專利名稱：鍍膜件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍膜件及其制備方法，尤其涉及一種具有抗指紋功能的鍍膜件及該鍍膜件的制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)技術(shù)中，早期抗指紋化處理一般是采用在不銹鋼的鍍鋅層上形成鉻酸鹽層及特殊的樹(shù)脂層。該方法首先需要在不銹鋼板上電鍍一層鋅，然后施以鉻酸鹽處理，最后以滾壓的方式涂上一層樹(shù)脂，其工藝繁鎖，且需要使用鉻酸鹽處理，環(huán)境污染嚴(yán)重，成本較高。因此，為避免污染，降低成本，人們開(kāi)始研究新的抗指紋材料。目前工業(yè)上使用較多的是在基體上噴涂一層有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，如抗指紋涂料和抗指紋油等，通過(guò)加熱干燥使其附著在基體上。但是這種涂層的制備工藝也較復(fù)雜，而且摻雜于抗指紋涂料和抗指紋油中的有些填料還存在游離甲醛等，不利于環(huán)保和人體健康。另外，這種有機(jī)涂層耐磨性能差， 使用一段時(shí)間后容易磨損，使得基體被暴露出來(lái)，防腐蝕性能大幅下降且影響美觀。此外， 抗指紋油的使用會(huì)使涂層表面看起來(lái)很油膩，大大降低了視覺(jué)美感。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供一種較為環(huán)保的、抗指紋性能佳且效果較為持久的鍍膜件。另外，還有必要提供一種上述鍍膜件的制備方法。一種鍍膜件，其包括一基體、依次形成于該基體表面的氧化鎂-氧化鋁 (MgO-Al2O3)的混合物層及抗指紋層，該抗指紋層為氟化鎂鋁氧(MgAlOxFy)層，其中0 < χ
<2. 5,0 < y < 5。—種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一基體；以鎂鋁合金靶為靶材，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該基體的表面濺鍍氧化鎂-氧化鋁(MgO-Al2O3)的混合物層；以鎂鋁合金靶為靶材，以氧氣、四氟化碳?xì)怏w為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該MgO-Al2O3的混合物層的表面制備一氟化鎂鋁氧(MgAlOxFy)層，其中0 < χ < 2. 5，0 < y
<5。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的鍍膜件采用磁控濺射鍍膜的方法形成一氟化鎂鋁氧 (MgAlOxFy)的抗指紋層，得以實(shí)現(xiàn)較佳的抗指紋功能；通過(guò)于基體上形成MgO-Al2O3的混合物層后再通入四氟化碳?xì)怏w以沉積MgAlOxFy的抗指紋層，可避免四氟化碳?xì)怏w對(duì)基體的腐蝕。另外，所述的抗指紋層以磁控濺射鍍膜的方法形成，相較于傳統(tǒng)的抗指紋材料，其具有較好的耐磨性，可防止所述抗指紋層被磨損，使得所述的鍍膜件的抗指紋功能更持久，外觀上也更具有美感。另外，所述鍍膜件及其制備方法較為環(huán)保。


圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的鍍膜件的剖視示意圖。圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的鍍膜件的掃描電鏡圖。圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的磁控濺射鍍膜機(jī)的俯視示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明鍍膜件10基體11MgO-Al2O3 的混合物層 13抗指紋層15磁控濺射鍍膜機(jī) 20鍍膜室21鎂鋁合金靶2具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一較佳實(shí)施方式的鍍膜件10包括基體11、依次形成于基體11 上的氧化鎂-氧化鋁(MgO-Al2O3)的混合物層13及抗指紋層15?；w11的材質(zhì)可為金屬或非金屬，該金屬材料可包括不銹鋼、鋁、鋁合金、銅、銅合金、鋅等。該非金屬材料可包括陶瓷、玻璃等。