一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于真空多弧鍍工藝領(lǐng)域，具體涉及一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多弧離子鍍采用的是弧光放電，而并不是傳統(tǒng)離子鍍的輝光放電進(jìn)行沉積。簡(jiǎn)單的說，多弧離子鍍的原理就是把陰極靶作為蒸發(fā)源，通過靶與陽極殼體之間的弧光放電，使靶材蒸發(fā)，從而在空間中形成等離子體，對(duì)基體進(jìn)行沉積?，F(xiàn)有技術(shù)中，真空多弧鍍鍍膜的工藝，一般由4個(gè)主要步驟組成，分別為輝光、非反應(yīng)沉積、反應(yīng)沉積1、反應(yīng)沉積2，每一步驟之間均有抽真空過程。然而在高的功率下鍍膜，要產(chǎn)生飛點(diǎn)，從而影響鍍膜質(zhì)量。
[0003]本發(fā)明在反應(yīng)沉積過程中使用鋯與其他金屬靶材(原子序列小于鋯原子，包括但不限于鉻、鈦中的一種或多種)同時(shí)進(jìn)行多弧鍍，鍍層結(jié)合力與穩(wěn)定性得到提升，同時(shí)由于其他金屬的加入，鍍層顏色可鍍范圍增加。
[0004]中國(guó)專利申請(qǐng)CN 201410678193.6公開了一種高耐磨、高化學(xué)穩(wěn)定性真空鍍膜件的制備方法。其將金屬件置于含有稀酸液或稀堿液中進(jìn)行清洗后烘干；將金屬件的表面形成利于噴涂的鈍化膜層；采用靜電噴涂法噴涂環(huán)氧聚酯粉末涂料，然后在160°C溫度下固化15分鐘；對(duì)噴涂底粉后的金屬件進(jìn)行打磨，使金屬件表面光滑；在金屬件上噴涂一層介質(zhì)粉，增加金屬件表面的平整度；將金屬件放置于真空室內(nèi)，在烘干的金屬件表面實(shí)施真空鍍膜，離子轟擊完成后鍍膜，使金屬沉積在金屬件表面形成連續(xù)均勾的高耐磨、高化學(xué)穩(wěn)定性的金屬或氧化物薄膜。該方法可以提高真空鍍鍍層表面穩(wěn)定性，但過程復(fù)雜、僅適用金屬件，并不能很好的解決淺色鍍種變色、鍍層結(jié)合力差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法。通過在多弧鍍反應(yīng)沉積步驟，將鋯其他金屬靶材同時(shí)進(jìn)行多弧鍍，解決了鍍層變色以及結(jié)合力差的問題，相對(duì)于現(xiàn)有工藝，改進(jìn)后24小時(shí)水浸加速氧化實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品不再變色，淺色鍍種鍍層穩(wěn)定性增強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)提高。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法，包括以下步驟:
(1)輝光:時(shí)間160~200s，光柵閥:開，氮?dú)?0，氬氣800?lOOOsccm，偏壓:300~400V,占空比:50，鋯靶、原子序列小于鋯的金屬靶關(guān)閉；
(2)非反應(yīng)沉積，分兩個(gè)階段，第一階段:時(shí)間30~70s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣150~220sccm，偏壓:150~250V,占空比:50 ;第二階段:時(shí)間30~70s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣150~220sccm，偏壓:150~250V，占空比:50，鋯靶:引弧電流60~100A，原子序列小于鋯的金屬靶:引弧電流50~100A ；
(3)反應(yīng)沉積:時(shí)間50?100s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?30~90sccm,氬氣90?lOOsccm，偏壓:150~250V，占空比:50，鋯靶:引弧電流60~100A，原子序列小于鋯的金屬靶:引弧電流50?10A0
[0007]上述方法所述的原子序列小于鋯的金屬靶包括鉻靶、鈦靶中的一種。
[0008]步驟(I)、步驟(2)、步驟(3)中均先將真空室抽至4X10 3Pa以上的真空度。
[0009]由于鈦、鉻等原子大小小于鋯原子，在進(jìn)行真空物理氣相沉積時(shí)，鋯原子及其化合物與這些金屬原子及其化合物之間共沉積成更致密的膜層。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明通過對(duì)氮?dú)饬髁啃枨筝^低的淺色進(jìn)行工藝改進(jìn)，在真空鍍時(shí)將鋯與鉻、鈦等靶材中的一種或多種同時(shí)進(jìn)行多弧鍍，得到合金化鍍層，使相應(yīng)鍍層穩(wěn)定性增強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)提高，解決了鍍層變色以及結(jié)合力差的問題；并經(jīng)長(zhǎng)期生產(chǎn)驗(yàn)證了該方法的可靠性，相對(duì)于現(xiàn)有的工藝，改進(jìn)后24小時(shí)水浸加速氧化實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品不再變色，淺色鍍種鍍層穩(wěn)定性增強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)提尚。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明用下列實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于下列實(shí)施例。
[0012]實(shí)施例1
一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法，具體步驟為:
(1)輝光:時(shí)間180s，光柵閥:開，氮?dú)?0，氬氣900sccm，偏壓:350V，占空比:50，鋯靶、鉻靶關(guān)閉；
(2)非反應(yīng)沉積，分兩個(gè)階段，第一階段:時(shí)間50s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣200sCCm，偏壓:200V,占空比:50 ;第二個(gè)階段:時(shí)間50s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣200sccm，偏壓:200V，占空比:50，鋯革巴:引弧電流80A，鉻革巴:引弧電流80A ；
