[發明專利]鍍膜件及其制備方法

無效

• 申請號: 201010283377.4
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102400094A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 張新倍;陳文榮;蔣煥梧;陳正士;黃嘉
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鍍膜件及其制備方法。

背景技術

過渡金屬氮化物、碳化物和碳氮化物具有高硬度、高抗磨損性能和良好的化學穩定性等優異性能。因此，通常將過渡金屬氮化物、碳化物和碳氮化物以薄膜的形式鍍覆在刀具或模具表面，以此來提高刀具和模具的使用壽命。

但是此類鍍膜件的制備過程中，由于膜層與基體間的熱膨脹系數相差較大，且不同組分的膜層的成份和晶體結構有明顯的變化，膜層間存在不可避免的熱應力，晶格匹配帶來的內應力，這些應力在薄膜制備完成后往往不能消除，因而膜層與基體結合力較差，薄膜在使用過程中容易發生剝離，從而影響了此類鍍膜件的使用壽命及其應用范圍。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種有效解決上述問題的鍍膜件。

另外，還有必要提供一種制備上述鍍膜件的方法。

一種鍍膜件，包括基材，形成于基材表面的打底層、形成于打底層表面的過渡層及形成于過渡層表面的硬質層，該打底層為鋁、鈦、鉻或鋯層，該過渡層含有硼氮化鎢與硼氮化鉬中的一種及所述打底層中的金屬的硼氮化物，該硬質層為硼氮化鎢層或硼氮化鉬層。

一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟：

提供基材；

在基材表面形成打底層，該打底層為鋁、鈦、鉻或鋯層；

在打底層的表面形成過渡層，該過渡層含有硼氮化鎢與硼氮化鉬中的一種及所述打底層中的金屬的硼氮化物；

在過渡層的表面形成硬質層，該硬質層為硼氮化鎢層或硼氮化鉬層。

本發明鍍膜件在基材的表面沉積金屬作為打底層，再在打底層的表面沉積過渡層，再在過渡層的表面沉積硬質層，膜系逐層過渡較好，膜層內部沒有明顯的應力產生，這樣在施加外力的情況下，所鍍的膜層不會因為內部的應力缺陷導致失效，有效地提高了鍍膜件的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明一較佳實施例鍍膜件的剖視圖。

主要元件符號說明

鍍膜件????????????10

基材??????????????11

打底層????????????13

過渡層????????????15

硬質層????????????17

具體實施方式

請參閱圖1，本發明一較佳實施方式鍍膜件10包括基材11、形成于基材11表面的打底層13、形成于打底層13表面的過渡層15及形成于過渡層15表面的硬質層17。

該基材11可為鋁合金、鎂合金、鈦合金或不銹鋼。

該打底層13可以磁控濺射的方式形成。該打底層13可為一鋁、鈦、鉻或鋯層。該打底層13的厚度可為30～100nm。

該過渡層15可以磁控濺射的方式形成。該過渡層15含有硼氮化鎢(WBN)與硼氮化鉬(MoBN)中的一種及所述打底層13中的金屬的硼氮化物。該過渡層15的厚度可為100～200nm。

該硬質層17可以磁控濺射的方式形成。該硬質層17可為硼氮化鎢層或為硼氮化鉬層。該硬質層17的硼氮化鎢或硼氮化鉬與所述過渡層15中的硼氮化鎢或硼氮化鉬的結構相同。該硬質層17的厚度可為300～600nm。

本發明一較佳實施方式的鍍膜件10的制備方法，其包括以下步驟：

(a)提供一基材11，該基材11可為鋁合金、鎂合金、鈦合金或不銹鋼。

(b)將基材11放入無水乙醇中進行超聲波清洗，以去除基材11表面的污漬，清洗時間可為5～10min。

(c)對經上述處理后的基材11的表面進行氬氣等離子體清洗，以進一步去除基材11表面的油污，以及改善基材11表面與后續涂層的結合力。該等離子體清洗的具體操作及工藝參數可為：將基材11放入一磁控濺射鍍膜機(圖未示)的鍍膜室內，將該鍍膜室抽真空至8.0×10^-3Pa，然后向鍍膜室內通入流量為50～400sccm(標準狀態毫升/分鐘)的氬氣(純度為99.999％)，并施加-300～-600V的偏壓于基材11，對基材11表面進行氬氣等離子體清洗，清洗時間為5～10min。