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(10)申請公布號 CN 102424950 A
(43)申請公布日2012.04.25
(21) 申請?zhí)?201210009987. 4
(22) 申請日 2012. 01. 13
申請人廣東志成冠軍集團有限公司
地址523718廣東省東莞市塘廈鎮(zhèn)田心工業(yè) 區(qū)
發(fā)明人 趙瑋 周志文 李民英
(74)專利代理機構北京連城創(chuàng)新知識產權代理 有限公司11254
代理人劉伍堂
(51) Int. Cl.
C23C 14/20(2006.01)
C23C 14/08 (2006.01)
C23C 14/35(2006.01)
權利要求書1頁說明書2頁
(54)發(fā)明名稱
一種塑料基材上鍍鋁膜的方法
(57)摘要
本發(fā)明所述的一種塑料基材上鍍鋁膜的方法 是采用磁控濺射工藝，并對傳統(tǒng)濺射濺射鍍鋁的 方法，通過在塑料基材上先鍍摻鋁氧化鋅AZ0，有 效的避免了塑料基材的放氣，使鍍膜不變黑，具有 較好的鏡面效果;同時該方法的利用，有效的解 決了在塑料部件上濺射鍍鋁膜時，附著力很差的 問題。
1. 一種塑料基材上鍍鋁膜的方法，包括：
第一步：將工件經過超聲波除油、清洗、烘干后送入磁控濺射裝置，然后抽真空至 5E_3Pa ;
第二步：進行磁控濺射鍍摻鋁氧化鋅AZ0薄膜，將本底抽真空至5E-3Pa，濺射氣體為氬 氣，氣壓0.1Pa-O. 9Pa，濺射功率2-5w/cm2，沉積時間為20——50s ;
第三步：停止AZ0鍍膜，關閉濺射電源，關閉工藝氣體氬氣，將鍍膜室本底真空抽至 5E_3Pa ;
第四步：進行磁控濺射鍍鋁薄膜，將本底抽真空至5E-3Pa，濺射氣體為氬氣，濺射氣壓 0. 1Pa-O. 9Pa，濺射功率2-5w/cm2，沉積時間約70——100s。
2. 如權利要求1所述的一種塑料基材上鍍鋁膜的方法，其特征在于，所述的塑料基材 上鍍的摻鋁氧化鋅AZ0厚度為10——lOOnm，沉積的鋁膜厚度為60——300nm。
種塑料基材上鍍鋁膜的方法 技術領域
[1] 本發(fā)明屬于磁控濺射鍍膜技術領域，特別是一種塑料基材上鍍鋁膜的方法。
背景技術
[2] 磁控濺射鍍膜是一種先進的表面裝飾鍍膜技術，靶材做成陰極平面或圓柱磁控靶 置于鍍膜室中，系統(tǒng)抽真空至le_2pa以下，通入工作氣體，在電壓(直流或脈沖)作用下產 生真空輝光放電，實現均勻鍍膜。靶材利用率高，工作溫度低，可用于金屬或非金屬，如塑 料、玻璃、陶瓷等工件鍍制鋁、銅、鉻、鎳、鈦、金、銀以及不銹鋼等薄膜，通入反應氣體可鍍多 種化合物膜，鍍膜層具有均勻、致密、附著力強等特點，廣泛用于家用電器、鐘表、工藝美術、 玩具、車燈反光罩以及儀器儀表等表面裝飾性鍍膜。
[3] 傳統(tǒng)的裝飾鍍膜方法包括IP電鍍和真空蒸發(fā)鍍膜。他們都具有產量高，成本低廉 的優(yōu)點，但是也有各自無法避免的缺點。特別是對于塑料進行電鍍，首先應考慮塑料是非導 體，不能直接進行電鍍，在電鍍前應對塑料表面進行預處理，除去塑料表面的油和雜質以保 持潔凈，再沉積一層導電的金屬膜，將它作為陰極，即可進行電鍍。同時對于不需要鍍膜的 部分需要進行遮擋，對于外形復雜的工件，這一過程會浪費相當多的人力物力。
[4] IP電鍍的缺陷在于電鍍液的處理是一大難題，電鍍液中一般都含有各種重金屬有 毒物質，目前國家已經在著重控制相關污染物的排放，IP電鍍將會逐漸被更先進的方法所 替代。
