[发明专利]一种无氧镀制宝蓝色PVD膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀制PVD膜方法，尤其涉及一种无氧镀制宝蓝色PVD膜方法。

背景技术

PVD(PhysicalVaporDeposition)，指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。PVD操作时可选取不同的金属蒸发，电离成电子态，利用电偏压将离子引领到工件上，沉积成薄膜。在离子沉积到工件前，也可与其他离子作出反应结合，生成复合式薄膜，在硬度、光亮度、摩擦系数、颜色等发生变化，满足在功能或外观上的要求。

PVD镀膜能在多种材质上制备膜，颜色种类繁多，如金色、银色、咖啡色、蓝色、紫色等。由于终端客户对产品表面膜层效果需求越来越高档，PVD镀膜机作为高档表面处理的设备，应用越来越广泛。随着市场的发展，越来越多的客户需求产品表面最终膜层为PVD装饰膜层，并且颜色多样化，其中对宝蓝色的需求也越来越多。目前，公知的宝蓝色PVD镀膜技术多以O₂与Ti结合而生成浅蓝色，再与C₂H₂或C等物质中的碳元素结合反应，从而做成深蓝色、宝蓝色效果。

现有技术宝蓝色PVD膜的生成需用到碳元素，此方法所兼顾的参数繁多，碳离子分布不均会带来技术问题，使颜色不均匀，生产良品率低；另一方面，输入O₂到真空炉室内，会使炉室内的钢氧化，破坏炉壁及炉内结构，造成维修困难，会增加运作成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有PVD镀膜技术不能均匀成宝蓝色膜、设备易氧化的问题，提供一种无氧镀制宝蓝色PVD膜的方法。

一种无氧镀制宝蓝色PVD膜的方法，包括如下步骤：

1）预处理：将工件表面洗净，脱去氧化膜，放入真空炉内，抽真空，升温；

2）生成基础膜层：启动Cr弧靶，在工件表面沉积Cr基础薄膜；

3）生成过渡膜层：持续开启Cr弧靶，注入N₂使工件表面沉积CrN薄膜；

4）生成宝蓝色膜层：关闭Cr弧靶，启动Ti/Al原子比为40∶60至60∶40的TiAl弧靶，并同时注入N₂，加载偏压，直至工件表面沉积宝蓝色TiAlN薄膜。

在其中一个实施例中，所述方法还包括薄膜沉积完成后关闭TiAl弧靶及所有电源，真空炉内逐步升压及降温至65℃～75℃后，取出工件。

在其中一个实施例中，所述步骤1）中预处理还包括抽真空后通入Ar将工件离子清洗20分钟。

在其中一个实施例中，所述镀膜方法均采用多弧离子镀膜法。

在其中一个实施例中，步骤1）中所述抽真空压强为4.0×10^-3～6.0×10^-3Pa。

在其中一个实施例中，步骤1）中所述升温温度至200～250℃。

在其中一个实施例中，步骤2）中所述Cr基础薄膜沉积时间为3～5分钟。

在其中一个实施例中，步骤4）中所述N₂流量为600～700sccm，通入N₂时间为5～8分钟。

在其中一个实施例中，步骤4）中所述偏压为-150V～-250V。

在其中一个实施例中，步骤4）中所述通入N₂，使炉内气压为2.5Pa，通入N₂时间为4～5小时。

以上所述一种无氧镀制宝蓝色PVD膜的方法，采用多弧离子镀膜技术，并采用TiAl合金作弧靶，使钛离子和铝离子均匀的充盈于真空炉内，与氮离子结合而生成稳定的宝蓝色薄膜，过程中没有使用C₂H₂或C中的碳元素调色，因此镀膜颜色均匀稳定；另一方面，镀膜过程中没有O₂，可以避免镀膜设备氧化的问题。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以更好地理解本发明的技术方案，并不用于限定本发明。