理。所述的改性是采用離子轟 擊法，具體可以是在真空鍍膜室中安裝一鋁棒，先抽真空達一定的 真空度，充氬氣，使真空室內的真空度下降，達到合理值，然后對 鋁棒施加高電壓，真空室內的氬氣和稀薄空氣電離，產生能量較高 的等離子體，對有機玻璃表面進行離子轟擊，并且發生一定的化學 反應，使其改性。離子轟擊的時間要適當，時間過長或過短都得不 到良好的效果。另外，也可不充氬氣，即在真空室內維持一定量的 稀薄空氣，對鋁棒施加高電壓后，得到類似的表面改性效果，轟擊 時間有少許差異。對上述有機玻璃的表面進行轟擊后，改變了表面 性能，使鎳膜具有更好的附著性，附著強度顯著提高。

作為本發明上述方案的優選，所述的用離子轟擊有機玻璃表 面是在真空室內安裝一鋁棒，將真空室抽真空至4×10^-2Pa以下，再 充入惰性氣體至2.1Pa～2.3Pa，開啟轟擊電源轟擊有機玻璃表面 2～4min或者直接將真空室抽真空至4～6Pa，開啟轟擊電源轟擊有 機玻璃表面5～6min。

本發明在對有機玻璃表面進行了改性后，采用磁控濺射和真 空蒸鍍兩種方法進行鍍鎳。所用設備為平面磁控-真空蒸鍍復合鍍 膜機，所述的復合鍍膜機附有離子轟擊和電加熱裝置。

作為本發明的優選，所述的對有機玻璃鍍鎳是將經改性步驟 得到的表面改性有機玻璃于真空室中進行磁控濺射鍍鎳。

在濺射鍍鎳時，沉積粒子(一般為靶被濺射出的中性原子) 的能量較大，約為1eV～10eV，比真空蒸鍍的沉積粒子能量高一個 數量級，因此膜層與基體的附著力高，并且膜層的密度大，氣孔少， 而混入濺射氣體較多。通常，由于基體材料是有機玻璃，在適中的 濺射電壓和功率條件下，鎳膜的附著力往往是不夠的，本發明由于 將有機玻璃表面進行了改性處理，鎳膜的附著力達到了要求。

磁控濺射鍍鎳，對設計、安裝鎳靶有特殊的要求。鎳具有鐵 磁性，磁化強度很高，磁力線會直接通過靶材內部發生磁短路現象， 使磁控濺射難以進行，并且靶材的利用率降低。為此，作為上述方 案的優選，本發明采用薄鎳靶，即所述的真空磁控濺射鍍鎳室的鎳 靶材的厚度為5mm～7mm，進一步地，所述鎳靶材的長為700mm～ 1000mm，寬為150mm～300mm。同時，所述真空磁控濺射鎳靶中的水 冷方式采用間接水冷卻方式，水冷背板為鈦板。作為上述方案另一 方面的優選，所述真空磁控濺射鍍鎳室中的磁路布局為：中間安裝 連接有條狀的釹鐵硼永磁體，磁場強度為500Gs～600Gs；四周安裝 連接有環狀的鍶鐵氧體，磁場強度為200Gs～350Gs。