[5] 真空蒸發(fā)鍍膜是將膜材置于真空室內的蒸發(fā)源中，在高真空條件下，通過蒸發(fā)源 加熱使其蒸發(fā)，當蒸氣分子的平均自由程大于真空室的線性尺寸以后，蒸氣的原子和分子 從蒸發(fā)源表面逸出后，很少受到其他分子或原子的沖擊與阻礙，可直接到達被鍍的基片表 面上，由于基片溫度較低，變凝結其上而成膜。蒸發(fā)鍍膜時，鋁原子動能比磁控濺射時要小 的多，因此蒸發(fā)鍍膜的鋁膜附著力要低于磁控濺射鍍鋁膜。
[6] 傳統(tǒng)的磁控濺射鍍鋁技術是在本底真空下，直接濺射鍍鋁，在玻璃、不銹鋼、銅工 件等基材上得到附著力良好的鏡面鋁膜。在針對塑料的鍍膜中，基材放氣量遠遠大于玻璃、 不銹鋼等材料。基材的放氣是一個持續(xù)不斷的過程，其造成的后果是，在濺射過程中，鋁膜 被材料放出的氣體氧化變黃，甚至發(fā)黑，出現鏡面效果差的問題。
發(fā)明內容
[7] 本發(fā)明就是針對技術的不足，提出一種塑料基材上鍍鋁膜的方法，有效解決了鋁 膜發(fā)黃、鏡面效果差的問題。
[8] 本發(fā)明所述用于一種塑料基材上鍍鋁膜的方法是采用磁控濺射工藝，并對傳統(tǒng)濺 射鍍膜工藝進行改進，以實現塑料基材上進行磁控濺射鍍鋁的方法。其過程如下：
第一步：將工件經過超聲波除油、清洗、烘干后送入磁控濺射裝置，然后抽真空至 5E_3Pa ;
第二步：進行磁控濺射鍍摻鋁氧化鋅AZ0薄膜，將本底抽真空至5E-3Pa，濺射氣體為氬氣，氣壓0. IPa-O. 9Pa，濺射功率2_5w/cm2，沉積時間為20——50s ;
第三步：停止AZ0鍍膜，關閉濺射電源，關閉工藝氣體氬氣，將鍍膜室本底真空抽至 5E_3Pa ;
第四步：進行磁控濺射鍍鋁薄膜，將本底抽真空至5E-3Pa，濺射氣體為氬氣，濺射氣壓 0. IPa-O. 9Pa，濺射功率2_5w/cm2，沉積時間約70——100s。
[1] 進一步的，所述的塑料基材上鍍的摻鋁氧化鋅AZO厚度為10——lOOnm,沉積的鋁 膜厚度為60——300nm。
[2] 本發(fā)明的有益效果在于：通過在塑料基材上先鍍摻鋁氧化鋅AZ0，有效的避免了 塑料基材的放氣，使鍍膜不變黑，具有較好的鏡面效果;同時該方法的利用，有效的解決了 在塑料部件上濺射鍍鋁膜時，附著力很差的問題。
具體實施方式
[3] 在具體實施過程中，鍍膜工藝可以根據需要進行調整，得到期望的鍍層厚度與附 著力，若鍍膜太厚，可能會影響鋁膜色澤，若過渡層摻鋁氧化鋅AZ0過薄，則可能會降低附
著力。
[4] 一般情況下的鍍膜流程：
第一步：將塑料基材超聲波清洗、烘干后，送入磁控濺射鍍膜設備中緩沖室內，鍍膜面 朝向摻鋁氧化鋅AZ0陰極靶材;
第二步：緩沖室及鍍膜室內真空抽至5E-3Pa ;
第三步：打開Ar氣流量流量計，流量為340SCCm，微調后使鍍膜室氣壓為0. 4Pa，穩(wěn)定后 打開摻鋁氧化鋅AZ0靶材濺射電源，緩慢增加功率至2w/cm2，然后預濺射15min ;
第四步：將工件運送至靶材下，進行鍍膜，時間為30s左右，然后關閉摻鋁氧化鋅AZ0靶 材電源，關閉Ar氣，抽真空至5E-3Pa ;
第五步：將工件移出真空室，進入緩沖間，鍍膜面朝向鋁陰極靶材;
第六步：緩沖室及鋁膜鍍膜室內真空抽至5E-3Pa ;
第七步：打開Ar氣流量流量計，流量為380SCCm，微調后使鍍膜室氣壓為0. 7Pa，穩(wěn)定后 打開鋁靶材濺射電源，緩慢增加功率至5w/cm2，然后預濺射15min ;
第八步：將工件運送至靶材下，進行鍍膜，時間為90s左右。
[5] 通過上述八步即可完成鍍膜。
[6] 一般的，摻鋁氧化鋅AZ0厚度為10——lOOnm，沉積的鋁膜厚度為60——300nm。
[7] 進一步的，摻鋁氧化鋅AZO薄膜可以由各種鍍膜方式獲得，包括中頻濺射、直流濺 射;靶材結構可以為平面靶材、圓柱靶材;靶材材料可以為鋁鋅合金靶材、鋁鋅氧化物陶瓷 靶材。
[8] 進一步的，鋁膜可以由各種鍍膜方式獲得，包括中頻濺射、直流濺射;靶材結構可 以為平面靶材、圓柱靶材;靶材材料可以為鋁合金材料，也可以為純鋁材料。
