[发明专利]一种钛基底着多重及图案化颜色的方法

说明书

本发明公开一种钛基底着多重及图案化颜色的方法，在腔室真空度为预设的高压环境下，通过磁控溅射仪向钛基底上采用ZnO进行第一层溅射，溅射时长为t1，溅射厚度为h1，完成第一层着色；在第一层着色的基础上，再采用MoS₂进行第二层溅射，溅射时长为t2，溅射厚度为h2，颜色转变为目标色；通过控制溅射时长t1和t2，溅射厚度h1和h2，以及溅射的区域，实现不同颜色的图案化。本发明可在钛基底上沉积多层膜，进而进行颜色调控，加掩膜板，可以实现图案化，且易于实现，利于大规模推广。

技术领域

本发明涉及金属着色技术领域，具体为一种钛基底着多重及图案化颜色的方法。

背景技术

金属着色在金属保护、环境材料、艺术品、可视化建筑材料的制备等方面具有重要意义。金属着色可以直接在金属表面上进行；也可以在金属表面热氧化或阳极化后得到氧化膜层或电镀上适当的镀层后再进行。金属着色处理工艺主要有：①热处理着色工艺；②化学氧化着色工艺③电化学着色工艺。

金属钛是银白色的金属，它具有许多优良性能，金属钛机械强度与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。金属钛耐高温，熔点1942K。钛、钛合金是极其重要的轻质结构材料，它们的优良性能使其在航空、航天、车辆工程、生物医学工程等领域具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。

金属钛有强的耐酸碱腐蚀能力，可以抵抗强酸甚至王水的作用，表现出很强的抗腐蚀性能。因此，通过化学法在钛表面形成氧化层而着色的方法常常需要很高的电压及很强的酸性电解液，不利于大规模推广。

同时，传统着色工艺、电化学，激光，难以在同一基底上沉积两种颜色，对于图案化的美学应用是一个限制，同时限制其在其它方向的可控应用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可在钛基底上沉积多层膜，进而进行颜色调控，且易于实现，利于大规模推广的钛基底着多重及图案化颜色的方法。技术方案如下：

一种钛基底着多重及图案化颜色的方法，在腔室真空度为预设的高压环境下，通过磁控溅射仪向钛基底上采用ZnO进行第一层溅射，溅射时长为t1，溅射厚度为h1，完成第一层着色；在第一层着色的基础上，再采用MoS₂进行第二层溅射，溅射时长为t2，溅射厚度为h2，颜色转变为目标色；通过控制溅射时长t1和t2，溅射厚度h1和h2，以及溅射的区域，实现不同颜色的图案化。

进一步的，所述溅射时长t1为3分钟，溅射厚度h1为30nm时，第一层着色为棕色；溅射时长t2为5分钟，溅射厚度h2为50nm时，目标色为淡绿色。

更进一步的，所述溅射时长t1为5分钟，溅射厚度h1为50nm时，第一层着色为紫色；溅射时长t2为5分钟，溅射厚度h2为50nm时，目标色为黄色。

更进一步的，所述溅射时长t1为10分钟，溅射厚度h1为100nm时，第一层着色为黄色；溅射时长t2为5分钟，溅射厚度h2为50nm时，目标色为紫色。

更进一步的，所述溅射时长t1为15分钟，溅射厚度h1为150nm时，第一层着色为橙色；溅射时长t2为5分钟，溅射厚度h2为50nm时，目标色为绿色。

更进一步的，所述溅射时长t1为20分钟，溅射厚度h1为200nm时，第一层着色为蓝色；溅射时长t2为5分钟，溅射厚度h2为50nm时，目标色为橙色。

更进一步的，所述溅射时长t1为25分钟，溅射厚度h1为250nm时，第一层着色为紫色；溅射时长t2为5分钟，溅射厚度h2为50nm时，目标色为黄色。

更进一步的，所述钛基底面积直径为0.1-10cm，厚度为0.1-3cm，距离靶8cm；溅射功率为100W，所用靶材直径6cm，厚度5mm。

更进一步的，第一层溅射完成后，在溅射面上增设带有目标图案的掩膜板，再进行第二层溅射。