[發(fā)明專利]一種在金屬表面制備的玫瑰金薄膜及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810532334.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108546925A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 楊富國;張玉紅
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/32;C23C14/18;C23C14/16;C23C14/06;C23C14/02
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

本發(fā)明公開了一種在金屬表面制備的玫瑰金薄膜及其制備方法，玫瑰金薄膜為多層結構，包括金屬基體，該金屬基體材料為不銹鋼，金屬基體的表面為玫瑰金鍍層，玫瑰金鍍層與金屬基體之間有TiN和Ti過渡層；其制備方法為采用中頻磁控濺射鍍膜的方式在金屬表面分別制備TiN和Ti過渡層，玫瑰金鍍層；該金屬基體表面的玫瑰金鍍層有著非常高的強度和耐磨擦性能，且與金屬基體具有較高的結合強度，該玫瑰金薄膜可廣泛應用于各種不銹鋼表殼、表帶的外表裝飾，從而提高表殼、表帶的使用壽命；其制備方法簡單快捷，減少了常規(guī)電鍍工藝給操作工人以及環(huán)境所帶來的危害，給電鍍作業(yè)帶來了極大的便利。

技術領域

本發(fā)明涉及中頻磁控濺射鍍膜的技術領域，尤其涉及一種在金屬表面制備的玫瑰金薄膜及其制備方法。

背景技術

目前，常規(guī)電鍍產(chǎn)品都是將金屬零件浸入到電鍍液中，利用電解的原理將導電體鋪上一層電鍍層。雖然在一定程度上能滿足人們的需求，但同時也存在一些缺點：其一、常規(guī)電鍍工藝中會產(chǎn)生大量含有強酸、強堿、重金屬鉻的電鍍廢水，對工人身體傷害很大，而且容易污染地表水和地下水，屬于重污染行業(yè)；其二、常規(guī)電鍍容易導致涂層厚度不均勻，影響外觀效果。另一方面，真空鍍玫瑰金薄膜易變色，需經(jīng)鈍化處理，現(xiàn)在鈍化處理一般是浸重鉻酸鉀溶液，重鉻酸鉀溶液對環(huán)境污染較大，不適合大量使用。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是解決上述問題，發(fā)明一種在金屬表面制備的玫瑰金薄膜及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

一種在金屬表面制備的玫瑰金薄膜，包括金屬基體，該金屬基體材料為不銹鋼，玫瑰金薄膜為多層結構，金屬基體的表面為玫瑰金鍍層，玫瑰金鍍層與金屬基體之間有TiN和Ti過渡層。

一種在金屬表面制備玫瑰金薄膜的方法，其包括以下步驟：

S1、前處理：將金屬基體打磨拋光，依次放入酒精和丙酮中超聲清洗各10-15min，放入真空干燥箱中充分干燥后迅速放入鍍膜機真空室，鍍膜機真空室本底真空度為8.0×10-3Pa，加熱至230℃，保溫時間20-30min；

S2、離子清洗：在鍍膜機真空室通入Ar氣，其壓力為0.3Pa，開啟偏壓電源，電壓250V，占空比74.4，輝光放電清洗20-30min；偏壓降低至200V，開啟離子源離子清洗20-30min，然后開啟電弧源Ti靶，偏壓200-300V，靶電流70A，離子轟擊Ti靶3-4min；

S3、沉積Ti：調整Ar氣壓至0.36-0.39Pa，偏壓降低至50-60V，電弧鍍Ti3-5min；

S4、沉積TiN：調整工作氣壓為0.32-0.36Pa，偏壓58V，Ti靶電流50-60A；開啟N2，調整N2流量為110-130sccm，沉積溫度為120-200℃，中頻磁控濺射沉積TiN15-20min；

S5、沉積玫瑰金鍍層：關閉Ti靶材，關閉N2；調整Ar氣壓至0.9-1.8Pa，偏壓至100-200V，開啟金靶電源，電流調制5-6A，中頻磁控濺射沉積玫瑰金60-70min；

S6、后處理：關閉金靶電源，關閉偏壓電源、離子源及氣體源，保溫20-25min，鍍層結束；

S7、鈍化處理：將鍍有玫瑰金薄膜的金屬基體浸金銀保護水，溫度為30℃,鈍化處理5min，取出烘干。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

本發(fā)明將玫瑰金薄膜設計為多層結構，金屬基體的表面為玫瑰金鍍層，玫瑰金鍍層與金屬基體之間有TiN和Ti過渡層，以減小殘余應力，增加了玫瑰金薄膜與金屬基體之間的結合強度；該玫瑰金薄膜具有良好的耐磨性，同時與金屬基體具有較高的結合強度，外表為玫瑰色，不變色，不含鉻，從而可以提高不銹鋼表帶、表殼的使用壽命；另一方面，其制備過程簡單快捷，減少了常規(guī)電鍍工藝給操作工人以及環(huán)境所帶來的危害，給電鍍作業(yè)帶來了極大的便利。