[發明專利]一種塑料基材上鍍鋁膜的方法

無效

• 申請號: 201210009987.4
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102424950A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 趙瑋;周志文;李民英
• 申請（專利權）人: 廣東志成冠軍集團有限公司
• 主分類號: C23C14/20
• 分類號: C23C14/20;C23C14/08;C23C14/35
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

技術領域

?本發明屬于磁控濺射鍍膜技術領域，特別是一種塑料基材上鍍鋁膜的方法。

背景技術

磁控濺射鍍膜是一種先進的表面裝飾鍍膜技術，靶材做成陰極平面或圓柱磁控靶置于鍍膜室中，系統抽真空至1e-2pa以下,通入工作氣體，在電壓（直流或脈沖）作用下產生真空輝光放電，實現均勻鍍膜。靶材利用率高，工作溫度低，可用于金屬或非金屬,如塑料、玻璃、陶瓷等工件鍍制鋁、銅、鉻、鎳、鈦、金、銀以及不銹鋼等薄膜，通入反應氣體可鍍多種化合物膜，鍍膜層具有均勻、致密、附著力強等特點，廣泛用于家用電器、鐘表、工藝美術、玩具、車燈反光罩以及儀器儀表等表面裝飾性鍍膜。

傳統的裝飾鍍膜方法包括IP電鍍和真空蒸發鍍膜。他們都具有產量高，成本低廉的優點，但是也有各自無法避免的缺點。特別是對于塑料進行電鍍，首先應考慮塑料是非導體，不能直接進行電鍍，在電鍍前應對塑料表面進行預處理，除去塑料表面的油和雜質以保持潔凈，再沉積一層導電的金屬膜，將它作為陰極，即可進行電鍍。同時對于不需要鍍膜的部分需要進行遮擋，對于外形復雜的工件，這一過程會浪費相當多的人力物力。

IP電鍍的缺陷在于電鍍液的處理是一大難題，電鍍液中一般都含有各種重金屬有毒物質，目前國家已經在著重控制相關污染物的排放，IP電鍍將會逐漸被更先進的方法所替代。

真空蒸發鍍膜是將膜材置于真空室內的蒸發源中，在高真空條件下，通過蒸發源加熱使其蒸發，當蒸氣分子的平均自由程大于真空室的線性尺寸以后，蒸氣的原子和分子從蒸發源表面逸出后，很少受到其他分子或原子的沖擊與阻礙，可直接到達被鍍的基片表面上，由于基片溫度較低，變凝結其上而成膜。蒸發鍍膜時，鋁原子動能比磁控濺射時要小的多，因此蒸發鍍膜的鋁膜附著力要低于磁控濺射鍍鋁膜。

傳統的磁控濺射鍍鋁技術是在本底真空下，直接濺射鍍鋁，在玻璃、不銹鋼、銅工件等基材上得到附著力良好的鏡面鋁膜。在針對塑料的鍍膜中，基材放氣量遠遠大于玻璃、不銹鋼等材料。基材的放氣是一個持續不斷的過程，其造成的后果是，在濺射過程中，鋁膜被材料放出的氣體氧化變黃，甚至發黑，出現鏡面效果差的問題。

發明內容

本發明就是針對技術的不足，提出一種塑料基材上鍍鋁膜的方法，有效解決了鋁膜發黃、鏡面效果差的問題。

本發明所述用于一種塑料基材上鍍鋁膜的方法是采用磁控濺射工藝，并對傳統濺射鍍膜工藝進行改進，以實現塑料基材上進行磁控濺射鍍鋁的方法。其過程如下：

第一步:將工件經過超聲波除油、清洗、烘干后送入磁控濺射裝置，然后抽真空至5E-3Pa；

第二步：進行磁控濺射鍍摻鋁氧化鋅AZO薄膜，將本底抽真空至5E-3Pa，濺射氣體為氬氣，氣壓0.1Pa-0.9Pa，濺射功率2-5w/cm²，沉積時間為20——50s；

第三步：停止AZO鍍膜，關閉濺射電源，關閉工藝氣體氬氣，將鍍膜室本底真空抽至5E-3Pa；

第四步：進行磁控濺射鍍鋁薄膜，將本底抽真空至5E-3Pa，濺射氣體為氬氣，濺射氣壓0.1Pa-0.9Pa，濺射功率2-5w/cm²，沉積時間約70——100s。

進一步的，所述的塑料基材上鍍的摻鋁氧化鋅AZO厚度為10——100nm，沉積的鋁膜厚度為60——300nm。

本發明的有益效果在于：通過在塑料基材上先鍍摻鋁氧化鋅AZO，有效的避免了塑料基材的放氣，使鍍膜不變黑，具有較好的鏡面效果；同時該方法的利用，有效的解決了在塑料部件上濺射鍍鋁膜時，附著力很差的問題。

具體實施方式

在具體實施過程中，鍍膜工藝可以根據需要進行調整，得到期望的鍍層厚度與附著力，若鍍膜太厚，可能會影響鋁膜色澤，若過渡層摻鋁氧化鋅AZO過薄，則可能會降低附著力。

一般情況下的鍍膜流程：

第一步：將塑料基材超聲波清洗、烘干后，送入磁控濺射鍍膜設備中緩沖室內，鍍膜面朝向摻鋁氧化鋅AZO陰極靶材；

第二步：緩沖室及鍍膜室內真空抽至5E-3Pa；

第三步：打開Ar氣流量流量計，流量為340sccm，微調后使鍍膜室氣壓為0.4Pa，穩定后打開摻鋁氧化鋅AZO靶材濺射電源，緩慢增加功率至2w/cm²，然后預濺射15min；

第四步：將工件運送至靶材下，進行鍍膜，時間為30s左右，然后關閉摻鋁氧化鋅AZO靶材電源,關閉Ar氣,抽真空至5E-3Pa；

第五步：將工件移出真空室，進入緩沖間，鍍膜面朝向鋁陰極靶材；