CN116590654A - 镀膜制品及其制作方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镀膜制品及其制作方法与应用，镀膜制品包括基体和于所述基体表面由內至外依次设置的打底层、颜色层、第一干涉层、第二干涉层和第三干涉层，所述打底层为Cr层，所述颜色层为CrSiCN层，所述第一干涉层为SiCrCN层，所述第二干涉层为CrC层，所述第三干涉层为SiC层。其中，Cr原子和Si原子在所述颜色层中的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在所述第一干涉层中的摩尔含量之和。通过设置第一干涉层、第二干涉层和第三干涉层，在调整各干涉层的厚度和原子摩尔含量实现颜色调控的同时，还能够调整镀膜制品平面和曲面的色差，并且使得镀膜制品表面具有优异的光泽度、硬度、耐磨性和化学稳定性。

Description

镀膜制品及其制作方法与应用

技术领域

本发明涉及镀膜技术领域，尤其涉及一种镀膜制品及其制作方法与应用。

背景技术

随着人们对产品外观装饰涂层颜色要求越来越丰富，已经不再满足于黑色、银色、灰色、金色等传统单调颜色，需要色彩更鲜艳、种类更丰富的外观装饰涂层。在这种消费和市场趋势下，开发紫色、蓝色或绿色等鲜艳色彩的涂层越来越成为装饰镀膜技术的研发趋势。同时，兼具高硬度、耐磨性和稳定性等功能性的装饰镀涂层更加受到人们的喜爱。但现有的镀膜技术由于与膜层呈现颜色相关的参数，如膜层的成分、结构、厚度以及工艺参数变量等太多，工艺可控性不好，对于一些色彩，如蓝色、紫色、绿色等，存在稳定性差、难以重复生产，以及在工件的平面和曲面位置的膜层色差大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种镀膜制品及其制作方法与应用以解决上述问题。

本发明一实施方式提供一种镀膜制品，包括基体和依次设于所述基体表面的打底层、颜色层、第一干涉层、第二干涉层和第三干涉层，所述打底层为Cr层，所述颜色层为CrSiCN层，所述第一干涉层为SiCrCN层，所述第二干涉层为CrC层，所述第三干涉层为SiC层；

其中，Cr原子和Si原子在所述颜色层中的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在所述第一干涉层中的摩尔含量之和。

在一些实施方式中，所述Cr原子在所述第二干涉层中的摩尔含量大于所述Cr原子和Si原子在所述第一干涉层中的摩尔含量之和；所述Si原子在所述第三干涉层中的摩尔含量小于所述Cr原子在所述第二干涉层中的摩尔含量。

本发明还提供一种镀膜制品的制作方法，包括步骤：

提供基体；

在所述基体表面形成打底层，所述打底层为Cr层；

在所述打底层表面形成颜色层，所述颜色层为CrSiCN层；

在所述颜色层表面形成第一干涉层，所述第一干涉层为SiCrCN层；

在所述第一干涉层表面形成第二干涉层，所述第二干涉层为CrC层；及

在所述第二干涉层表面形成第三干涉层，所述第三干涉层为SiC层；

其中，Cr原子和Si原子在所述颜色层中的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在所述第一干涉层中的摩尔含量之和。

本发明还提供一种所述的镀膜制品在电子设备、装饰品或硬质道具中的应用。

相较于现有技术中，本发明的镀膜制品包含有颜色层和第一干涉层、第二干涉层和第三干涉层，通过控制颜色层和第一干涉层的原子组成和摩尔含量，使得颜色层的反射率高于所述第一干涉层，从而使反射光线和折射光线发生相长干涉，使得镀膜制品具有特定的色彩。可以通过调整所述第一干涉层、第二干涉层和第三干涉层的原子摩尔含量和厚度，从而实现对颜色层反射到三个干涉层的光线进行不同程度的干涉，以得到呈现出不同的最终颜色色彩的镀膜制品，进而可以在不改变颜色层的基础上仅通过调整三个干涉层的厚度和原子摩尔含量占比，即可以得到多目标色、广色域的多个镀膜制品。所述镀膜制品呈现的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L值坐标范围为40≤L≤65，a值坐标范围为-10≤a≤8，b值坐标范围为-35≤b≤6，可以实现颜色从枪灰—太空黑—海军蓝—暗紫色—黄绿色等一系列颜色的转变。

