[发明专利]一种基于纳米石墨烯复合的金属表面涂层的工艺

说明书

本发明公开了离子镀膜技术领域的一种基于纳米石墨烯复合的金属表面涂层的工艺，包括以下步骤：1.1金属表面预处理：对工件充分清洗，是提高附着力的前提；1.2进炉抽真空：将待镀工件安装在设备镀膜室内的转盘上，对镀膜室抽真空，真空达到6.6x 10‑3Pa，将镀膜室真空排气；1.3洗靶及离子清洗：用离子对待镀工件进行清洗；1.4镀膜：在涂层用的金属材料与处理炉之间进行电弧放电，金属材料会气化为等离子态，将镀膜元素离子化；1.5冷却出炉：将氮气或氦气注入处理炉中；1.6品控管理：利用关设备检查工件与涂层表面状况，本发明方法简单，只需要简单操作就可以形成涂层，从而改善零件的耐磨和耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及离子镀膜技术领域，具体是一种基于纳米石墨烯复合的金属表面涂层的工艺。

背景技术

PVD是物理气相沉积技术的简称，是指在真空条件下，采用物理的方法将材料(俗称靶材或膜料)气化成气态分子、原子或离子，并将其沉积在工件形成具有某种特殊功能的薄膜的技术，常见的PVD沉积技术有：蒸发技术、溅射技术、电弧技术。

纳米石墨烯是尺寸为纳米级的尺寸的石墨烯的总称，近年来的研究一直在积极纳米碳物质。具有量子线形状的石墨烯纳米带也是纳米石墨烯的成员。由于体系的尺寸位于体积限制中的石墨烯片或芳族分子的中间，因此预期存在强的尺寸效应和边缘形状效应。石墨烯纳米带是具有带状结构的宽度限制在100nm以下的准一维石墨烯材料，拥有很高的长宽比和平直边缘。它不仅具有石墨烯的独特性质，比如轻质量、高的热导性、良好的机械性质以及电子传输性能，它也具有自己独特的性质，比如高的长宽比、直的边界、良好的表面完整性即基平面上具有较少的缺陷或孔洞。

目前最常用的表面处理方法的产品镀层中残留的有害物质成分和工艺环节中大量废液排放所带来的严重环境污染。尤其是工序中，在产品表面残留的高价铬成分和排放的含铬电镀残液，不能在自然界环境中自然降解，它在生物和人体内积聚，能够造成长期性的危害，是一种毒性极强的致癌物质，也是严重的腐蚀介质。

因此，本发明提供了一种基于纳米石墨烯复合的金属表面涂层的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于纳米石墨烯复合的金属表面涂层的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于纳米石墨烯复合的金属表面涂层的工艺，其特征在于包括以下步骤：

1.1金属表面预处理：对工件充分清洗，是提高附着力的前提；

1.2进炉抽真空：将待镀工件安装在设备镀膜室内的转盘上，对镀膜室抽真空，真空达到6.6x 10-3Pa，将镀膜室真空排气；

1.3洗靶及离子清洗：用离子对待镀工件进行清洗；

1.4镀膜：在涂层用的金属材料与处理炉之间进行电弧放电，金属材料会气化为等离子态，将镀膜元素离子化；

1.5冷却出炉：将氮气或氦气注入处理炉中；

1.6品控管理：利用关设备检查工件与涂层表面状况。

作为本发明进一步的方案：所述步骤1.1中在进行对待镀工件表面预处理时，要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。

作为本发明再进一步的方案：在经过清洗、酸洗和漂洗三道工序后，要进行烘干，温度控制在100度左右，烘干时间为30分钟。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤1.2中在进行真空排气时，镀膜室内的压力大于真空条件的基础压力。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤1.2中在进行抽真空后，需要对待镀工件加热，加热温度在150度左右，加热过后通入氩气。