CN102465253A - 真空镀膜件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种真空镀膜件，包括基体及形成于基体上的颜色层，所述颜色层包括依次形成于基体上的TiCN层及AlON层，该颜色层呈现的色度区域于CIE LAB表色***的L*坐标介于39至42之间，a*坐标介于14至18之间，b*坐标介于14至18之间。本发明还提供一种上述真空镀膜件的制造方法。本发明的真空镀膜件呈现出金桔色。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空镀膜件及其制造方法，尤其涉及一种呈现金桔色的真空镀膜件及其制造方法。
背景技术
真空镀膜技术是一个非常环保的成膜技术。以真空镀膜的方式所形成的膜层具有高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性、与基体结合牢固以及亮丽的金属外观等优点，因此真空镀膜在装饰性表面处理领域的应用越来越广。
在装饰性真空镀膜领域中，对所镀膜层的颜色的设计与控制是一个非常关键的技术指标。目前采用真空镀膜技术能够稳定地生产的颜色仅限于金色、银色、黑色、玫瑰红等少数色系，与烤漆、阳极处理等成膜工艺相比，真空镀膜在装饰性表面处理领域的竞争力不强。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种呈现金桔色的真空镀膜件。
另外，还提供一种上述真空镀膜件的制造方法。
一种真空镀膜件，包括基体及形成于基体上的颜色层，所述颜色层包括依次形成于基体上的TiCN层及AlON层，该颜色层呈现的色度区域于CIE LAB表色***的L*坐标介于39至42之间，a*坐标介于14至18之间，b*坐标介于14至18之间。
一种真空镀膜件的制造方法，包括以下步骤：
提供基体；
采用磁控溅射镀膜法，于该基体上形成颜色层，该颜色层包括依次形成于基体上的TiCN层及AlON层，该颜色层呈现的色度区域于CIE LAB表色***L*坐标介于39至42之间，a*坐标介于14至18之间，b*坐标介于14至18之间，形成该颜色层包括如下步骤：
使用钛靶，以乙炔气体及氮气为反应气体，乙炔气体及氮气的流量分别为2～30sccm、50～300sccm，于基体上沉积TiCN层，沉积时间为20～120min；
采用铝靶，以氮气及氧气为反应气体，氮气及氧气的流量分别为10～100sccm、100～300sccm，于所述TiCN层上沉积AlON层，沉积时间为20～60min。
上述真空镀膜件的制造方法，通过对反应气体乙炔气体及氮气的流量控制来改变TiCN层的成分，即改变TiCN层中碳原子、氮原子与钛原子的比例；通过对反应气体氧气及氮气的流量控制来改变AlON层的成分，即改变AlON层中氧原子、氮原子与铝原子的比例，从而达到使颜色层呈现出金桔色的目的。以该方法所制得的真空镀膜件可呈现出具吸引力的金桔色的金属外观，丰富了真空镀膜层的颜色，极大地提高了产品的外观竞争力。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的真空镀膜件的剖视示意图。
主要元件符号说明
真空镀膜件 10
基体 11
衬底层 13
颜色层 15
TiCN层 151
AlON层 153
具体实施方式
本发明的真空镀膜件可以为电子装置外壳，也可以为眼镜边框、钟表外壳、金属卫浴件及建筑用件。
请参阅图1，本发明较佳实施例的真空镀膜件10包括基体11及形成于基体11上的颜色层15。所述基体11的材质可以为金属、玻璃、陶瓷或塑料。
所述颜色层15包括依次形成于衬底层13上的TiCN层151及AlON层153。该颜色层15呈现的色度区域于CIE LAB表色***的L*坐标介于39至42之间，a*坐标介于14至18之间，b*坐标介于14至18之间，表现为金桔色。颜色层15的厚度为0.5～2.0μm。所述TiCN层151的厚度为0.3～1.0μm，所述AlON层153的厚度为0.2～1.0μm。
