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CN109279917A - 一种陶瓷表面的镀膜方法 - Google Patents

一种陶瓷表面的镀膜方法 Download PDF

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CN109279917A
CN109279917A CN201710595706.0A CN201710595706A CN109279917A CN 109279917 A CN109279917 A CN 109279917A CN 201710595706 A CN201710595706 A CN 201710595706A CN 109279917 A CN109279917 A CN 109279917A
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王伟
张扬
常杰
林立根
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Shenzhen Yinuo Vacuum Technology Co Ltd
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Shenzhen Yinuo Vacuum Technology Co Ltd
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  • Materials Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种陶瓷表面的镀膜方法，该方法包括等离子清洗基材表面；在所述基材表面制备氧化铝膜层，形成过渡层；在所述过渡层的表面制备氮化硅膜层，形成硬度层；在所述硬度层的表面制备氧化硅膜层，形成结合层；在所述结合层的表面蒸镀氟化物。通过该方法制备的膜层能增加陶瓷材料表面与膜层的结合力、提高表面硬度及耐磨系数，并使表面具有疏水性和防指纹效果。

Description

一种陶瓷表面的镀膜方法
技术领域
本发明涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种陶瓷表面的镀膜方法。
背景技术
现有陶瓷材料表面处理镀制技术，膜层与基材结合力产生阻隔，表面硬度、光滑镀、耐磨系数等性能达不到需求。
因此，上述技术问题需要解决。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种陶瓷表面的镀膜方法，增加陶瓷材料表面与膜层的结合力、提高表面硬度及耐磨系数。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：
一种陶瓷表面的镀膜方法，包括以下步骤：
S1，等离子清洗基材表面；
S2，在所述基材表面制备氧化铝膜层，形成过渡层；
S3，在所述过渡层的表面制备氮化硅膜层，形成硬度层；
S4，在所述硬度层的表面制备氧化硅膜层，形成结合层；
S5，在所述结合层的表面蒸镀氟化物。
其中，在所述步骤S1之前，还包括：
在真空镀膜机上装好氟化物；
清洁基材表面；
将清洁好的基材装进所述真空镀膜机；
所述真空镀膜机通过抽气系统抽至真空。
其中，在所述步骤S5之后，还包括：
对所述真空镀膜机进行降温冷却；
对所述真空镀膜机充入大气，取出产品。
其中，所述硬度层的膜材还包括碳化硅、氮化钛或氮碳化钛。
其中，所述真空镀膜机通过抽气系统抽至真空后的真空度为5.0*10-3pa。
其中，所述步骤S1具体为：
所述真空镀膜机的真空度达到7.5*10-3pa时，对所述基材表面进行离子轰击；充入流量为30sccm的中频氩气、流量为50sccm的离子源，所述离子源的电源电压为600V，工作压强为2.9*10-1pa，时间持续五分钟。
其中，所述步骤S2包括：
在真空镀膜机的真空度达到4.0*10-3pa时，在所述基材表面镀氧化铝，充入流量为30sccm的中频氩气、流量为25sccm的离子源，流量为80sccm的中频氧气，所述中频电源的电流为30A，工作压强为4.5*10-1pa，持续时间六分钟。
其中，所述步骤S3包括：
在所述过渡层的表面镀氮化硅，充入流量为35sccm的中频氩气，流量为30sccm的离子源，流量为90sccm的中频氮气，所述中频电源的电流为24A，的工作压强为4.9*10-1pa，持续时间三分钟。
其中，所述步骤S4包括：
在所述硬度层的表面镀氧化硅，充入流量为30sccm的中频氩气，流量为25sccm的离子源，流量为40sccm的中频氧气，所述中频电源的电流为10A，工作压强为2.9*10-1pa，持续时间三分钟。
其中，所述步骤S5包括：
在真空镀膜机的真空度达到4.5*10-3pa时，在所述结合层的表面镀氟化物，工作电压为2.8V，持续时间六分钟。
本发明的有益效果是：本发明提供一种陶瓷表面的镀膜方法，该方法包括等离子清洗基材表面；在所述基材表面制备氧化铝膜层，形成过渡层；在所述过渡层的表面制备氮化硅膜层，形成硬度层；在所述硬度层的表面制备氧化硅膜层，形成结合层；在所述结合层的表面蒸镀氟化物。通过该方法制备的膜层能增加陶瓷材料表面与膜层的结合力、提高表面硬度及耐磨系数，并使表面具有疏水性和防指纹效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种陶瓷表面的镀膜方法的方法流程图。
图2为本发明实施例二提供的一种陶瓷表面的镀膜方法的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
实施例一
参照图1，本实施例提供一种陶瓷表面的镀膜方法，包括以下步骤：
S101，等离子清洗基材表面。
本实施例中，利用等离子清洗基材表面，能清洁基材表面的细小粉尘及静电，活化基材表面特性，为后续的镀膜工序做准备。
S102，在所述基材表面制备氧化铝膜层，形成过渡层。
本实施例中的过渡层，提高耐磨性、增大强度、形成表面符合膜层，这种膜层可使基材表面的物理、化学性能得到提高，赋予基材表面新的力学、热学、电磁学和催化敏感等功能。
S103，在所述过渡层的表面制备氮化硅膜层，形成硬度层。
本实施例中的硬度层，能提高表面硬度、表面光滑度、热稳定性、以及化学稳定性。
S104，在所述硬度层的表面制备氧化硅膜层，形成结合层。
本实施例中，所述结合层的制备是为了增强氟化物和基材的结合力，增加基材表面的耐磨性。
