本發(fā)明涉及導(dǎo)電涂層，進(jìn)一步涉及cr-zr-n合金涂層用于基材表面的導(dǎo)電涂層的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、汽車(chē)領(lǐng)域、可穿戴產(chǎn)品領(lǐng)域、3c產(chǎn)品領(lǐng)域、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品領(lǐng)域等多種領(lǐng)域中的產(chǎn)品較多地涉及金屬外殼，隨著微電子領(lǐng)域與通信領(lǐng)域的技術(shù)革新，對(duì)于附著在金屬外殼表面的涂層不僅僅要求具備傳統(tǒng)意義上的耐腐蝕和/或高硬度等性能，還出現(xiàn)了對(duì)金屬外殼導(dǎo)電性的新需求。其中，這些產(chǎn)品中代表性的“3c產(chǎn)品”是計(jì)算機(jī)類(lèi)、通信類(lèi)和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品三者的統(tǒng)稱(chēng)，亦稱(chēng)為“信息家電”，例如電腦、平板電腦、手機(jī)或數(shù)字音頻播放器等。由于3c產(chǎn)品的體積一般都不大，所以往往統(tǒng)稱(chēng)為“3c小家電”。

2、鋁合金由于其具備優(yōu)異的金屬特性，易于加工，成本較低，是現(xiàn)有市場(chǎng)合金零部件中主要的合金材料選擇，然而，現(xiàn)有的鋁合金防護(hù)涂層中，其涂層電學(xué)性能為絕緣(也即不導(dǎo)電)，導(dǎo)致整個(gè)合金外殼不具備導(dǎo)電特性。目前市場(chǎng)上的鋁合金材料主要采用表面噴漆、陽(yáng)極氧化等手段進(jìn)行表面防護(hù)。表面噴漆為傳統(tǒng)鋁合金防護(hù)材料，其原理是利用類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂材料，加入染色劑，在鋁合金表面進(jìn)行噴淋、后固化，最終形成防護(hù)涂層，其材料為樹(shù)脂類(lèi)材料，為絕緣材料涂層技術(shù)，且其不具備金屬色澤，而且與鋁合金接觸面結(jié)合力較弱，存在使用過(guò)程中掉漆的問(wèn)題，故，樹(shù)脂噴涂技術(shù)逐漸被陽(yáng)極氧化技術(shù)取代。鋁合金的陽(yáng)極氧化的方式，其工作原理為：將鋁合金材料置入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液中，在表面形成氧化物，表面的氧化層作為表面防護(hù)層，且該涂層為絕緣(也即不導(dǎo)電)；此外，由于溶液為強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢水、廢液及廢氣，不利于環(huán)境。

3、基于此，有必要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)鋁合金材料表面的導(dǎo)電涂層技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的包括提供一種cr-zr-n合金涂層用于基材表面的導(dǎo)電涂層的應(yīng)用。該cr-zr-n合金涂層具備金屬光澤，兼具較好的導(dǎo)電性能和優(yōu)異的耐腐蝕性能，可用于基材表面的導(dǎo)電涂層。

2、在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種cr-zr-n合金涂層用于基材表面的導(dǎo)電涂層的應(yīng)用，其中，

3、所述cr-zr-n合金涂層作為所述導(dǎo)電涂層的至少一部分；

4、所述cr-zr-n合金涂層包含cr-zr-n合金材料，所述cr-zr-n合金材料的化學(xué)式為(crxzrynz)ma，其中，m為摻雜元素，x、y、z和a各自獨(dú)立地為原子比，且a為0或正數(shù)；

5、以x、y和z三者之和為100計(jì)，所述cr-zr-n合金材料的原子配比滿(mǎn)足如下條件a和條件b中任一種：

6、條件a：47.1≤x≤81.6，12.1≤y≤33.2且4.7≤z≤35.9；

7、條件b：15.0≤x≤61.4，33.2≤y≤79.6，5.4≤z≤35.5。

8、在一些實(shí)施方式中，所述cr-zr-n合金材料的原子配比滿(mǎn)足條件a，且還滿(mǎn)足如下兩個(gè)公式：63.19-0.925y≤x≤95.79-y且31.4+0.9y≤x≤18.5y-171.85。

9、在一些實(shí)施方式中，所述cr-zr-n合金材料的原子配比滿(mǎn)足條件b，且還滿(mǎn)足：15.0≤x≤53.8，40.0≤y≤79.6，5.4≤z≤20.2。

