[发明专利]一种绝缘材料表面金属化的方法

说明书

本发明涉及一种绝缘材料表面金属化的方法，基底材料在真空容器内进行抽真空后，先采用离子束清洗工艺对基底材料的表面进行离子束清洗处理，然后再采用纯离子真空镀膜工艺对离子束清洗处理后的表面进行纯离子真空镀膜处理。本发明提供的上述技术方案，在纯离子真空镀膜前，采用离子束清洗工艺对基底材料的表面进行清洗处理，使得基底材料表面吸附的气体分子被完全去除，这样显著提高膜层材料的结合强度。同时，可以使得纯离子真空镀膜的镀膜温度要求较低，满足绝缘材料的耐温性能需求。

技术领域

本发明涉及材料表面处理领域，具体涉及一种绝缘材料表面金属化的方法。

背景技术

在军工航天和民用领域，需要很多绝缘产品的表面需要具有导电能力，即绝缘材料表面导电化、金属化。现有绝缘材料表面金属化的方法有化学镀、真空蒸发镀膜和真空磁控溅射镀膜。化学镀是比较传统的表面处理方法，是在无外加电流的情况下，利用强还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，沉积在各种材料表面而形成镀层的方法；该方法污染环境，结合力差，膜层疏松，镀层不致密。真空蒸发镀膜是指真空抽气系统把真空容器抽至指定真空条件；加热源加热固态“膜层原材料”至适当温度，使之表面气化；“膜层原材料”表面的气化原子入射在镀膜产品表面，形成膜层；该方法获取的膜层结合力差、不均匀、膜层疏松、不致密。真空磁控溅射镀膜是指真空抽气系统把真空容器抽至指定真空条件，在真空环境中冲入氩气，电子在电场的作用下运动过程中与氩原子发生碰撞，电离出氩离子和电子，氩离子在电场的作用下轰击“阴极靶材”，溅射出靶材原子和离子，利用磁场提高氩气离化效率，提高膜层沉积速率，靶材原子和离子沉积在“被镀膜产品”表面，形成膜层。真空磁控溅射镀膜也存在膜层结合力弱，膜层不致密的缺点。

为解决现有真空镀膜中的结合力的问题，通常采用加热的方法：提高真空镀膜温度至400℃以上，增加分子热运动能力，提高结合力。但是对于大部分绝缘材料，特别是塑料，耐温通常在200℃以下，无法承受真空镀膜高温，所以在绝缘材料上，特别是塑料上，现有的真空镀膜技术无法有效提高膜层的结合力。

发明内容

本发明的目的是提供一种绝缘材料表面金属化的方法，其可以提高膜层与绝缘材料的结合力。

本发明采用的技术方案是：

一种绝缘材料表面金属化的方法，其特征在于：基底材料在真空容器内进行抽真空后，先采用离子束清洗工艺对基底材料的表面进行离子束清洗处理，然后再采用纯离子真空镀膜工艺对离子束清洗处理后的表面进行纯离子真空镀膜处理。

具体的方案为：基底材料在进行纯离子真空镀膜处理时对基底材料进行施加偏压。

离子束清洗处理的电压为300V～5000V，Ar离子能量：200eV～5000eV。

基底材料在进行纯离子真空镀膜处理时对基底材料施加的偏压为-10000V～0V。

基底材料在进行纯离子真空镀膜处理时真空容器内温度为0℃～150℃。

所述的基底材料为绝缘材料，基底材料上所镀的膜层包括金属、合金和金属化合物等导电材料。

真空容器内进行抽真空后的压力为10^-1Pa量级～10^-5Pa量级。

绝缘材料包括无机玻璃、树脂、有机玻璃、塑料（如：聚四氟乙烯、PE、PP、PVC、PET、亚克力板等）、电木、陶瓷，基底材料上所镀的膜层包括金属膜层、合金膜层、金属化合物膜层。

基底材料上所镀膜层的厚度为0微米～50微米。

基底材料上所镀的膜层为层状结构，各层的材料组成相同或相异。