(3)反應(yīng)沉積:時(shí)間70s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?60sccm，氬氣95sccm，偏壓:200V，占空比:50，鋯革巴:引弧電流80A，鉻革巴:引弧電流80A。
[0013]實(shí)施例2
一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法，具體步驟為:
(1)輝光:時(shí)間200s，光柵閥:開，氮?dú)?0，氬氣800sccm，偏壓:400V，占空比:50，鋯靶、鈦靶關(guān)閉；
(2)非反應(yīng)沉積，分兩個(gè)階段，第一階段:時(shí)間30s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣220sCCm，偏壓:150V，占空比:50 ;第二階段:時(shí)間30s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣220sccm，偏壓:150V，占空比:50，鋯革巴:引弧電流60A，鈦革巴:引弧電流50A ；
(3)反應(yīng)沉積:時(shí)間50s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?90sccm，氬氣90sccm，偏壓:150V，占空比:50，鋯革巴:引弧電流60A，鈦革巴:引弧電流50A。
[0014]實(shí)施例3
一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法，具體步驟為:
Cl)輝光:時(shí)間160s，光柵閥:開，氮?dú)?0，氬氣lOOOsccm，偏壓:300V，占空比:50，鋯靶、鉻靶關(guān)閉；
(2)非反應(yīng)沉積，分兩個(gè)階段，第一階段:時(shí)間70s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣150sCCm，偏壓:250V,占空比:50 ;第二階段:時(shí)間70s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣150sccm，偏壓:250V，占空比:50，鋯革巴:引弧電流100A，鉻革巴:引弧電流100A ；
(3)反應(yīng)沉積:時(shí)間100s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?90sccm，氬氣lOOsccm，偏壓:250V，占空比:50，鋯革巴:引弧電流100A，鉻革巴:引弧電流10A0
[0015]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)輝光:時(shí)間160~200s，光柵閥:開，氮?dú)?0，氬氣800?lOOOsccm，偏壓:300~400V,占空比:50，鋯靶、原子序列小于鋯的金屬靶關(guān)閉； (2)非反應(yīng)沉積，分兩個(gè)階段，第一階段:時(shí)間30~70s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣150~220sccm，偏壓:150~250V,占空比:50 ;第二階段:時(shí)間30~70s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?0，氬氣150~220sccm，偏壓:150~250V，占空比:50，鋯靶:引弧電流60~100A，原子序列小于鋯的金屬靶:引弧電流50~100A ； (3)反應(yīng)沉積:時(shí)間50?100s，光柵閥:關(guān)，氮?dú)?30~90sccm,氬氣90?lOOsccm，偏壓:150~250V，占空比:50，鋯靶:引弧電流60~100A，原子序列小于鋯的金屬靶:引弧電流50~100Ao2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法，其特征在于:所述的原子序列小于鋯的金屬靶包括鉻靶、鈦靶中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法，其特征在于:步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)中均先將真空室抽至4X10 3Pa以上的真空度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高真空多弧鍍鍍層穩(wěn)定性的方法。通常真空多弧鍍?cè)谶M(jìn)行仿不銹鋼、仿不銹鋼拉絲、仿鎳?yán)z等淺色鍍種時(shí)，單一使用鋯靶，相對(duì)于需氮?dú)饬髁枯^高的深色鍍種，其鍍層穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致產(chǎn)品變色、鍍層結(jié)合力差等問題，水浸實(shí)驗(yàn)24小時(shí)后變色。本發(fā)明通過對(duì)氮?dú)饬髁啃枨筝^低的淺色進(jìn)行工藝改進(jìn)，在真空鍍時(shí)將鋯與鉻、鈦等靶材中的一種或多種同時(shí)進(jìn)行多弧鍍，得到合金化鍍層，鋯原子及其化合物與這些金屬原子及其化合物之間共沉積成更致密的膜層，解決了鍍層變色以及結(jié)合力差的問題，并經(jīng)長(zhǎng)期生產(chǎn)驗(yàn)證了該方法的可靠性，相對(duì)于之前的工藝，改進(jìn)后24小時(shí)水浸加速氧化實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品不再變色，淺色鍍種鍍層穩(wěn)定性增強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)提高。
【IPC分類】C23C14/32
【公開號(hào)】CN105349950
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510821647
【發(fā)明人】李震林, 胡征宇
【申請(qǐng)人】廈門建霖工業(yè)有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日