10、在一些實(shí)施方式中，所述cr-zr-n合金材料滿(mǎn)足如下特征中的一個(gè)或兩個(gè)：

11、0≤a/(x+y+z+a)≤0.05；

12、所述摻雜元素包括ni、fe、ag、au、cu和al中的一種或多種金屬元素。

13、在一些實(shí)施方式中，a＝0或0<a/(x+y+z+a)≤0.02。

14、在一些實(shí)施方式中，滿(mǎn)足如下特征中的一個(gè)或兩個(gè)：

15、所述基材為合金、單質(zhì)型金屬和無(wú)機(jī)非金屬材料中的一種；

16、所述cr-zr-n合金涂層在所述基材表面的方塊電阻≤12ω/sq。

17、在一些實(shí)施方式中，所述基材為鋁合金、硅基材料和不銹鋼中的一種。

18、在一些實(shí)施方式中，所述cr-zr-n合金涂層的方塊電阻測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足如下特征中的一個(gè)或兩個(gè)：

19、所述cr-zr-n合金涂層在硅片表面的方塊電阻為0.5～10.6ω/sq；

20、所述cr-zr-n合金涂層在鋁合金表面的方塊電阻為0ω/sq。

21、在一些實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電涂層還同時(shí)作為耐腐蝕涂層。

22、在一些實(shí)施方式中，所述cr-zr-n合金材料的原子配比滿(mǎn)足條件b，所述導(dǎo)電涂層還同時(shí)作為硬質(zhì)耐腐蝕涂層。

23、在一些實(shí)施方式中，所所述cr-zr-n合金涂層滿(mǎn)足如下兩個(gè)特征：

24、所述cr-zr-n合金涂層的x射線衍射圖在30°～50°的衍射角2θ(°)范圍內(nèi)具有峰，且30°～50°范圍內(nèi)至少一個(gè)2θ(°)衍射峰的半高寬滿(mǎn)足≥2°；

25、所述cr-zr-n合金涂層的選區(qū)電子衍射花樣圖對(duì)應(yīng)的徑向強(qiáng)度剖面圖中，以特征原子間距為橫坐標(biāo)，以衍射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，在范圍內(nèi)具有衍射峰，且范圍內(nèi)至少一個(gè)衍射峰的半高寬滿(mǎn)足

26、在一些實(shí)施方式中，所述cr-zr-n合金涂層作為表面結(jié)構(gòu)層，以lab法測(cè)試，所述cr-zr-n合金涂層之表面的亮度值l≥70。

27、在一些實(shí)施方式中，所述cr-zr-n合金涂層的厚度為dmin～6μm，其中，dmin選自10nm～50nm。

28、在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種cr-zr-n合金材料用于基材表面的導(dǎo)電涂層的應(yīng)用，所述cr-zr-n合金材料如本發(fā)明第一方面中所定義。

29、本發(fā)明的cr-zr-n合金涂層的應(yīng)用中，該cr-zr-n合金涂層包含具有特殊原子配比的cr-zr-n合金材料，cr、zr兩種金屬成分含量高，導(dǎo)電性良好。

30、進(jìn)一步地，cr、zr、n三種元素的特殊原子配比能夠使原子高度無(wú)序分布并充分密堆，涂層內(nèi)阻低，進(jìn)而形成導(dǎo)電性良好的、結(jié)構(gòu)致密的cr-zr-n合金涂層，在提供較好的導(dǎo)電性能的同時(shí)，還可減少或避免傳統(tǒng)cr-zr-n合金涂層中的貫穿性柱縫，從而可以賦予導(dǎo)電涂層優(yōu)異的耐腐蝕性。

31、該cr-zr-n合金涂層可在多種常用基材表面用于導(dǎo)電涂層。

32、前述cr-zr-n合金涂層中的氮含量低，cr、zr兩種金屬成分含量高，涂層內(nèi)應(yīng)力低，與基材的結(jié)合力好，還有利于提高韌性。進(jìn)一步地，前述cr-zr-n合金涂層中的cr-zr-n合金材料具有高含量的cr和zr，與鋁的膨脹系數(shù)接近，可以在鋁合金表面以較強(qiáng)的結(jié)合力，有效附著，可有效保持涂層與基材之間的電接觸，而保持有效的導(dǎo)電性。

33、前述cr-zr-n合金涂層結(jié)構(gòu)致密，還可賦予導(dǎo)電涂層較高的硬度，較好地抵抗劃痕、刮花損傷；進(jìn)一步地，該導(dǎo)電涂層還可同時(shí)作為硬質(zhì)耐腐蝕涂層。

34、前述cr-zr-n合金涂層中cr、zr兩種金屬成分含量高，涂層具備金屬光澤，較為美觀。

35、基于前述cr-zr-n合金涂層在原子層級(jí)的“高度無(wú)序且充分密堆”的特殊結(jié)構(gòu)特征，還可改善涂層表面的反射特性而提供較高的亮度值。

36、將本技術(shù)cr-zr-n合金涂層用于基材表面之導(dǎo)電涂層的實(shí)現(xiàn)方式可采用綠色環(huán)保的制造技術(shù)，方法簡(jiǎn)單，容易操作，還具有可量化、效率高、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)，適于工業(yè)化應(yīng)用。