MgO-Al2O3的混合物層13可以磁控濺射鍍膜法形成，如中頻磁控濺射鍍膜法。該 MgO-Al2O3的混合物層13為納米級(jí)的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度為500-600nm?？怪讣y層15為一氟化鎂鋁氧(MgAlOxFy)層，其中0 < χ < 2. 5，0 < y < 5。該抗指紋層15可以磁控濺射鍍膜法形成，或以對(duì)所述MgO-Al2O3的混合物層13直接氟化的方式形成。該抗指紋層15為納米級(jí)的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度為200-400nm。請(qǐng)參閱圖2，為所述鍍膜件10的掃描電鏡圖(放大10萬(wàn)倍)?？梢钥吹?，抗指紋層 15的表面形成有若干均勻且密集分布的納米級(jí)乳突結(jié)構(gòu)。該納米級(jí)乳突結(jié)構(gòu)會(huì)形成眾多的納米量級(jí)的氣孔，當(dāng)水或油鋪展在抗指紋層15的表面時(shí)，氣孔被水或油封住形成氣封，該氣封進(jìn)而“拖住”水珠或油珠，使其不與抗指紋層15表面潤(rùn)濕，達(dá)到抗指紋效果。可以理解的，還可在基體11與MgO-Al2O3的混合物層13之間設(shè)置一鎂鋁合金層作為過(guò)渡層，以提高M(jìn)gO-Al2O3的混合物層13及抗指紋層15于基體11的附著力。對(duì)所述鍍膜件10進(jìn)行了水油接觸角測(cè)試，結(jié)果顯示，所述抗指紋層15與水油混合物的接觸角在102. 5-117. 8°之間，證明所述鍍膜件10具有良好的抗指紋功能。本發(fā)明較佳實(shí)施方式的鍍膜件10的制備方法包括如下步驟提供基體11，并對(duì)該基體11進(jìn)行清潔前處理。該清潔前處理可包括以下步驟依次用去離子水及無(wú)水乙醇對(duì)基體11表面進(jìn)行擦拭。將基體11放入盛裝有丙酮溶液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波清洗，以除去基體 11表面的雜質(zhì)和油污等。對(duì)經(jīng)上述清潔前處理后的基體11的表面進(jìn)行等離子體清洗，以進(jìn)一步去除基體 11表面的臟污，以及改善基體11表面與后續(xù)鍍層的結(jié)合力。請(qǐng)參閱圖3，將基體11放入一磁控濺射鍍膜機(jī)20的鍍膜室21中，裝入鎂鋁合金靶23，該鎂鋁合金靶23中鎂的質(zhì)量百分含量為10-20%。抽真空該鍍膜室21至本底真空度為3.0X10_5Torr，然后通入流量為300-500sCCm (標(biāo)準(zhǔn)毫升每分)的工作氣體氬氣(純度為99. 999% )，并對(duì)基體11施加-300 -500V的偏壓，使鍍膜室21中產(chǎn)生高頻電壓。所述氬氣在高頻電壓下離子化而產(chǎn)生高能氬氣等離子體，該氬氣等離子體對(duì)基體11的表面進(jìn)行物理轟擊，從而清除掉基體11表面的臟污，達(dá)到清洗的目的。所述等離子體清洗的時(shí)間可為5-10分鐘。所述等離子體清洗完成后，在所述鍍膜室21中以磁控濺射鍍膜法，如中頻磁控濺射鍍膜法，在基體11的表面濺鍍MgO-Al2O3的混合物層13。濺鍍?cè)揗gO-Al2O3的混合物層 13時(shí)，加熱所述鍍膜室21至溫度為150-240°C (即濺鍍溫度為150_240°C )，保持氬氣的流量不變，通入流量為60-200SCCm的反應(yīng)氣體氧氣，調(diào)節(jié)基體11的偏壓至_50 -300V，開(kāi)啟鎂鋁合金靶23的電源，于基體11的表面沉積MgO-Al2O3的混合物層13。所述鎂鋁合金靶 23可由直流電源控制，其功率為5-10kW。該MgO-Al2O3的混合物層13為納米級(jí)的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度在500-600nm之間。沉積該MgO-Al2O3的混合物層13的時(shí)間可為20-60分鐘。