并且，通过在第一干涉层表面依次设置特定组成的第二干涉层和第三干涉层，可以使得镀膜制品的平面颜色与面颜色在各自的不同的变化周期内能找到颜色重合，从而减小平面和曲面的色差。

另外，颜色层和第一干涉层、第二干涉层和第三干涉层的组成和结构设计在一定程度上增加了镀膜制品的表面亮度、硬度、耐磨性和化学稳定性。

附图说明

图1是本发明一实施方式的镀膜制品的截面示意图。

图2是本发明另一实施方式的镀膜制品的截面示意图。

图3是本发明一实施方式的镀膜制品中光线干涉示意图。

图4是本发明一实施方式的镀膜制品的制作方法。

图5是本发明另一实施方式的镀膜制品的制作方法。

图6是本发明一实施方式提供的溅射镀膜设备的部分结构示意图。

图7是本发明实施例1中制得的镀膜制品的扫描电子显微镜照片。

图8为本发明一实施方式提供的电子设备的结构示意图。

主要元件符号说明

镀膜制品 100、200

基体 10

打底层 20

过渡层 30

颜色层 40

第一干涉层 50

第二干涉层 60

第三干涉层 70

溅射镀膜设备 300

真空腔室 R

第一铬靶 101

第二铬靶 102

第三硅靶 103

第四硅靶 104

第五铬靶 105

第六硅靶 106

第一修正件 201

第二修正件 202

第三修正件 203

第四修正件 204

电子设备 400

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参见图1和图3，本发明的实施方式提供一种镀膜制品100，包括基体10以及依次形成于基体10表面的打底层20、颜色层40、第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70，打底层20为Cr层，颜色层40为CrSiCN层，第一干涉层50为SiCrCN层，第二干涉层60为CrC层，第三干涉层70为SiC层。其中，在颜色层40中Cr原子和Si原子的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在第一干涉层50中的摩尔含量之和，从而使得颜色层40的反射率高于第一干涉层50，进而颜色层40与第一干涉层50之间形成干涉界面。当光线由光源O以一定角度入射到第三干涉层70时，一部分光线被反射(即反射光线A)，另一部分光线则由外界进入第三干涉层70的内部发生折射，按此规律光线依次穿过第三干涉层70、第二干涉层60和第一干涉层50。当光线到达颜色层40与第一干涉层50之间的干涉界面时，由于颜色层40对可见光的反射率高，因此光线再次被反射到第一干涉层50的内部，到达第一干涉层50与第二干涉层60之间的界面时再次被折射，直至被折射出第三干涉层70(即折射光线B)。反射光线A与折射光线B发生相长干涉，从而使得镀膜制品100实现目标色。

在确定颜色层40、第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70的元素构成后，通过改变颜色层40的颜色(基底色)和所述第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70中的原子含量占比和各自的膜厚，以干涉从颜色层40反射后进入到第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70的光线，调控镀膜制品100的折射与消光系数，进而提升镀膜制品100呈现的颜色美观性和多样性。

在一些实施例中，颜色层40中Cr原子、Si原子、C原子和N原子的原子摩尔含量可为(52～57):(20～22):(2～6):(19～22)。在一些实施例中，第一干涉层50中Si原子、Cr原子、C原子和N原子的摩尔含量可为(22～25):(18～20):(17～20):(38～40)。第二干涉层60中Cr原子和C原子的摩尔含量为(50～70):1。在一些实施例中，第三干涉层70中Si原子和C原子的摩尔含量可为(15～25):1。在一些实施例中，第一干涉层50的厚度可为40～90nm，第二干涉层60的厚度可为20～50nm，第三干涉层70的厚度可为20～80nm。

在优选实施例中，颜色层40中Cr原子、Si原子、C原子和N原子的原子摩尔含量可为57:22:2:19，第一干涉层50中Si原子、Cr原子、C原子和N原子的摩尔含量可为25:20:17:38，第二干涉层60中Cr原子和C原子的摩尔含量可为60:1，第三干涉层70中Si原子和C原子的摩尔含量可为20:1。

