專利名稱：真空鍍膜件及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種真空鍍膜件及其制備方法。
背景技術：
真空鍍膜技術是一個非常環保的成膜技術。以真空鍍膜的方式所形成的膜層具有高硬度、高耐磨性、良好的化學穩定性、與基體結合牢固以及亮麗的金屬外觀等優點，因此真空鍍膜在裝飾性表面處理領域的應用越來越廣。但真空鍍膜技術也具有一定的局限性， 在制備純黑色膜層過程中容易出現異色、黑中帶藍或黑中帶紅等現象，如此嚴重影響了黑色膜層的美觀。目前已見報道的黑色膜層L值(即明度值)最佳只能達到35左右，為了得到更純的黑色繼續降低膜層的L值存在較大難度。因此，開發一種明度值較低的黑色鍍膜件實為必要。
發明內容
有鑒于此，提供一種明度值較低的黑色的真空鍍膜件。另外，還提供一種上述真空鍍膜件的制備方法。一種真空鍍膜件，包括基體及形成于基體上的顏色層，該顏色層為碳氧化鉻層，該顏色層呈現的色度區域于CIE LAB表色系統的L*坐標值介于28至32之間，a*坐標值介于-1至1之間，b*坐標值介于-1至1之間。一種真空鍍膜件的制備方法，包括以下步驟提供基體；在該基體上以磁控濺射的方式形成顏色層，該顏色層為碳氧化鉻層，濺射時以鉻碳拼接靶為靶材，并以氧氣為反應氣體，設置其流量為50 150sCCm，沉積時間為10 60min，所述顏色層呈現的色度區域于CIE LAB表色系統的L*坐標值介于28至32之間，a* 坐標值介于-1至1之間，b*坐標值介于-1至1之間。上述真空鍍膜件的制備方法，采用鉻碳拼接靶作為靶材，通過對鉻碳拼接靶的電源功率、反應氣體氧氣的流量的控制以分別控制Cr元素、C元素及0元素的沉積量，從而實現所需的顏色層中各成分的比例關系及各成分間的微觀鍵合結構，而使該顏色層的L*坐標值介于觀至32之間，呈現出純正的黑色。以該方法所制得的真空鍍膜件可呈現出具吸引力的純黑色的金屬外觀，極大地提高了產品的外觀競爭力。
圖1為本發明較佳實施例的真空鍍膜件的剖視示意圖。主要元件符號說明真空鍍膜件10基體11襯底層 13
顏色層 15
具體實施例方式本發明的真空鍍膜件可以為電子裝置外殼，也可以為眼鏡邊框、鐘表外殼、金屬衛浴件及建筑用件。請參閱圖1，本發明較佳實施例的真空鍍膜件10包括一基體11、一襯底層13及一顏色層15。襯底層13直接與基體11結合，顏色層15形成于襯底層13的表面。基體11的材質可以為金屬、玻璃、陶瓷或塑料。襯底層13形成于基體11與顏色層15之間，以增強顏色層15于基體11上的附著力。襯底層13可為一鉻層或其它可提供附著效果的涂層。襯底層13的厚度大約為0.01 O-Ium0襯底層13的顏色以不影響顏色層顏色的色調為佳，比如可為銀色、白色及灰白色等淺色調。顏色層15為一碳氧化鉻(CrOC)層。該顏色層15呈現的色度區域于CIE LAB表色系統的L*坐標值介于28至32之間，a*坐標值介于_1至1之間，b*坐標值介于_1至1 之間，呈現出黑色。該顏色層15的厚度大約為0. 3 1 μ m。上述真空鍍膜件10的制備方法主要包括如下步驟提供一基體11，并將基體11放入盛裝有乙醇及/或丙酮溶液的超聲波清洗器中進行震動清洗，以除去基體11表面的雜質和油污。清洗完畢后烘干備用。所述基體11的材質可以為金屬、玻璃、陶瓷或塑料。再對基體11的表面進行氬氣等離子清洗，進一步去除基體11表面的油污，以改善基體11表面與后續涂層的結合力。對基體11的表面進行氬氣等離子清洗的方法包括如下步驟將基體11放入一中頻磁控濺射鍍膜機的真空室內的工件架上，抽真空該真空室至真空度為8. OX 10_3pa，以300 600sCCm(標準狀態毫升/分鐘)的流量向真空室內通入純度為99. 999%的氬氣，于基體11施加-300 -800V的偏壓，對基體11表面進行等離子清洗，清洗時間為5 lOmin。采用磁控濺射的方式在基體11上形成一襯底層13。該襯底層13為一鉻層。形成該襯底層13的具體操作方法及工藝參數為在所述等離子清洗完成后，調節氬氣(工作氣體)流量至10 200SCCm，加熱該真空室至50 180°C (即濺射溫度為50 180°C )，并設置工件架的公轉轉速為1 4rpm，優選為3rpm ；開啟已置于中頻磁控濺射鍍膜機中的一鉻靶的電源，設置鉻靶的電源功率為5 llkw，并對基體11施加-50 -200V的偏壓，沉積襯底層13。