專利名稱：鍍膜件的制備方法及由該方法制得的鍍膜件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍膜件的制備方法及由該方法制得的鍍膜件。
背景技術(shù)：
物理氣相沉積(PVD，Physical Vapor D印osition)是指利用物理過程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將某些有特殊性能(高強(qiáng)度、高耐磨性、高散熱性、高耐腐性等)的微粒噴涂在性能較低的基材上，使得基材具有更好的性能。通過PVD鍍膜技術(shù)在塑料基材表面形成金屬鍍層，可提高塑料基材表面的金屬質(zhì)感、耐磨性等綜合性能，在工業(yè)上有著廣泛應(yīng)用。然而由于塑料與金屬的性質(zhì)相差較大，鍍層金屬與塑料基材間的界面結(jié)合力往往很弱，造成金屬膜層容易從塑料基材上脫落。通常可通過噴砂等手段增加塑料基材表面的粗糙度，使鍍層金屬與塑料基材表面達(dá)到機(jī)械咬合，但該種物理結(jié)合力相對(duì)較弱，膜層仍較易脫落。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種鍍層金屬與塑料基材結(jié)合力較強(qiáng)的鍍膜件的制備方法。另外，還有必要提供一種由上述方法所制得的鍍膜件。一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一塑料基材，該塑料基材為聚酯類或聚碳酸酯類塑料；以金屬M(fèi)g、Zr、Al或Ti靶為靶材，采用磁控濺射法在該塑料基材的表面形成一金屬膜層，該金屬膜層為Mg、Zr、Al或Ti層，磁控濺射所述金屬膜層包括一次濺射和二次濺射一次濺射過程中使用紫外燈對(duì)塑料基材進(jìn)行照射，紫外燈發(fā)出紫外線照射于塑料基材表面使塑料基材表面形成活性自由基-0.和-CO.與金屬原子進(jìn)行鍵合，紫外線的強(qiáng)度為 10 20mW/cm2，靶材的功率為1 4kw，一次濺射的時(shí)間為5 IOmin ；—次濺射完成后進(jìn)行二次濺射，二次濺射時(shí)關(guān)閉紫外燈，將靶材功率調(diào)節(jié)為8 12kw，二次濺射的時(shí)間為10 20min，以形成金屬膜層。一種鍍膜件，包括塑料基材及形成于塑料基材表面的金屬膜層，該塑料基材為聚酯類或聚碳酸酯類塑料，該金屬膜層為Mg、Zr、Al或Ti層，該塑料基材表面形成有自由基-0.和-CO.，所述自由基與金屬膜層的金屬原子鍵合以提高塑料基材與金屬膜層的結(jié)合力。本發(fā)明所述鍍膜件在濺射金屬膜層的過程中，引入紫外線對(duì)塑料基材進(jìn)行照射， 使塑料基材表面形成活性自由基-0.和-co.，該活性自由基與濺射于塑料基材表面的活潑金屬原子Mg、Zr、Al或Ti進(jìn)行反應(yīng)，通過金屬膜層的金屬原子與塑料基材表面自由基的化學(xué)鍵合作用，來提高金屬膜層與塑料基材的結(jié)合力，使金屬膜層能牢固地附著于塑料基材上。


圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例鍍膜件的剖視圖。主要元件符號(hào)說明鍍膜件10塑料基材 11金屬膜層 1具體實(shí)施例方式本發(fā)明一較佳實(shí)施方式的鍍膜件10(如圖1所示)的制備方法包括如下步驟提供一塑料基材11，該塑料基材11具有UV光敏特性，在紫外光照射下會(huì)形成活性較高的自由基，如-0.和-co.。該塑料基材11可為聚酯類或聚碳酸酯類塑料。對(duì)塑料基材11進(jìn)行表面清洗。所述清洗包括使用氫氧化鈉或氫氧化鉀等堿性溶液對(duì)塑料基材11進(jìn)行除油除蠟以及去離子水清洗，清洗完畢后將塑料基材烘干備用。將塑料基材11放入一真空鍍膜機(jī)(圖未示)的鍍膜室內(nèi)，將該鍍膜室抽真空至 3. OX 10 8. OX 10_3Pa，然后向鍍膜室內(nèi)通入流量為300 500sCCm(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/ 分鐘)的氬氣(純度為99. 999%)，開啟靶材，如Mg、Zr、Al或Ti靶，并將一擋板設(shè)置于靶材上，濺射5 lOmin，以將靶材表面的雜質(zhì)及其它污染物濺射在擋板上，完成對(duì)靶材的清洗。采用磁控濺射法在經(jīng)上述處理的塑料基材11的表面濺鍍一金屬膜層13，該金屬膜層13可為Mg、Zr、Al或Ti層。濺鍍?cè)摻饘倌?3在所述磁控濺射鍍膜機(jī)中進(jìn)行，使用金屬M(fèi)g、Zr、Al或Ti靶為靶材。所述金屬膜層13的形成包括一次濺射和二次濺射。一次濺射時(shí)，開啟靶材和紫外燈，靶材的功率可為1 4kw，紫外燈發(fā)出的紫外線照射于塑料基材11的表面使塑料基材11表面形成活性自由基-0.和-co.