[發明專利]金屬層熱處理方法及制品

無效

• 申請號: 201110451477.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN103184407A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 蔣煥梧;陳正士;林順茂
• 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: C23C8/12
• 分類號: C23C8/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種金屬層熱處理方法及制品。

背景技術

現有技術，通常對具有金屬層的鋼化玻璃、不銹鋼等基材進行氧氣熱處理，使所述金屬層中的金屬原子與氧氣反應形成金屬氧化物層，如此，提高產品的耐腐蝕性、耐磨性等性能。由于所述氧氣熱處理一般在500℃以上進行，然在此高溫下容易因受熱使鋼化玻璃變脆、不銹鋼變軟，導致其強度、韌性等力學性能降低。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種在較低溫度對金屬層進行熱處理的方法，該熱處理方法在增強產品耐腐蝕性、耐磨性的同時不會對金屬層被覆件的強度、韌性等力學性能等產生不良影響。

另外，本發明還提供一種經由上述方法制得的制品。

一種金屬層熱處理方法，其包括如下步驟：

提供一基體，該基體表面形成有金屬層，該金屬層的材質為鈦、鋅、鋁、鋯、銅、銀及稀土金屬中的任一種；

對所述基體進行臭氧熱處理，將所述金屬層氧化為金屬氧化物層，所述臭氧熱處理的溫度為180～220℃，所述金屬氧化物層主要由鈦、鋅、鋁、鋯、銅、銀及稀土金屬中的任一種與氧形成的化合物構成。

一種經上述方法制得的制品，包括基體及形成于基體上的金屬氧化物層，所述金屬氧化物層主要由鈦、鋅、鋁、鋯、銅、銀及稀土金屬中的任一種與氧形成的化合物構成；所述金屬氧化物層通過對形成于基體上的金屬層進行臭氧熱處理而制得。

本發明所述金屬氧化膜的熱處理方法有如下優點：

1.由于臭氧可在180～220℃的溫度下，以合適的速率分解為氧氣及氧原子，可使金屬層中的金屬原子完全氧化而形成金屬氧化物膜層，且所述金屬氧化物膜層中金屬原子與氧原子的個數比幾乎等于所述金屬氧化物的化學計量比，因而該金屬氧化物膜層的化學性質穩定。

2.所述熱處理溫度為180～220℃，基體不會因受熱過高而變脆或變軟，如此可使熱處理后的基體仍保持本身高強度及高韌性等力學性能。

3.通過所述熱處理后的金屬氧化物膜層與基體之間具有良好的附著力。所述熱處理效果的可控性及重復性高，且該熱處理工藝簡單。

具體實施方式

本發明一較佳實施方式金屬層熱處理方法，包括如下步驟：

提供一基體，該基體的材質為不銹鋼、鐵、碳素鋼、合金鋼、鈦合金、銅、銅合金、鎳、鎳合金或鋼化玻璃。所述基體可為手機、數碼相機及筆記本電腦等便攜式電子產品的殼體，還可為汽車零部件、建筑用部件等。

所述基體表面形成有金屬層。所述金屬層的材質優選為鈦或鋅，不限于鈦或鋅，該金屬層還可為鋁、鋯、銅、銀及稀土金屬等熔點較低的金屬中的任一種。所述金屬層的厚度為100nm-5μm。所述金屬層可通過真空鍍膜、電鍍等方式形成。

對所述基體進行臭氧熱處理，其具體操作及工藝參數如下：提供一真空熱處理爐(未圖示)，所述真空熱處理爐與一臭氧發生器相連通，所述臭氧發生器用以提供熱處理過程中所需的臭氧；將所述基體置于真空熱處理爐內，向真空熱處理爐內通入流量為60～100標準狀態毫升/分鐘(sccm)的臭氧，加熱所述真空熱處理爐至溫度為180～220℃(即熱處理溫度為180～220℃)，熱處理60min～120min。

當熱處理溫度低于180℃時，臭氧的活性較低，對金屬層的氧化速度較慢，且金屬層的大部分金屬原子難以被氧化；當熱處理溫度高于220℃時，臭氧的分解速度較快，熱處理效果的可控性、重復性較差。因此，為了使金屬層中的金屬原子完全被氧化，同時使熱處理效果具有可控性及重復性，本實施例控制熱處理的溫度為180～220℃。

一種經由上述金屬層熱處理方法制得的制品包括一基體及形成于該基體上的金屬氧化物層。

所述基體為不銹鋼、鐵、碳素鋼、合金鋼、鈦合金、銅、銅合金、鎳、鎳合金或鋼化玻璃。所述基體可為手機、數碼相機及筆記本電腦等便攜式電子產品的殼體，還可為汽車零部件、建筑用部件等。

所述金屬氧化物層主要由鈦或鋅與氧形成的化合物構成。當所述金屬層主要由鈦與氧形成的化合物構成時，Ti與O的原子比為1∶(1.98～2.06)。當所述金屬層主要由鋅與氧形成的化合物構成時，Zn與O的原子比為1∶(1.01～1.16)。所述金屬氧化物層的厚度為105nm-5.05μm。可以理解的，所述金屬氧化物層中的鈦或鋅可由熔點較低的鋁、鋯、銅、銀及稀土金屬等金屬中的任一種所替代。

本發明所述金屬氧化膜的熱處理方法有如下優點：