[发明专利]一种PVD与ALD复合涂层及其制备方法

说明书

本申请涉及原子层沉积领域，具体公开了一种PVD与ALD复合涂层及其制备方法。PVD与ALD复合涂层包括底色层和干涉层，底色层通过磁控溅射法沉积于三维工件表面，干涉层采用原子层沉积法沉积在底色层上，底色层为CrSiCN、CrSiN、CrN、Cr、TiN和TiCN中的一种或几种，干涉层为Al₂O₃、SiO₂或TiO₂中的一种或几种。制备方法为：S1、通过磁控溅射法在三维工件表面沉积底色层；S2、通过原子层沉积法在三维工件表面的底色层上沉积干涉层。本申请的PVD与ALD复合涂层及其制备方法具有改善三维工件表面异色问题的优点。

技术领域

本申请涉及原子层沉积领域，更具体地说，它涉及一种PVD与ALD复合涂层及其制备方法。

背景技术

传统的物理气相沉积方法(PVD)常用于在工件表面沉积所需的涂层从而形成装饰膜，磁控溅射就属于其中一种物理气相沉积方法。

然而，对于结构比较复杂的三维工件，采用磁控溅射沉积法对其表面进行彩色涂层的沉积时，由于磁控溅射的方向是固定的，而三维工件的形状比较复杂且表面凹凸不平，导致三维工件表面不同区域沉积的涂层厚度不同，进而容易导致PVD沉积后三维工件表面产生异色问题。

发明内容

为了改善三维工件表面的异色问题，本申请提供一种PVD与ALD复合涂层及其制备方法。

本申请提供的一种PVD与ALD复合涂层，包括底色层和干涉层，所述底色层通过磁控溅射法沉积于三维工件表面，所述干涉层采用原子层沉积法沉积在底色层上，所述底色层为CrSiCN、CrSiN、CrN、Cr、TiN和TiCN中的一种或几种，所述干涉层为Al₂O₃、SiO₂或TiO₂中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，相较于单纯的采用磁控溅射法对三维工件进行沉积获得特定颜色，先采用磁控溅射法沉积底色层，进而采用原子层沉积法沉积干涉色，两种沉积方法的结合所获得的三维工件表面的颜色更为均匀，减少了三维工件表面异色问题的产生。具体为，单独采用原子层沉积，所获得的涂层膜层薄，硬度低，不耐磨损，无法满足外观件使用要求，只采用磁控溅射法进行沉积时，会产生三维工件表面异色的问题；而采用先磁控溅射法沉积底色层，后原子层沉积法沉积干涉层的方式，底色层能够为干涉层提供支撑作用，且增强干涉层与三维工件之间的硬度和结合力，磁控溅射法沉积的底色层与原子层沉积法沉积的干涉层结合，使整个三维工件的颜色更为匹配；而原子层沉积的方法减少了磁控溅射方法中溅射方向固定导致的沉积不均匀的缺陷，使三维工件表面沉积后的颜色更为一致。

磁控溅射法沉积CrSiCN、CrSiN、CrN、Cr、TiN和TiCN中的一种或几种作为底色层，可增强三维工件表面的硬度和与干涉层之间的结合力。

采用原子层沉积法沉积Al₂O₃、SiO₂或TiO₂中的一种或几种作为干涉层，能够与底色层更好的结合，相较于磁控溅射沉积的干涉层来讲，大大减少了三维工件表面异色问题的情况发生，进而提高三维工件表面颜色的均匀性和一致性。

可选的，一种PVD与ALD复合涂层的制备方法，采用如下的技术方案，所述制备方法为：

S1、通过磁控溅射法在三维工件表面沉积底色层；

S2、通过原子层沉积法在三维工件表面的底色层上沉积干涉层，沉积步骤为：

预处理：真空状态下，对三维工件进行120-250℃的保温预处理，通入保护气；