與金屬原子進(jìn)行鍵合，紫外線的強(qiáng)度可為10 20mW/cm2，通入工作氣體氬氣，氬氣流量可為150 350Sccm， 對(duì)塑料基材11施加-50 -150V的偏壓，鍍膜室的溫度可為30 50°C，一次濺射時(shí)間可為 5 lOmin。所述紫外燈可設(shè)置于鍍膜機(jī)的爐腔壁上，且紫外線照射于塑料基材11的方式為垂直照射。一次濺射完成后進(jìn)行二次濺射，關(guān)閉紫外燈，將靶材功率調(diào)節(jié)為8 12kw，其他工藝參數(shù)不變，進(jìn)行二次濺射，二次濺射的時(shí)間可為10 20min。該金屬膜層13的厚度可為 50 200nm。一次濺射時(shí)塑料基材11表面在紫外線的照射下會(huì)形成自由基-0.和-CO.。該自由基活性極高，會(huì)與濺射于塑料基材11表面的活潑金屬原子Mg、Zr、Al或Ti進(jìn)行反應(yīng)形成化學(xué)鍵，從而極大地提高金屬膜層13與塑料基材11的結(jié)合力。請(qǐng)?jiān)僖淮螀㈤唸D1，由上述方法所制得的鍍膜件10包括塑料基材11及形成于塑料基材11上的金屬膜層13。該塑料基材11可為聚酯類或聚碳酸酯類塑料。該金屬膜層13為活潑金屬，可為Mg、Zr、Al或Ti。該塑料基材11表面形成有自由基-0.和-C0.，所述自由基與金屬膜層13的金屬原子鍵合以提高塑料基材11與金屬膜層13的結(jié)合力。
本發(fā)明所述鍍膜件10在濺射金屬膜層13的過程中，引入紫外線對(duì)塑料基材進(jìn)行照射，使塑料基材11表面形成活性自由基-0.和-co.，該活性自由基與濺射于塑料基材11 表面的活潑金屬原子Mg、Zr、Al或Ti進(jìn)行反應(yīng)，通過金屬膜層13的金屬原子與塑料基材 11表面自由基的化學(xué)鍵合作用，來提高金屬膜層13與塑料基材11的結(jié)合力，使金屬膜層 13能牢固地附著于塑料基材11上。
權(quán)利要求
1.一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一塑料基材，該塑料基材為聚酯類或聚碳酸酯類塑料；以金屬M(fèi)g、Zr、Al或Ti靶為靶材，采用磁控濺射法在該塑料基材的表面形成一金屬膜層，該金屬膜層為Mg、Zr、Al或Ti層，磁控濺射所述金屬膜層包括一次濺射和二次濺射 一次濺射過程中使用紫外燈對(duì)塑料基材進(jìn)行照射，紫外燈發(fā)出紫外線照射于塑料基材表面使塑料基材表面形成活性自由基-0.和-CO.與金屬原子進(jìn)行鍵合，紫外線的強(qiáng)度為10 20mW/cm2，靶材的功率為1 4kw，一次濺射的時(shí)間為5 IOmin ； —次濺射完成后進(jìn)行二次濺射，二次濺射時(shí)關(guān)閉紫外燈，將靶材功率調(diào)節(jié)為8 12kw，二次濺射的時(shí)間為10 20min，以形成金屬膜層。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述磁控濺射所述金屬膜層的過程中，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為150 350sCCm，對(duì)基材施加的偏壓為-50 -150V，鍍膜室的溫度為30 50°C。
3.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述紫外燈設(shè)置于鍍膜機(jī)的爐腔壁上，所述紫外線垂直照射塑料基材。
4.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于該金屬膜層的厚度為50 200nmo
5.一種鍍膜件，包括塑料基材及形成于塑料基材表面的金屬膜層，其特征在于該塑料基材為聚酯類或聚碳酸酯類塑料，該金屬膜層為Mg、Zr、Al或Ti層，該塑料基材表面形成有自由基-0.和-CO.，所述自由基與金屬膜層的金屬原子鍵合以提高金屬膜層與塑料基材間的結(jié)合力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一塑料基材，該塑料基材為聚酯類或聚碳酸酯類塑料；以金屬M(fèi)g、Zr、Al或Ti靶為靶材，采用磁控濺射法在該塑料基材的表面形成一金屬膜層，該金屬膜層為Mg、Zr、Al或Ti層，磁控濺射所述金屬膜層包括一次濺射和二次濺射一次濺射過程中使用紫外燈對(duì)塑料基材進(jìn)行照射，紫外燈發(fā)出紫外線照射于塑料基材表面使塑料基材表面形成活性自由基-O.和-CO.與金屬原子進(jìn)行鍵合；一次濺射完成后進(jìn)行二次濺射，二次濺射時(shí)關(guān)閉紫外燈。本發(fā)明還提供一種上述方法制得的鍍膜件，該鍍膜件的金屬膜層與塑料基材間具有較強(qiáng)的結(jié)合力。
文檔編號(hào)C23C14/20GK102465267SQ20101053491
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者張新倍, 林順茂, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司