[发明专利]一种在金属表面制备的玫瑰金薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种在金属表面制备的玫瑰金薄膜及其制备方法，玫瑰金薄膜为多层结构，包括金属基体，该金属基体材料为不锈钢，金属基体的表面为玫瑰金镀层，玫瑰金镀层与金属基体之间有TiN和Ti过渡层；其制备方法为采用中频磁控溅射镀膜的方式在金属表面分别制备TiN和Ti过渡层，玫瑰金镀层；该金属基体表面的玫瑰金镀层有着非常高的强度和耐磨擦性能，且与金属基体具有较高的结合强度，该玫瑰金薄膜可广泛应用于各种不锈钢表壳、表带的外表装饰，从而提高表壳、表带的使用寿命；其制备方法简单快捷，减少了常规电镀工艺给操作工人以及环境所带来的危害，给电镀作业带来了极大的便利。

技术领域

本发明涉及中频磁控溅射镀膜的技术领域，尤其涉及一种在金属表面制备的玫瑰金薄膜及其制备方法。

背景技术

目前，常规电镀产品都是将金属零件浸入到电镀液中，利用电解的原理将导电体铺上一层电镀层。虽然在一定程度上能满足人们的需求，但同时也存在一些缺点：其一、常规电镀工艺中会产生大量含有强酸、强碱、重金属铬的电镀废水，对工人身体伤害很大，而且容易污染地表水和地下水，属于重污染行业；其二、常规电镀容易导致涂层厚度不均匀，影响外观效果。另一方面，真空镀玫瑰金薄膜易变色，需经钝化处理，现在钝化处理一般是浸重铬酸钾溶液，重铬酸钾溶液对环境污染较大，不适合大量使用。

发明内容

本发明目的是解决上述问题，发明一种在金属表面制备的玫瑰金薄膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种在金属表面制备的玫瑰金薄膜，包括金属基体，该金属基体材料为不锈钢，玫瑰金薄膜为多层结构，金属基体的表面为玫瑰金镀层，玫瑰金镀层与金属基体之间有TiN和Ti过渡层。

一种在金属表面制备玫瑰金薄膜的方法，其包括以下步骤：

S1、前处理：将金属基体打磨抛光，依次放入酒精和丙酮中超声清洗各10-15min，放入真空干燥箱中充分干燥后迅速放入镀膜机真空室，镀膜机真空室本底真空度为8.0×10-3Pa，加热至230℃，保温时间20-30min；

S2、离子清洗：在镀膜机真空室通入Ar气，其压力为0.3Pa，开启偏压电源，电压250V，占空比74.4，辉光放电清洗20-30min；偏压降低至200V，开启离子源离子清洗20-30min，然后开启电弧源Ti靶，偏压200-300V，靶电流70A，离子轰击Ti靶3-4min；

S3、沉积Ti：调整Ar气压至0.36-0.39Pa，偏压降低至50-60V，电弧镀Ti3-5min；

S4、沉积TiN：调整工作气压为0.32-0.36Pa，偏压58V，Ti靶电流50-60A；开启N2，调整N2流量为110-130sccm，沉积温度为120-200℃，中频磁控溅射沉积TiN15-20min；

S5、沉积玫瑰金镀层：关闭Ti靶材，关闭N2；调整Ar气压至0.9-1.8Pa，偏压至100-200V，开启金靶电源，电流调制5-6A，中频磁控溅射沉积玫瑰金60-70min；

S6、后处理：关闭金靶电源，关闭偏压电源、离子源及气体源，保温20-25min，镀层结束；

S7、钝化处理：将镀有玫瑰金薄膜的金属基体浸金银保护水，温度为30℃,钝化处理5min，取出烘干。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明将玫瑰金薄膜设计为多层结构，金属基体的表面为玫瑰金镀层，玫瑰金镀层与金属基体之间有TiN和Ti过渡层，以减小残余应力，增加了玫瑰金薄膜与金属基体之间的结合强度；该玫瑰金薄膜具有良好的耐磨性，同时与金属基体具有较高的结合强度，外表为玫瑰色，不变色，不含铬，从而可以提高不锈钢表带、表壳的使用寿命；另一方面，其制备过程简单快捷，减少了常规电镀工艺给操作工人以及环境所带来的危害，给电镀作业带来了极大的便利。