[發明專利]一種基于納米石墨烯復合的金屬表面涂層的工藝

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• 申請號: 202110687750.0
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113388817A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李濤
• 申請（專利權）人: 歐富眾合數字科技有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 范琳

本發明公開了離子鍍膜技術領域的一種基于納米石墨烯復合的金屬表面涂層的工藝，包括以下步驟：1.1金屬表面預處理：對工件充分清洗，是提高附著力的前提；1.2進爐抽真空：將待鍍工件安裝在設備鍍膜室內的轉盤上，對鍍膜室抽真空，真空達到6.6x 10?3Pa，將鍍膜室真空排氣；1.3洗靶及離子清洗：用離子對待鍍工件進行清洗；1.4鍍膜：在涂層用的金屬材料與處理爐之間進行電弧放電，金屬材料會氣化為等離子態，將鍍膜元素離子化；1.5冷卻出爐：將氮氣或氦氣注入處理爐中；1.6品控管理：利用關設備檢查工件與涂層表面狀況，本發明方法簡單，只需要簡單操作就可以形成涂層，從而改善零件的耐磨和耐腐蝕性。

技術領域

本發明涉及離子鍍膜技術領域，具體是一種基于納米石墨烯復合的金屬表面涂層的工藝。

背景技術

PVD是物理氣相沉積技術的簡稱，是指在真空條件下，采用物理的方法將材料(俗稱靶材或膜料)氣化成氣態分子、原子或離子，并將其沉積在工件形成具有某種特殊功能的薄膜的技術，常見的PVD沉積技術有：蒸發技術、濺射技術、電弧技術。

納米石墨烯是尺寸為納米級的尺寸的石墨烯的總稱，近年來的研究一直在積極納米碳物質。具有量子線形狀的石墨烯納米帶也是納米石墨烯的成員。由于體系的尺寸位于體積限制中的石墨烯片或芳族分子的中間，因此預期存在強的尺寸效應和邊緣形狀效應。石墨烯納米帶是具有帶狀結構的寬度限制在100nm以下的準一維石墨烯材料，擁有很高的長寬比和平直邊緣。它不僅具有石墨烯的獨特性質，比如輕質量、高的熱導性、良好的機械性質以及電子傳輸性能，它也具有自己獨特的性質，比如高的長寬比、直的邊界、良好的表面完整性即基平面上具有較少的缺陷或孔洞。

目前最常用的表面處理方法的產品鍍層中殘留的有害物質成分和工藝環節中大量廢液排放所帶來的嚴重環境污染。尤其是工序中，在產品表面殘留的高價鉻成分和排放的含鉻電鍍殘液，不能在自然界環境中自然降解，它在生物和人體內積聚，能夠造成長期性的危害，是一種毒性極強的致癌物質，也是嚴重的腐蝕介質。

因此，本發明提供了一種基于納米石墨烯復合的金屬表面涂層的工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于納米石墨烯復合的金屬表面涂層的工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于納米石墨烯復合的金屬表面涂層的工藝，其特征在于包括以下步驟：

1.1金屬表面預處理：對工件充分清洗，是提高附著力的前提；

1.2進爐抽真空：將待鍍工件安裝在設備鍍膜室內的轉盤上，對鍍膜室抽真空，真空達到6.6x 10-3Pa，將鍍膜室真空排氣；

1.3洗靶及離子清洗：用離子對待鍍工件進行清洗；

1.4鍍膜：在涂層用的金屬材料與處理爐之間進行電弧放電，金屬材料會氣化為等離子態，將鍍膜元素離子化；

1.5冷卻出爐：將氮氣或氦氣注入處理爐中；

1.6品控管理：利用關設備檢查工件與涂層表面狀況。

作為本發明進一步的方案：所述步驟1.1中在進行對待鍍工件表面預處理時，要經過超聲波清洗、酸洗和漂洗三道工序。

作為本發明再進一步的方案：在經過清洗、酸洗和漂洗三道工序后，要進行烘干，溫度控制在100度左右，烘干時間為30分鐘。

作為本發明再進一步的方案：所述步驟1.2中在進行真空排氣時，鍍膜室內的壓力大于真空條件的基礎壓力。

作為本發明再進一步的方案：所述步驟1.2中在進行抽真空后，需要對待鍍工件加熱，加熱溫度在150度左右，加熱過后通入氬氣。