沉積完所述MgO-Al2O3的混合物層13后，保持氬氣的流量、基體11的偏壓及鍍膜室21的溫度不變，降低氧氣的流量至15-40sCCm，向鍍膜室21通入四氟化碳(CF4)氣體，并使四氟化碳的流量在lO-lOOsccm之間，將鎂鋁合金靶23改由射頻電源控制，并使鎂鋁合金靶23的射頻功率密度為50-100W/cm2，以產(chǎn)生射頻電磁場(chǎng)使四氟化碳?xì)怏w產(chǎn)生輝光放電及離化，此時(shí)，離化的氧及氟同時(shí)與鎂鋁合金靶23濺射出的粒子作用，而于所述MgO-Al2O3的混合物層13的表面沉積MgAlOxFy的抗指紋層15，其中O < χ < 2. 5，0 < y < 5。沉積所述抗指紋層15的時(shí)間為20-60分鐘?？梢岳斫獾模稍跒R鍍MgO-Al2O3的混合物層13之前于基體11的表面濺鍍一鎂鋁合金層作為過(guò)渡層，以提高M(jìn)gO-Al2O3的混合物層13及抗指紋層15于基體11的附著力?？梢岳斫獾模部刹捎脤?duì)MgO-Al2O3的混合物層13直接進(jìn)行氟化處理的方式來(lái)制備抗指紋層15。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)鍍膜件10的制備方法及鍍膜件10的抗指紋性能進(jìn)行說(shuō)明。各實(shí)施例中前處理均按上述揭露的方式進(jìn)行，這里不再詳述。實(shí)施例1等離子體清洗氬氣流量為500sCCm，基體11的偏壓為-200V，等離子體清洗的時(shí)間為8分鐘；濺鍍MgO-Al2O3的混合物層13 氬氣流量為330sccm，氧氣流量為200sccm，基體 11的偏壓為-175V，鎂鋁合金靶23的功率為6kW，濺鍍溫度為150°C，濺鍍時(shí)間為40分鐘， MgO-Al2O3的混合物層13的厚度為600nm。制備MgAlOxFy層以形成抗指紋層15 氬氣流量為330sCCm，氧氣流量為20sCCm，四氟化碳?xì)怏w的流量為70sCCm，基體11的偏壓為-175V，射頻電磁場(chǎng)的功率密度為80W/cm2， 鍍膜室21的溫度為150°C，處理時(shí)間為40分鐘，抗指紋層15的厚度為360nm。其中，MgAlOxFy 中χ的值為l，y的值為3。按本實(shí)施例方法所制得的抗指紋層15與水油混合物的接觸角為117. 8°。實(shí)施例2等離子體清洗氬氣流量為500sCCm，基體11的偏壓為-200V，等離子體清洗的時(shí)間為9分鐘；
濺鍍MgO-Al2O3的混合物層13 氬氣流量為460sCCm，氧氣流量為170sCCm，基體 11的偏壓為-60V，鎂鋁合金靶23的功率為8kW，濺鍍溫度為220°C，濺鍍時(shí)間為40分鐘， MgO-Al2O3的混合物層13的厚度為530nm。制備MgAlOxFy層以形成抗指紋層15 氬氣流量為460sCCm，氧氣流量為40sCCm，四氟化碳?xì)怏w的流量為42sCCm，基體11的偏壓為-60V，射頻電磁場(chǎng)的功率密度為75W/cm2，鍍膜室21的溫度為220°C，處理時(shí)間為40分鐘，抗指紋層15的厚度為220nm。其中，MgAlOxFy 中χ的值為2，y的值為1。按本實(shí)施例方法所制得的抗指紋層15與水油混合物的接觸角為102. 5°。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的鍍膜件10采用磁控濺射鍍膜的方法在基體11表面形成 MgAlOxFy的抗指紋層15，該MgAlOxFy層表面形成的均勻且密集分布的納米級(jí)乳突結(jié)構(gòu)使得所述抗指紋層15具有較佳的抗指紋功能；通過(guò)于基體11上形成MgO-Al2O3的混合物層13 后再通入四氟化碳?xì)怏w以沉積MgAlOxFy形成抗指紋層15，可避免四氟化碳?xì)怏w對(duì)基體11的腐蝕。另外，所述的抗指紋層15以磁控濺射鍍膜的方法形成，相較于傳統(tǒng)的抗指紋材料，其具有較好的耐磨性，可防止所述抗指紋層15被磨損，使得所述鍍膜件10的抗指紋功能更持久，外觀上也更具有美感。另外，所述鍍膜件10及其制備方法較為環(huán)保。
權(quán)利要求
1 一種鍍膜件，其包括一基體，其特征在于該鍍膜件還包括依次形成于基體表面的氧化鎂-氧化鋁(MgO-Al2O3)的混合物層及抗指紋層，該抗指紋層為氟化鎂鋁氧(MgAlOxFy) 層，其中 0<x<2.5，0<y<5。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述MgO-Al2O3的混合物層為納米級(jí)的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度為500-600nm。
