[发明专利]镀膜件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀膜件及其制备方法。

背景技术

模具钢可广泛用于锻造、冲压、切型、压铸等工艺，由于模具的工作条件苛刻，在高温下使用时，表面很容易被氧化，形成的不均匀氧化层不仅会降低产品的表面质量，而且模具钢在重复使用的过程中，形成的氧化物锈皮易剥落，暴露的基体在高温下将会继续被腐蚀。因此要求模具钢具有抗高温氧化的性能。

物理气相沉积制备各种涂层已成功地应用于工业。过渡金属氮化物和碳化物涂层由于具有较高的硬度、良好的化学稳定性，是各类模具钢表面强化薄膜中的首选材料。但它们同时具有高脆性、高残余应力、与基体结合力差等缺陷；且当应用温度较高时，该类膜层容易被氧化而失去功效，导致镀膜件使用寿命缩短。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的镀膜件。

另外，还有必要提供一种制备上述镀膜件的方法。

一种镀膜件，其包括基体、形成于基体表面的打底层、形成于打底层表面的氮氧化镍层及形成于氮氧化镍层表面的氮化硅层。

一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：

提供一基体；

采用磁控溅射法，在该基体表面形成打底层；

采用磁控溅射法，在打底层的表面形成氮氧化镍层，使用金属镍靶，以氧气和氮气为反应气体；

采用磁控溅射法，在氮氧化镍层的表面形成氮化硅层，使用硅靶，以氮气为反应气体。

本发明镀膜件在基体的表面依次沉积打底层、氮氧化镍层及氮化硅层，膜系逐层过渡较好，膜层内部没有明显的应力产生，这样在施加外力的情况下，所镀的膜层不会因为内部的应力缺陷导致失效；所述氮氧化镍层膜层致密，可有效延缓外界的氧气朝膜层内渗透；同时所述氮化硅层具有较高的硬度和耐磨性，可有效避免所述氮氧化镍层的磨损刮擦；通过所述氮氧化镍层和氮化硅层的共同作用，可保护基体在高温时仍不被氧化，有效提高镀膜件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图；

图2为本发明一较佳实施例真空镀膜机的示意图。

主要元件符号说明

镀膜件              10

基体                11

打底层              13

氮氧化镍层          15

氮化硅层            17

真空镀膜机          20

镀膜室              21

镍靶                23

硅靶                24

轨迹                25

真空泵              30

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施方式的镀膜件10包括基体11、形成于基体11表面的打底层13、形成于打底层13表面的氮氧化镍(NiON)层15及形成于氮氧化镍层15表面的氮化硅(SiN)层17。

该基体11的材质为不锈钢或模具钢。

该打底层13可以磁控溅射的方式形成。该打底层13为金属镍(Ni)层。该打底层13的厚度为0.1～0.2μm。

该氮氧化镍层15可以磁控溅射的方式形成。该氮氧化镍层15由细小的纳米晶粒组成，晶间间隙比较小，膜层非常致密。该氮氧化镍层15中镍的原子百分比为45～70％，氧的原子百分比为20～45％，氮的原子百分比为10～15％。该氮氧化镍层15的厚度为0.6～1.2μm。

该氮化硅层17可以磁控溅射的方式形成。所述氮化硅层17具有高熔点、高硬度以及良好的耐磨性，可有效保护氮氧化镍层15，防止其刮伤。该氮化硅层17的厚度为0.5～1.0μm。

本发明一较佳实施方式的镀膜件10的制备方法，其包括以下步骤：

(a)提供一基体11，该基体11的材质为不锈钢或模具钢。

(b)将基体11放入无水乙醇中进行超声波清洗，以去除基体11表面的污渍，清洗时间为20～40min。