沉積該襯底層13的時間為3 lOmin。形成該襯底層13后，向真空室內通入10 50SCCm的純度為99. 99%的氧氣(反應氣體)，施加-50 -200V的偏壓于基體11上；開啟已置于該鍍膜機中的一鉻碳(CrC) 拼接靶的電源，對基體11繼續鍍膜，以在襯底層13上鍍覆一顏色層15，該顏色層15為一 CrOC層。沉積該顏色層15的時間為10 60min。所述鉻碳拼接靶的電源功率設置為5 llkw。所述鉻碳拼接靶中Cr的質量百分含量為50 80%，優選為70%。采用所述的鉻碳拼接靶，相較于現有的不同濺射靶材分別安裝于鍍膜機的兩側的情況，Cr原子與C原子可于襯底層13的同一表面同時沉積，避免了相對設置的鉻靶中的Cr 原子與碳靶中的C原子不能同時沉積而導致顏色層中Cr與C原子結合不夠充分的現象，從而保證了顏色層15呈現出所需的顏色。同時，采用所述的鉻碳拼接靶還可避免濺射過程中不同靶材之間的相互污染。所述顏色層15呈現的色度區域于CIE LAB表色系統的L*坐標值介于觀至32之間，a*坐標值介于-1至1之間，b*坐標值介于-1至1之間，呈現出黑色。上述真空鍍膜件的制備方法，采用鉻碳拼接靶作為靶材，采用鉻碳拼接靶作為靶材，通過對鉻碳拼接靶的電源功率、反應氣體氧氣的流量的控制以分別控制Cr元素、C元素及0元素的沉積量，從而實現所需的顏色層15中各成分的比例關系及各成分間的微觀鍵合結構，而使該顏色層15的L*坐標值介于觀至32之間，呈現出純正的黑色。同時，通過選擇合適的偏壓，控制鉻原子、碳原子及氧原子的沉積速率，可增強顏色層15的致密性。另外，選擇合適的偏壓及氧氣的流量，能夠保證較高的沉積速率，從而可進一步提高該真空鍍膜件10的生產效率。
權利要求
1.一種真空鍍膜件，包括基體及形成于基體上的顏色層，其特征在于該顏色層為碳氧化鉻層，該顏色層呈現的色度區域于CIELAB表色系統的L*坐標值介于觀至32之間，a* 坐標值介于-1至1之間，b*坐標值介于-1至1之間。
2.如權利要求1所述的真空鍍膜件，其特征在于所述顏色層的厚度為0.3 1 μ m。
3.如權利要求1所述的真空鍍膜件，其特征在于該真空鍍膜件還包括形成于基體與顏色層之間的襯底層，該襯底層為鉻層。
4.如權利要求3所述的真空鍍膜件，其特征在于該襯底層的厚度為0.01 0. 1 μ m。
5.如權利要求1所述的真空鍍膜件，其特征在于該基體的材質為金屬、玻璃、陶瓷及塑料中的一種。
6.一種真空鍍膜件的制備方法，包括以下步驟提供基體；在該基體上以磁控濺射的方式形成顏色層，該顏色層為碳氧化鉻層，濺射時以鉻碳拼接靶為靶材，并以氧氣為反應氣體，設置其流量為50 150sCCm，沉積時間為10 60min， 所述顏色層呈現的色度區域于CIE LAB表色系統的L*坐標值介于28至32之間，a*坐標值介于-1至1之間，b*坐標值介于-1至1之間。
7.如權利要求6所述的真空鍍膜件的制備方法，其特征在于在形成該顏色層的過程中，對基體施加-50 -200V的偏壓。
8.如權利要求7所述的真空鍍膜件的制備方法，其特征在于該顏色層的厚度為 0. 3 1 μ m。
9.如權利要求6所述的真空鍍膜件的制備方法，其特征在于該真空鍍膜件的制備方法還包括在形成顏色層前在基體上鍍覆鉻襯底層的步驟。
10.如權利要求9所述的真空鍍膜件的制備方法，其特征在于形成該鉻襯底層以鉻靶為靶材，設置該鉻靶的電源功率為5 llkw，以氬氣為工作氣體，其流量為10 200sCCm， 濺射溫度為50 180°C，公轉轉速為1 4rpm，對基體施加的偏壓為-50 -200V，沉積時間為3 IOmin。
全文摘要
本發明提供一種真空鍍膜件。該真空鍍膜件包括基體及形成于基體上的顏色層。該顏色層為碳氧化鉻層，該顏色層呈現的色度區域于CIE LAB表色系統的L*坐標值介于28至32之間，a*坐標值介于-1至1之間，b*坐標值介于-1至1之間。本發明還提供一種上述真空鍍膜件的制備方法。
文檔編號C23C14/06GK102373415SQ20101026370
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月26日 優先權日2010年8月26日
發明者張娟, 張新倍, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司