CN102400097A - 壳体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种壳体，包括基体及形成于基体上的防腐层，该防腐层为CeSiNO层。该壳体具有较好的耐腐蚀性。本发明还提供上述壳体的制造方法，其包括：提供基体；以氮气为反应气体，采用硅靶及氧化铈靶，于该基体上磁控溅射防腐层，该防腐层为CeSiNO层。
Description
技术领域
本发明涉及一种壳体及其制造方法。
背景技术
铝、镁等金属及其合金被广泛应用于航空、航天、汽车及微电子等工业领域。但铝、镁等金属及其合金最明显的缺点是耐腐蚀差，暴露于自然环境中会引起表面快速腐蚀。
提高铝、镁等金属及其合金耐腐蚀性的方法通常是在其表面形成保护性的膜层。传统的阳极氧化、电沉积、化学转化膜技术及电镀等表面处理方法存在生产工艺复杂、效率低、环境污染严重等缺点。而真空镀膜(PVD)技术虽是一种非常环保的镀膜工艺，且可镀制的膜层种类丰富、耐磨性能优异，但PVD工艺沉积的膜层大多以柱状晶形态生长，因此膜层存在大量的晶间间隙，导致膜层致密性不够而对铝、镁等金属及其合金的耐腐蚀性能的提高有限。
发明内容
鉴于此，提供一种具有良好耐腐蚀性的壳体。
另外，还提供一种上述壳体的制造方法。
一种壳体，包括基体及形成于基体上的防腐层，该防腐层为CeSiNO层。
一种壳体的制造方法，包括以下步骤：
提供基体；
以氮气为反应气体，采用硅靶及氧化铈靶，于该基体上磁控溅射防腐层，该防腐层为CeSiNO层。
所述防腐层在其形成过程中可形成陶瓷相的Si3N4及陶瓷相的CeO2，该两相陶瓷相对酸碱有一定的抵抗力，化学稳定性及热稳定性高，从而可提高壳体的耐腐蚀性。另外，Si3N4相及CeO2相的两相共沉积，能互相抑制柱状晶体的生长，增强所述防腐层的致密性，从而进一步提高所述壳体的耐腐蚀性。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的壳体的剖视图。
主要元件符号说明
壳体 10
基体 11
防腐层 13
颜色层 15
具体实施方式
请参阅图1，本发明一较佳实施例的壳体10包括基体11及形成于该基体11上的防腐层13。该基体11的材质可以为铝、镁、铝合金或镁合金。该壳体10可以为3C电子产品的壳体，也可为眼镜边框、建筑用件及汽车等交通工具的零部件等。
该防腐层13为铈硅氮氧(CeSiNO)层，其厚度为0.5～3.0μm。该防腐层13通过磁控溅射法沉积形成。
可以理解的，在该防腐层13的表面还可镀覆颜色层15，以增强该壳体10的美观性。
本发明一较佳实施例的制造所述壳体10的方法主要包括如下步骤：
提供基体11，所述基体11的材质可以为铝、镁、铝合金或镁合金。
对基体11依次进行研磨及电解抛光。电解抛光后，再依次用去离子水和无水乙醇对该基体11表面进行擦拭；将擦拭后的基体11放入盛装有丙酮溶液的超声波清洗器中进行震动清洗，以除去基体11表面的杂质和油污等。清洗完毕后吹干备用。
对经上述处理后的基体11的表面进行氩气等离子清洗，进一步去除基体11表面的油污，以改善基体11表面与后续涂层的结合力。该等离子清洗的具体操作及工艺参数可为：将基体11放入一射频磁控溅射镀膜机(图未示)的镀膜室内，抽真空该镀膜室至真空度为1.0×10-3Pa，以250～500sccm(标准状态毫升/分钟)的流量向镀膜室中通入纯度为99.999％的氩气，于基体11上施加-150～-500V的偏压，对基体11表面进行等离子清洗，清洗时间为5～15min。
在对基体11进行等离子清洗后，于该基体11上形成防腐层13。该防腐层13为CeSiNO层。形成该防腐层13的具体操作及工艺参数如下：
以氩气为工作气体，调节氩气流量为10～150sccm，向镀膜室中通入流量为40～150sccm的反应气体氮气，于基体11上施加-50～-115V的偏压，并加热镀膜室至115～350℃(即溅射温度为115～350℃)；开启安装于所述镀膜室的硅(Si)靶及氧化铈(CeO2)靶的电源，分别设置硅靶的功率为50～200W、氧化铈靶的功率为5～30W，沉积防腐层13。沉积该防腐层13的时间为90～113min。
所述防腐层13在其形成过程中可形成陶瓷相的Si3N4及陶瓷相的CeO2，该两相陶瓷相对酸碱有一定的抵抗力，化学稳定性及热稳定性高，从而可提高壳体10的耐腐蚀性。另外，Si3N4相及CeO2相的两相共沉积，能互相抑制柱状晶体的生长，增强所述防腐层13的致密性，从而进一步提高所述壳体10的耐腐蚀性。
关闭施加于基体11上的负偏压、硅靶及氧化铈靶的电源，停止通入氩气及氮气，待所述防腐层13冷却后，向镀膜室内通入空气，打开镀膜室门，取出镀覆有防腐层13的壳体10。
可以理解的，制造所述壳体10的方法还可包括在该防腐层13的表面镀覆颜色层15，以增强壳体10的美观性。
Claims (10)
1.一种壳体，包括基体及形成于基体上的防腐层，其特征在于：该防腐层为CeSiNO层。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述防腐层以磁控溅射镀膜法形成。
3.如权利要求2所述的壳体，其特征在于：该防腐层含有Si3N4相及CeO2相。
4.如权利要求2所述的壳体，其特征在于：该防腐层的厚度为0.3～3.0μm。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该壳体还包括形成于该防腐层上的颜色层。
6.一种壳体的制造方法，包括以下步骤：
提供基体；
以氮气为反应气体，采用硅靶及氧化铈靶，于该基体上磁控溅射防腐层，该防腐层为CeSiNO层。
7.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述防腐层的工艺参数为：硅靶的电源功率为50～200W，氧化铈靶的电源功率为5～30W，以氩气为工作气体，其流量为10～150sccm，氮气的流量为40～150sccm，于基体上施加-50～-115V的偏压，溅射温度为115～350℃，溅射时间为90～113min。
8.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述壳体的制造方法还包括对基体进行研磨、电解抛光及超声波清洗的步骤。
9.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述壳体的制造方法还包括在磁控溅射所述防腐层之前对基体进行等离子清洗的步骤。
10.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：所述壳体的制造方法还包括在该防腐层的表面镀覆颜色层的步骤。
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