3.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述MgAlOxFy層為納米級(jí)的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)， 其表面形成有若干均勻分布的納米級(jí)乳突結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述抗指紋層的厚度為200-400nm。
5.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述抗指紋層以磁控濺射鍍膜法或?qū)λ鯩gO-Al2O3的混合物層直接氟化的方式形成。
6.如權(quán)利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述基體的材質(zhì)為金屬或非金屬。
7.一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一基體；以鎂鋁合金靶為靶材，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該基體的表面濺鍍氧化鎂-氧化鋁(MgO-Al2O3)的混合物層；以鎂鋁合金靶為靶材，以氧氣、四氟化碳?xì)怏w為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該 MgO-Al2O3的混合物層表面制備一氟化鎂鋁氧(MgAlOxFy)層，其中0 < χ < 2. 5，0 < y < 5。
8.如權(quán)利要求7所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于濺鍍所述MgO-Al2O3的混合物層對(duì)基體設(shè)置-50 -300V的偏壓，濺鍍溫度為150-240°C，氧氣的流量為60-200sCCm， 以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為300-500sCCm，鎂鋁合金靶的功率為5-10kW，濺鍍時(shí)間為 20-60分鐘。
9.如權(quán)利要求7所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于制備所述MgAlOxFy層對(duì)基體設(shè)置-50 -300V的偏壓，濺鍍溫度為150-240°C，氧氣的流量為15-40sCCm，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為300-500sCCm，四氟化碳的流量在lO-lOOsccm之間，鎂鋁合金靶由射頻電源控制，其射頻功率密度為50-100W/cm2，處理時(shí)間為20-60分鐘。
10.如權(quán)利要求9所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述制備方法還包括在濺鍍 MgO-Al2O3的混合物層前對(duì)基體進(jìn)行清潔前處理及等離子體清洗的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍膜件及該鍍膜件的制備方法。該鍍膜件包括一基體、依次形成于該基體表面的氧化鎂-氧化鋁(MgO-Al2O3)的混合物層及抗指紋層，該抗指紋層為氟化鎂鋁氧(MgAlOxFy)層，其中0＜x＜2.5，0＜y＜5。一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供一基體；以鎂鋁合金靶為靶材，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該基體的表面濺鍍氧化鎂-氧化鋁(MgO-Al2O3)的混合物層；以鎂鋁合金靶為靶材，以氧氣、四氟化碳?xì)怏w為反應(yīng)氣體，采用磁控濺射鍍膜法在該MgO-Al2O3的混合物層的表面制備一氟化鎂鋁氧(MgAlOxFy)層，其中0＜x＜2.5，0＜y＜5。該鍍膜件具有良好的抗指紋功能。
文檔編號(hào)C23C14/06GK102560349SQ20101061274
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者張新倍, 李聰, 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