專利名稱：一種塑料基材上鍍鋁膜的方法
技術領域：
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：
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(chǎn)生真空輝光放電，實現(xiàn)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。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(chǎn)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。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(jīng)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。真空蒸發(fā)鍍膜是將膜材置于真空室內(nèi)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。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(xiàn)鏡面效果差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
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。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(xiàn)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(jīng)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AZO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AZO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。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。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ΑΖ0，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。
具體實施例方式在具體實施過程中，鍍膜工藝可以根據(jù)需要進行調(diào)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AZO過薄，則可能會降低附著力。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(nèi)，鍍膜面朝向摻鋁氧化鋅AZO陰極靶材；
第二步緩沖室及鍍膜室內(nèi)真空抽至5E-3Pa ；
第三步打開Ar氣流量流量計，流量為340sCCm，微調(diào)后使鍍膜室氣壓為0. 4Pa，穩(wěn)定后打開摻鋁氧化鋅AZO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AZO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(nèi)真空抽至5E-3Pa ；
第七步打開Ar氣流量流量計，流量為380sCCm，微調(diào)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。通過上述八步即可完成鍍膜。一般的，摻鋁氧化鋅AZO厚度為10——lOOnm，沉積的鋁膜厚度為60——300nm。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。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。
權利要求
1.一種塑料基材上鍍鋁膜的方法，包括第一步將工件經(jīng)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AZO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AZO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。
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AZO厚度為10——lOOnm，沉積的鋁膜厚度為60——300nm。
全文摘要
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)濺射鍍膜工藝進行改進，以實現(xiàn)塑料基材上進行磁控濺射鍍鋁的方法，通過在塑料基材上先鍍摻鋁氧化鋅AZO，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。
文檔編號C23C14/20GK102424950SQ20121000998
公開日2012年4月25日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權日2012年1月13日
發(fā)明者周志文, 李民英, 趙瑋 申請人:廣東志成冠軍集團有限公司