S105，在所述结合层的表面蒸镀氟化物。
本实施例中，镀了氟化物的表面具有很强的疏水性，水滴接触后能够形成很大的水滴并快速脱离基材表面。
通过本实施例中的方法制备的膜层能增加陶瓷材料表面与膜层的结合力、提高表面硬度及耐磨系数，并使表面具有疏水性和防指纹效果。
实施例二
参照图2，本实施例提供一种陶瓷表面的镀膜方法，包括以下步骤：
S201，在真空镀膜机上装好氟化物。
S202，清洁基材表面。
S203，将清洁好的基材装进所述真空镀膜机。
S204，所述真空镀膜机通过抽气系统抽至真空。
本实施例中，为了获得高纯度和牢固的膜层，真空镀膜机中的真空须抽至5.0*10- 3pa以下。
S205，所述真空镀膜机的真空度达到7.5*10-3pa时，对所述基材表面进行离子轰击；充入流量为30sccm的中频氩气、流量为50sccm的离子源，所述离子源的电源电压为600V，工作压强为2.9*10-1pa，时间持续五分钟。
本实施例中，利用等离子清洗基材表面，能清洁基材表面的细小粉尘及静电，活化基材表面特性，为后续的镀膜工序做准备。
S206，在真空镀膜机的真空度达到4.0*10-3pa时，在所述基材表面镀氧化铝，形成过渡层；充入流量为30sccm的中频氩气、流量为25sccm的离子源，流量为80sccm的中频氧气，所述中频电源的电流为30A，工作压强为4.5*10-1pa，持续时间六分钟。
本实施例中的过渡层，提高耐磨性、增大强度、形成表面符合膜层，这种膜层可使基材表面的物理、化学性能得到提高，赋予基材表面新的力学、热学、电磁学和催化敏感等功能。
S207，在所述过渡层的表面镀氮化硅，形成硬度层；充入流量为35sccm的中频氩气，流量为30sccm的离子源，流量为90sccm的中频氮气，所述中频电源的电流为24A，的工作压强为4.9*10-1pa，持续时间三分钟。
本实施例中的硬度层，能提高表面硬度、表面光滑度、热稳定性、以及化学稳定性。
优选的，所述硬度层的膜材还包括碳化硅、氮化钛或氮碳化钛。其中，氮碳化钛涂层对于既要求较低的摩擦系数又要求较高硬度的场合,将碳引入涂层中,所形成的氮碳化钛涂层是一种理想的选择。镀氮碳化钛涂层的表面硬度更高,摩擦系数较低。这种涂层的益处在提高生产力,改进工件表面质量方面非常显著。同时,由于氮碳化钛涂层更低的摩擦系数和更高的硬度,镀氮碳化钛涂层的工具更加适合于切割如不锈钢,钛合金和镍合金等坚硬材料。
S208，在所述硬度层的表面镀氧化硅，形成结合层；充入流量为30sccm的中频氩气，流量为25sccm的离子源，流量为40sccm的中频氧气，所述中频电源的电流为10A，工作压强为2.9*10-1pa，持续时间三分钟。
本实施例中，所述结合层的制备是为了增强氟化物和基材的结合力，增加基材表面的耐磨性。
S209，在真空镀膜机的真空度达到4.5*10-3pa时，在所述结合层的表面镀氟化物，工作电压为2.8V，持续时间六分钟。
本实施例中，镀了氟化物的表面具有很强的疏水性，水滴接触后能够形成很大的水滴角并快速脱离基材表面。
S2010，对所述真空镀膜机进行降温冷却。
S2011，对所述真空镀膜机充入大气，取出产品。
通过本实施例中的方法制备的膜层能增加陶瓷材料表面与膜层的结合力、提高表面硬度及耐磨系数，并使表面具有疏水性和防指纹效果。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，等离子清洗基材表面；
S2，在所述基材表面制备氧化铝膜层，形成过渡层；
S3，在所述过渡层的表面制备氮化硅膜层，形成硬度层；
S4，在所述硬度层的表面制备氧化硅膜层，形成结合层；
S5，在所述结合层的表面蒸镀氟化物。
2.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括：
在真空镀膜机上装好氟化物；
清洁基材表面；
将清洁好的基材装进所述真空镀膜机；
所述真空镀膜机通过抽气系统抽至真空。
3.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，在所述步骤S5之后，还包括：
对所述真空镀膜机进行降温冷却；
对所述真空镀膜机充入大气，取出产品。
4.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，所述硬度层的膜材还包括碳化硅、氮化钛或氮碳化钛。
5.根据权利要求2所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，所述真空镀膜机通过抽气系统抽至真空后的真空度为5.0*10-3pa。
6.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
所述真空镀膜机的真空度达到7.5*10-3pa时，对所述基材表面进行离子轰击；充入流量为30sccm的中频氩气、流量为50sccm的离子源，所述离子源的电源电压为600V，工作压强为2.9*10-1pa，时间持续五分钟。
7.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
在真空镀膜机的真空度达到4.0*10-3pa时，在所述基材表面镀氧化铝，充入流量为30sccm的中频氩气、流量为25sccm的离子源，流量为80sccm的中频氧气，所述中频电源的电流为30A，工作压强为4.5*10-1pa，持续时间六分钟。
8.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
在所述过渡层的表面镀氮化硅，充入流量为35sccm的中频氩气，流量为30sccm的离子源，流量为90sccm的中频氮气，所述中频电源的电流为24A，的工作压强为4.9*10-1pa，持续时间三分钟。
9.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
在所述硬度层的表面镀氧化硅，充入流量为30sccm的中频氩气，流量为25sccm的离子源，流量为40sccm的中频氧气，所述中频电源的电流为10A，工作压强为2.9*10-1pa，持续时间三分钟。
10.根据权利要求1所述的陶瓷表面的镀膜方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
在真空镀膜机的真空度达到4.5*10-3pa时，在所述结合层的表面镀氟化物，工作电压为2.8V，持续时间六分钟。
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