其中，基体10的材质可以选自不锈钢、铝、玻璃、陶瓷或塑料等，具体可以根据实际生产的需求进行选择和调整，这里不做赘述。在本实施例中，基体10的材质为不锈钢。

镀膜制品100中打底层20为Cr层，用于提高颜色层40与基体10的附着力，Cr原子具有强原子极性，可以与基体10表面存在的多种形态的原子和分子的结合力更强，因此能够稳固地结合于基体10表面，进一步提高膜层的致密度，以得到色彩更加稳定且更加柔和的广色域镀膜制品100。颜色层40采用CrSiCN层、第一干涉层50采用SiCrCN层易于在膜层结构中生成非晶态的SiN_x和非晶态SiC，提高膜层的致密度，减少膜层结构中晶粒之间的孔隙缺陷。Cr原子在第二干涉层60中的摩尔含量大于Cr原子和Si原子在第一干涉层50中的摩尔含量之和，从而使得第二干涉层60的反射率高于第一干涉层50，可进一步提高镀膜制品100表面的亮度(即L值)。Si原子在第三干涉层70中的摩尔含量小于所述Cr原子在第二干涉层60中的摩尔含量，使得第三干涉层70的反射率低于第二干涉层60，使得第三干涉层70作为面层干涉与第一干涉层50配合减少镀膜制品100不同位置的色差及提高表面薄膜硬度。

根据CIE-LAB颜色模型系统，L值代表明暗程度；a代表红色到绿色的范围，a正值代表偏红的程度，a负值代表偏绿的程度；b代表黄色到蓝色的范围，b正值代表偏黄的程度，b负值代表偏蓝的程度。由L、a、b三个数值可以确定对应的一个颜色。颜色层40、第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70的元素组成、结构和厚度均会影响各自的L、a、b数值，进而直接影响最终面层呈现的色彩效果。

在本实施例中，可通过调控各层的原子摩尔含量和膜厚，调控颜色层40的L值范围为50～60，a值为0.5，b值范围为2.5；第一干涉层50的L值范围为40～50，a值范围为-12～-1，b值范围为-30～-3；第二干涉层60的L值范围为70～80，a值范围为-2～2，b值范围为-2～1；第三干涉层70的L值范围为40～65，a值范围为-10～8，b值范围为-35～6。镀膜制品100呈现的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L值坐标范围为40≤L≤65，a值坐标范围为-10≤a≤8，b值坐标范围为-35≤b≤6，可以实现颜色从枪灰—太空黑—海军蓝—暗紫色—黄绿色等一系列颜色的转变。

在确定各层的元素组成后，最终镀膜制品100面层所呈现的颜色的a、b、L值可通过调整第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70各自的厚度和原子摩尔含量实现调控。其中，增大第一干涉层50和第二干涉层60的厚度会使得b值增大，而增大第三干涉层70的厚度会使得b值减小，因而最终面层颜色的b值可以通过第三干涉层70的厚度实现控制；同理，第一干涉层50的厚度越大，最终面层颜色的a值越大，第一干涉层50中C元素摩尔含量占比越大(即Si、Cr原子摩尔含量占比越小)，a值也越大；第二干涉层60的厚度越大，最终面层颜色的L值越大，第二干涉层60中C元素摩尔含量占比越小(即Cr原子摩尔含量占比越大)，L值也越大。

因干涉层的厚度影响颜色的变化，工件各部位的厚度与很多因素相关比如与靶距离的远近，角度以及是否存在遮挡等，一般情况下，最终产品的平面位置与产品3D曲面位置的膜厚差异会很大(3D面的膜厚一般只有平面的一半)，造成同一个产品平面和曲面色差大，不能用于工业生产。为了解决色差的问题，本发明中进一步在第一干涉层50的表面设置了第二干涉层60和第三干涉层70，原理如下：同一干涉层随膜厚变化颜色会发生变化，颜色变化有一定的周期性，比如蓝色-蓝绿色-绿色-浅绿色-黄色-蓝色-蓝绿色等。为了保证同一工件平面与曲面的色差，通过三个干涉层厚度和原子摩尔含量的控制让镀膜制品100的平面颜色与3D面颜色在各自的不同的变化周期内能找到颜色重合，例如3D面在第一周期厚度内呈蓝色，平面在第二周期厚度呈蓝色，这样3D面和平面颜色达到了统一。

