[发明专利]一种脉冲溅射镀膜工艺

说明书

本发明公开了一种脉冲溅射镀膜工艺，使用清洁剂冲洗塑胶制品表面，对塑胶制品表面亲水处理、粗化处理、中和处理；将中和后的塑胶制品浸入预浸溶液中；沉钯；敏化处理；化学镀铜；清洗烘干；金属等离子体高能注入，将待加工的塑胶制品安装在圆筒形的靶源系统中，在通入反应气体下进行溅射放电，溅射放电使喷溅出金属离子，以及溅射材料未离化的原子限制的圆筒内部，反复溅射和离化，通过加速电压的控制，实现不同能量的离子对塑胶制品的基体和涂层进行注入或沉积。本工艺对手机外壳软基体材料进行离子轰击、注入、外延、沉积等多种工艺复合处理，从而增强其与硬涂层之间的结合强度，解决了软基体表面沉积硬质涂层的普遍难题。

技术领域

本发明涉及塑胶制品表面镀膜领域，具体涉及一种脉冲溅射镀膜工艺。

背景技术

据统计，中国手机用户已经突破10亿，几乎每人一部手机！而智能手机更是火爆，每年以30％的速度暴增！为了保护手机不受磨损、防滑、防摔等，手机壳需求与日俱增，手机壳除了保护功能外，更多的是装饰功能，对80后、90后群体而言，一部手机一般都要买几个手机壳，换着用！这个市场价值简直无可估量！如同汽车的火热催生了汽车美容市场，手机的普及也催生出另一个财富圣地——手机壳产业！

但是由于手机外壳材料PC、ABS，以及铝、镁合金等材料都较软，其表面制备的陶瓷涂层又很硬，往往很难形成良好的结合而导致脱落。尤其是塑料材料，其表面镀制金属或陶瓷涂层的难度更大，比如：首先，塑料表面比较光滑，粗糙度较小，塑料表面与金属镀层之间的粘结力不强；其次，塑料表面与水之间的接触角通常大于90°，呈现明显的憎水性，缺乏与金属结合的极性基团，不易形成金属镀层；还有就是塑料的表面能较低，而金属的表面能较高，两者之间的热力学能不匹配，使金属镀层容易出现起泡、镀层脱落、甚至漏镀的现象。

目前在真空镀膜技术方面，由于磁控溅射、阴极电弧等技术基本比较成熟，研究主要体现在如何增加磁控溅射离化率和减少阴极弧产生的“金属液滴”方面。由于主要技术都是由国外研究所提出，故中国的研究主要处在仿制和优化上。因此，如何实现塑胶制品基体表面制备又漂亮、又能保证硬度和耐磨等性能的涂层仍存在困难，即结合力无法保证。脉冲溅射镀膜技术可以制备成分过渡界面或外延生长，可有效促进结合力的提高，可实现高效、清洁的金属离子体源。

如何解决将塑胶外壳材料表面处理方式，利用金属离子注入法将“金属离子钉到塑胶外壳材料中”，之后进行金属外延生长镀膜和金属膜表面化处理，完成在壳体上制备高结合力的高硬度涂层，同时可以保证制备涂层表面光洁度和其与基体材料有效的结合，就成为一个迫切需要解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种脉冲溅射镀膜工艺。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种脉冲溅射镀膜工艺，具体步骤如下：

S1：加工，通过注塑加工出要形状和尺寸的塑胶制品；

S2：清洗，使用清洁剂冲洗塑胶制品表面，将塑胶制品表面粘附的油污去除；

S3：表面处理，表面亲水处理，亲水处理溶液的质量百分比为3～15％表面活化剂、2～12％渗透剂、80～95％自来水，控制亲水处理溶液的PH值在10～12，用亲水处理溶液充分润湿塑胶制品表面；

表面粗化处理，粗化处理溶液的质量百分比为：二甲基甲酰胺35～37％、乙醇20～25％、余量为水，粗化处理溶液用于提高塑胶制品的表面亲水性和形成适当的粗糙度，从而保证其镀层有良好的附着力；

表面中和处理，采用70～110mL/L盐酸将残留在塑胶制品表面的六价铬清洗干净，以免污染活化剂；

S4：预浸处理，将中和后的塑胶制品浸入预浸溶液，室温，浸泡2～5min，通过预浸可增强活化剂的稳定性，防止活化剂被水稀释及水解；