请参见图2，在至少一实施例中，镀膜制品100还包括过渡层30，过渡层30形成于打底层20与颜色层40之间，用于提升打底层20与颜色层40之间的结合力。

其中，过渡层30为CrSiN层，硬度高且性能稳定，可进一步提高膜层的硬度和耐磨性。

请参见图4，本发明还提供一种镀膜制品100的制作方法，采用图6所示的溅射镀膜设备300来制作所述镀膜制品100。其中，所述溅射镀膜设备300包括一真空腔室R以及设于真空腔室R内的第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104、第五铬靶105和第六硅靶106。对应采用中频电源控制第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104、第五铬靶105和第六硅靶106以向基体10提供Cr源和Si源。在对所述基体10进行磁控溅射镀膜时，所述待镀膜的基体10置于所述真空腔室R内可旋转的工件架上，所述第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104、第五铬靶105和第六硅靶106围绕所述基体10设置。其中，所述第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104均匀分布于离所述基体10较远的外侧，所述第五铬靶105和第六硅靶106相对设置于离所述基体10较近的内侧。在本实施例中，所述第五铬靶105与所述第一铬靶101对应设置，所述第六硅靶106与所述第三硅靶103对应设置。靶电流为中频电源的恒定电流。

其中，溅射镀膜设备300还包括反应气体源和偏压电源(图未示)，反应气体源用于向真空腔室R内通入氩气、氮气以及碳源反应气体，偏压电源用于向所述基体10施加脉冲基体负偏压。

所述制作方法包括：

S1：提供基体10。基体10的材质可以选自不锈钢、铝、玻璃、陶瓷或塑料，可以根据实际生产的需求进行选择和调整。

S2：在基体10表面形成打底层20，打底层20为Cr层。

具体地，通过采用所述第一铬靶101、第二铬靶102靶和第五铬靶105提供Cr源并通入氩气，在基体10表面进行磁控溅射沉积形成打底层20。

S3：在打底层20表面溅射镀膜形成颜色层40，颜色层40为CrSiCN层。

具体地，通过采用第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104、第五铬靶105和第六硅靶106提供Cr源和Si源并通入氩气、氮气和碳源反应气体，在打底层20表面进行磁控溅射沉积形成颜色层40。

S4：在颜色层40的表面溅射镀膜形成预设厚度的第一干涉层50，第一干涉层50为SiCrCN层；其中，Cr原子和Si原子在颜色层40中的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在第一干涉层50中的摩尔含量之和。

具体地，采用第二铬靶102和第三硅靶103提供Cr源和Si源并通入氩气、氮气以及碳源反应气体，在颜色层40表面进行磁控溅射沉积形成第一干涉层50。

S5：在第一干涉层50的表面溅射镀膜形成预设厚度的第二干涉层60，第二干涉层60为CrC层，Cr原子在第二干涉层60中的摩尔含量大于Cr原子和Si原子在第一干涉层50中的摩尔含量之和。

具体地，采用第一铬靶101提供Cr源并通入氩气以及碳源反应气体，在第一干涉层50表面进行磁控溅射沉积形成第二干涉层60。

S6：在第二干涉层60的表面溅射镀膜形成预设厚度的第三干涉层70，第三干涉层70为SiC，Si原子在所述第三干涉层70中的摩尔含量小于Cr原子在第二干涉层60中的摩尔含量。

具体地，采用第四硅靶104提供Si源并通入氩气以及碳源反应气体，在第二干涉层60表面进行磁控溅射形成第三干涉层70。

其中，在步骤S4～S6的镀膜过程中，通过调节通入的碳源反应气体流量或镀膜沉积的时间等镀膜条件，可以对应调整第一干涉层50、第二干涉层60、第三干涉层70的原子含量占比和预设厚度，镀膜制品100的最终面层颜色将会随原子含量组成或预设厚度值的不同而改变，以得到具有目标色的镀膜制品100。在本实施例中，碳源反应气体为乙炔。

请参阅图5，为进提升打底层20与颜色层40之间的结合力，进一步提高镀膜制品100膜层的硬度和耐磨性，本发明还提供一种镀膜制品200的制作方法，包括：

S1：提供基体10。

S2：在基体10表面形成打底层20，打底层20为Cr层。

S3：在打底层20表面形成过渡层30，过渡层30为CrSiN层。

具体地，采用第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104、第五铬靶105和第六硅靶106提供Cr源和Si源并通入氩气和氮气，在打底层20表面进行磁控溅射沉积形成过渡层30。

S4：在过渡层30表面溅射镀膜形成颜色层40，颜色层40为CrSiCN层。

S5：在颜色层40的表面溅射镀膜形成预设厚度的第一干涉层50，第一干涉层50为SiCrCN层；其中，Cr原子和Si原子在颜色层40中的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在第一干涉层50中的摩尔含量之和。

S6：在第一干涉层50的表面溅射镀膜形成预设厚度的第二干涉层60，第二干涉层60为CrC层，Cr原子在第二干涉层60中的摩尔含量大于Cr原子和Si原子在第一干涉层50中的摩尔含量之和。

S7：在第二干涉层60的表面溅射镀膜形成预设厚度的第三干涉层70，第三干涉层70为SiC，Si原子在所述第三干涉层70中的摩尔含量小于Cr原子在第二干涉层60中的摩尔含量。

由于修正件可以对靶材溅射出的靶材粒子进行部分遮挡，改变膜层的膜厚，从而进一步会影响膜厚均匀性和最终的颜色变化，因此可以通过设置修正件调整同一串杆产品上中下层的颜色均匀性(即调整色差)。请再次参见图6，本发明中所述溅射镀膜设备300还包括修正装置(未标号)，所述修正装置包括设于所述第一铬靶101前的第一修正件201，设于第二铬靶102前的第二修正件202、设于第三硅靶103前的第三修正件203以及设于第四硅靶104前的第四修正件204。由于最终面层呈现的颜色a值可由第一干涉层50的厚度调控，颜色b值可由第三干涉层70的厚度调控，以及颜色L值可由第二干涉层60的厚度调控。在制作过程中，通过调整第二修正件202和第三修正件203控制第一干涉层50的膜厚均匀性从而可对应控制整个镀膜制品100面层所呈现的颜色a值的均匀性；通过调整第一修正件201控制第二干涉层60的膜厚均匀性，从而控制整个镀膜制品100面层所呈现的颜色L值的均匀性；通过调整第四修正件204控制第三干涉层70的膜厚均匀性，从而控制整个镀膜制品100面层所呈现的颜色b值的均匀性。

因此，第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70的均匀性可以通过四个修正件单独调试，并结合控制各干涉层的厚度分别控制最终面层颜色的a值、L值和b值，实现颜色的每个色值均可以用专用的靶调试，大大降低色差工艺的调试难度，也增强了整体膜层溅射的均匀性。

在具体制作过程中，在基体10表面形成打底层20之前，还包括：

步骤S11：机台保压，本底抽真空。

步骤S12：于真空腔室R内通入氩气，通过电离出的Ar⁺对产品表面进行离子清洗。

另外，本发明还提供上述镀膜制品100、200在电子设备、装饰品或硬质道具中的应用。

请参阅图8，本发明提供一种应用上述镀膜制品100的电子设备400。其中，所述电子设备400为手机，所述镀膜制品100应用于手机的壳体。由于手机的壳体具有曲面，本发明中通过设置第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70，可有效降低手机壳体的平面颜色与3D面颜色的色差。

下面通过一些实施例来对本发明进行具体说明，以下实施例以电子产品的壳体镀膜为例，例如手机、平板电脑等，但本发明的应用不仅限于下述电子产品的实施例。

实施例1

本实施例所使用的基体10的材质为不锈钢，制备最终呈紫色的镀膜制品。

步骤一：机台保压1-4h，加热温度120℃，本底真空小于6.010^-3Pa。

步骤二：于真空腔室R内充入氩气，通过电离出的Ar⁺对基体10表面进行离子清洗。

具体工艺条件为：清洗时间1800-10800s，Ar 1000±2sccm，偏压1000±10V，占空比80％，压力0.4-1.1pa，温度100-120℃，偏压频率40KHZ-100KHZ。

步骤三：打底层20(膜层结构：Cr)，打开中频电源，充入氩气，使用第一铬靶101、第二铬靶102和第五铬靶105提供Cr源进行磁控溅射沉积打底层20。

具体工艺条件为：溅射沉积时间3600s，Ar 300±10sccm，偏压200V±10V，占空比70％，第一铬靶101、第二铬靶102和第五铬靶105电流均为6A，压力0.2-0.4pa，加热温度100℃。打底层20厚度在0.2μm左右。

步骤四：过渡层30(膜层结构：CrSiN)，打开中频电源，颅内充入氩气、氮气，使用第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104、第五铬靶105和第六硅靶106提供Cr源和Si源进行磁控溅射沉积过渡层30。

具体工艺条件为：溅射沉积时间5400-7200s，Ar 300±10sccm，氮气50±1sccm，偏压150±10V，占空比50％，第一铬靶101、第二铬靶102和第五铬靶105电流均为10±2A，第三硅靶103、第四硅靶104和第六硅靶106电流均为5±2A，压力0.2-0.4pa，加热温度100℃。

其中，过渡层30的厚度在0.55μm左右，Cr原子、Si原子和N原子的原子摩尔含量比为64:22:14。

步骤五：颜色层40(膜层结构：CrSiCN)，打开中频电源，颅内充入氩气、氮气、乙炔，使用第一铬靶101、第二铬靶102、第三硅靶103、第四硅靶104、第五铬靶105和第六硅靶106提供Cr源和Si源进行磁控溅射沉积颜色层40。

具体工艺条件为：溅射沉积时间5600-6000s，氩气流量为300±10sccm，氮气50±1sccm，乙炔流量为5±1sccm，偏压150±10V，占空比50％，第一铬靶101、第二铬靶102和第五铬靶105电流均为10±2A，第三硅靶103、第四硅靶104和第六硅靶106电流均为5±2A，压力0.2-0.4pa，加热温度100℃。

其中，颜色层40的厚度在0.6μm左右，Cr原子、Si原子、N原子和C原子的原子摩尔含量为57:22:19:2。

步骤六：第一干涉层50(膜层结构：SiCrCN)，打开中频电源，颅内充入氩气、氮气、乙炔，使用第二铬靶102、第三硅靶103提供Cr源和Si源进行磁控溅射沉积第一干涉层50。

具体工艺条件为：溅射沉积时间2400-4000s，Ar 300±10sccm，氮气流量为90-120sccm，乙炔流量为25±1sccm，偏压150±10V，占空比50％，第二铬靶102电流为2±0.2A，第三硅靶103电流为10±0.2A，压力0.2-0.4pa，加热温度100℃。

其中，第一干涉层50的厚度在76nm左右，Si原子、Cr原子、N原子和C原子的原子摩尔含量为25:20:38:17。

步骤七：第二干涉层60(膜层结构：CrC)，打开中频电源，颅内充入氩气、乙炔，使用第一铬靶101提供Cr源进行磁控溅射沉积第二干涉层60。

具体工艺条件为：溅射沉积时间1400-2200s，Ar 310±10sccm，乙炔2-30sccm，偏压150±10V，占空比50％，第一铬靶101电流为6±0.2A，压力0.15-0.35pa，加热温度100℃。

其中，第二干涉层60的膜厚为32nm左右，Cr原子、C原子的原子摩尔含量为60:1。

步骤八：第三干涉层70(膜层结构：SiC)，打开中频电源，颅内充入氩气、乙炔，使用第四硅靶104提供Si源进行磁控溅射沉积第三干涉层70。

具体工艺条件为：溅射沉积时间1500-2500s，氩气流量为310±10sccm，乙炔流量为2-35sccm，偏压150±10V，占空比50％，第四硅靶104的电流为6±1A，压力0.15-0.35pa，加热温度100℃。

其中，第三干涉层70的厚度为30nm左右，Si原子、C原子的原子摩尔含量为20:1。

步骤九：工艺结束，首先关闭靶电源、偏压电源，然后关闭气源、停转架，基体10在真空腔室R内冷却至80-100℃时，颅内充气，即可取出获得镀膜制品。

实施例1最终制备得到的镀膜制品中各层中原子摩尔含量、膜厚和对应的颜色值(L/a/b)如表1所示：

表1实施例1中制备得到的镀膜制品性能

图7为实施例1制得的镀膜制品的扫描电镜图，从图7可以看到由下到上依次排布的基体10、打底层20、过渡层30、颜色层40、第一干涉层50、第二干涉层60以及第三干涉层70。该镀膜制品面层颜色的L值为54、a值为4.5、b值为-14，呈现出明显的紫色。

实施例2

实施例2中制备最终呈蓝色的镀膜制品，制作方法与实施例1的步骤大致相同，区别在于各层镀膜沉积时间和对应乙炔用量有所不同，对应的具体区别工艺参数和最终镀膜制品性能如表2所示：

表2实施例2的制备工艺参数和镀膜制品性能

实施例3

实施例3中制备最终呈绿色的镀膜制品，制作方法与实施例1的步骤大致相同，区别在于各层镀膜沉积时间和对应乙炔用量有所不同，对应的具体区别工艺参数和最终镀膜制品性能如表3所示：

表3实施例3的制备工艺参数和镀膜制品性能

对比例1

对比例1与实施例1的区别在于，镀膜制品仅设置第一干涉层50，而不设置第二干涉层60和第三干涉层70。

对比例2

对比例2与实施例1的区别在于，镀膜制品仅设置第一干涉层50和第二干涉层60，而不设置第三干涉层70。

对比例3

对比例3与实施例1的区别在于，镀膜制品仅设置第一干涉层50和第三干涉层70，而不设置第二干涉层60。

对比例4

对比例4与实施例1的区别在于，镀膜制品仅设置第二干涉层60和第三干涉层70，而不形成第一干涉层50。

对上述实施例1-3和对比例1-4镀膜制品的性能进行测试，测试方法和测试标准如下：

1.百格测试：(1)使用美工刀划线，实加足够且平稳的压力，保证刀片穿透膜层接触到基材；(2)用软毛刷清理百格区域内的碎屑；(3)贴51596胶带；(4)目视PVD膜脱落情况，测试结果≥4B即为合格。

2.花岗岩冲击测试：冲头头为花岗岩1000g，0.5m自由落下，目视表面无蜘蛛网裂膜即为合格。

3.滚筒测试：将产品放入滚筒；放入钥匙、硬币等多种介质，滚动30分钟，无脱模即为合格。

4.化学品测试：(1)用酒精擦拭产品表面；(2)将产品分类及编号；(3)用棉签取一定量化学品在涂层表面均匀涂抹4次；(4)将化学品涂抹区域朝上摆放在治具上；(5)取出产品清洁表面，无腐蚀、异色、脱膜即为合格。

5.人工汗液测试：时间72h，温度35℃±2℃，湿度90℃±5％RH，PH:4.3±0.2，无腐蚀、异色、脱膜即为合格。

6.盐雾测试：温度35℃±2℃，时间24H，PH:6.5-7.2，浓度配比(9.5L水+500gNaCl)，喷雾量：1.0-2.0ml/h/80cm²，无腐蚀、异色、脱膜即为合格。

7.温湿度存储测试：放入恒温恒湿柜内；保存88小时，无腐蚀、异色、脱膜即为合格。

8.耐磨耗测试：载荷500g，磨料为指定牛仔布，磨擦3000次，无腐蚀、异色、脱膜即为合格。

9.Delam：Delam测试仪测试，小于8000μm²即为合格。

10.纳米硬度：纳米硬度仪测试，≧1100nHVN即为合格。

11.光泽度测试：测量前校正仪器与标准值在0.2GU以内，LCH光泽测量将产品CG面朝下，测试产品R₀点(右侧面)，L₀点(左侧面)，T₀(上U面)，光泽测试角度选择60°和20°，60°测量数值≥200GU即为合格。

12.颜色测试：3700A色差测试仪，设定好色差标准值，将要测试的区域正对色差仪测试孔测试，测试出的数据将自动与标准值L、a、b比对，通过色差公式综合数据ΔE94<1.5判为合格。

对上述实施例1-3和对比例1-4镀膜制品的性能测试结果如表4所示：

表4实施例和对比例中镀膜制品的性能

注：表4中“○”表示合格，“×”表示不合格。

从表4中可知，实施例1-3中制备得到的镀膜制品能够分别呈现明显的紫色、蓝色和绿色，说明通过调控第一干涉层50、第二干涉层60和第三干涉层70的厚度和原子摩尔占比可对应调控最终镀膜制品面层呈现的颜色。对比例1中仅具有第一干涉层50，导致颜色亮度偏暗，L值在50以下，镀膜制品中3D曲面位置与平面位置色差大，不能通过颜色测试。对比例2中仅具有第一干涉层50和第二干涉层60，面层颜色a值和b值均在大于-3的颜色区间内，不能呈现偏蓝和偏绿的颜色。对比例3中仅具有第一干涉层50和第三干涉层70，颜色亮度偏暗，L值在45以下。对比例4中仅有第二干涉层60和第三干涉层70，颜色虽然可以达到目标值，但无法解决3D面与平面色差大的问题。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种镀膜制品，其特征在于，包括基体和于所述基体表面由內至外依次设置的打底层、颜色层、第一干涉层、第二干涉层和第三干涉层，所述打底层为Cr层，所述颜色层为CrSiCN层，所述第一干涉层为SiCrCN层，所述第二干涉层为CrC层，所述第三干涉层为SiC层；

其中，Cr原子和Si原子在所述颜色层中的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在所述第一干涉层中的摩尔含量之和。

2.如权利要求1所述的镀膜制品，其特征在于，所述Cr原子在所述第二干涉层中的摩尔含量大于所述Cr原子和Si原子在所述第一干涉层中的摩尔含量之和；

所述Si原子在所述第三干涉层中的摩尔含量小于所述Cr原子在所述第二干涉层中的摩尔含量。

3.如权利要求1所述的镀膜制品，其特征在于，所述颜色层中Cr原子、Si原子、C原子和N原子的原子摩尔含量为(52～57):(20～22):(2～6):(19～22)；所述第一干涉层中Si原子、Cr原子、C原子和N原子的摩尔含量为(22～25):(18～20):(17～20):(38～40)；所述第二干涉层中Cr原子和C原子的摩尔含量为(50～70):1；所述第三干涉层中Si原子和C原子的摩尔含量为(15～25):1。

4.如权利要求1所述的镀膜制品，其特征在于，所述第一干涉层的厚度为40～90nm，所述第二干涉层的厚度为20～50nm，所述第三干涉层的厚度为20～80nm。

5.如权利要求1所述的镀膜制品，其特征在于，所述镀膜制品呈现的色度区域在CIE-LAB颜色模型系统中对应的L值坐标范围为40≤L≤65，a值坐标范围为-10≤a≤8，b值坐标范围为-35≤b≤6。

6.如权利要求1所述的镀膜制品，其特征在于，所述复合薄膜还包括设置于所述打底层和所述颜色层之间的过渡层，所述过渡层为CrSiN层。

7.一种镀膜制品的制作方法，其特征在于，包括步骤：

提供基体；

在所述基体表面形成打底层，所述打底层为Cr层；

在所述打底层表面形成颜色层，所述颜色层为CrSiCN层；

在所述颜色层表面形成第一干涉层，所述第一干涉层为SiCrCN层；

在所述第一干涉层表面形成第二干涉层，所述第二干涉层为CrC层；及

在所述第二干涉层表面形成第三干涉层，所述第三干涉层为SiC层；

其中，Cr原子和Si原子在所述颜色层中的摩尔含量之和大于Cr原子和Si原子在所述第一干涉层中的摩尔含量之和。

8.如权利要求7所述的镀膜制品的制作方法，其特征在于，还包括：

提供一溅射镀膜设备，包括真空腔室以及设置于所述真空腔室内的靶材和工件架，所述工件架用于放置所述基体，所述靶材用于朝所述基体溅射靶材粒子，所述靶材包括间隔分布于所述真空腔室内的第一铬靶、第二铬靶、第三硅靶、第四硅靶；

所述第一干涉层、所述第二干涉层和所述第三干涉层的制作方法具体包括：

采用第二铬靶、第三硅靶提供Cr源和Si源并通入氩气、氮气以及碳源反应气体，在所述颜色层表面进行磁控溅射沉积形成所述第一干涉层；

采用第一铬靶提供Cr源并通入氩气以及碳源反应气体，在所述第一干涉层表面进行磁控溅射沉积形成所述第二干涉层；

采用第四硅靶提供Si源并通入氩气以及碳源反应气体，在所述第二干涉层表面进行磁控形成所述第三干涉层。

9.如权利要求8所述的镀膜制品的制作方法，其特征在于，所述溅射镀膜设备还包括设置于所述靶材和所述工件架之间的修正装置，所述修正装置用于对所述靶材溅射出的靶材粒子进行部分遮挡；所述修正装置包括分别对应于所述第一铬靶、第二铬靶、第三硅靶、第四硅靶设置的第一修正件、第二修正件、第三修正件和第四修正件；

所述第一干涉层、所述第二干涉层和所述第三干涉层的制作方法还包括：

调整所述第二修正件和第二修正件以控制所述第一干涉层的膜厚，从而控制整个所述镀膜制品的颜色a值均匀性；

调整所述第一修正件以控制所述第二干涉层的膜厚，从而控制整个所述镀膜制品的颜色L值均匀性；

调整所述第四修正件以控制所述第二干涉层的膜厚，从而控制整个所述镀膜制品的颜色b值均匀性。

10.一种如权利要求1至6中任一项所述的镀膜制品在电子设备、装饰品或硬质道具中的应用。