所述真空镀膜件10还包括形成于基体11与颜色层15之间的衬底层13，用以增强颜色层15于基体11上的附着力。该衬底层13可为钛层或其它可提供附着效果的涂层，其厚度为0.01～0.1μm。该衬底层13的颜色以不影响颜色层颜色的色调为佳，比如可为银色、白色及灰白色等浅色调。
上述真空镀膜件10的制造方法主要包括如下步骤：
提供基体11，并将基体11放入盛装有乙醇及/或丙酮溶液的超声波清洗器中进行震动清洗，以除去基体11表面的杂质和油污。清洗完毕后烘干备用。所述基体11的材质可以为金属、玻璃、陶瓷或塑料。
再对基体11的表面进行氩气等离子体清洗，进一步去除基体11表面的油污，以改善基体11表面与后续涂层的结合力。对基体11的表面进行氩气等离子体清洗的方法包括如下步骤：将基体11放入一磁控溅射镀膜机的镀膜室内的工件架上，对该镀膜室进行抽真空处理至真空度为8.0×10-3Pa，以300～600sccm(标准状态毫升/分钟)的流量向镀膜室内通入纯度为99.999％的氩气，调节偏压至-300～-800V，对基体11表面进行等离子体清洗，清洗时间为5～10min。
采用磁控溅射的方式在基体11上形成衬底层13。本实施例中，该衬底层13为钛层。形成该衬底层13的具体操作方法及工艺参数为：在所述等离子体清洗完成后，以氩气为工作气体，调节其流量至100～300sccm，设置占空比为40～80％，加热该镀膜室至80～180℃(即溅射温度为80～180℃)，并设置工件架的公转转速为1.0～3.0rpm；开启已置于磁控溅射镀膜机中的钛靶的电源，设置其功率为5～12kw，对基体11施加-50～-180V的偏压，沉积衬底层13。沉积该衬底层13的时间为10～30min，优选为20min。
形成该衬底层13后，于该衬底层13上形成颜色层15。该颜色层15包括依次形成于衬底层13上的TiCN层151及AlON层153。形成所述颜色层15的具体操作及工艺参数如下：
以乙炔气体及氮气为反应气体，向镀膜室内通入流量为2～30sccm的乙炔气体及流量为50～300sccm的氮气，对基体11施加-50～-180V的偏压，加热该镀膜室至50～180℃(即溅射温度为50～180℃)，保持所述氩气的流量及钛靶的电源功率不变，以在衬底层13上镀覆TiCN层151。沉积该TiCN层151的时间为20～120min，优选为60min。其中，所述乙炔气体的流量优选为15sccm，所述氮气的流量优选为110sccm。
形成该TiCN层151后，停止通入所述乙炔气体，以氮气及氧气为反应气体，设置氮气的流量为10～100sccm，向镀膜室内通入流量为100～300sccm的氧气，开启已置于磁控溅射镀膜机中的铝靶的电源，设置其功率为3～5kw，保持所述氩气的流量、施加于基体11上的偏压及溅射温度不变，于所述TiCN层151上沉积AlON层153。沉积时间为20～60min，优选为20min。
所述颜色层15呈现的色度区域于CIE LAB表色***的L*坐标介于39至42之间，a*坐标介于14至18之间，b*坐标介于14至18之间。
上述真空镀膜件的制造方法，通过对反应气体乙炔气体及氮气的流量控制来改变TiCN层151的成分，即改变TiCN层151中碳原子、氮原子与钛原子的比例；通过对反应气体氧气及氮气的流量控制来改变AlON层153的成分，即改变AlON层153中氧原子、氮原子与铝原子的比例，从而达到使颜色层15呈现出金桔色的目的。同时，通过选择合适的偏压，控制碳原子、氮原子、氧原子、钛原子及铝原子的沉积速率，可增强颜色层15的致密性。另外，选择合适的乙炔气体、氮气及氧气的流量与偏压，能够保证较高的沉积速率，还可提高该真空镀膜件10的生产效率。
Claims (10)
1.一种真空镀膜件，包括基体及形成于基体上的颜色层，其特征在于：所述颜色层包括依次形成于基体上的TiCN层及AlON层，该颜色层呈现的色度区域于CIE LAB表色***的L*坐标介于39至42之间，a*坐标介于14至18之间，b*坐标介于14至18之间。
2.如权利要求1所述的真空镀膜件，其特征在于：所述颜色层的厚度为0.5～2.0μm；其中，所述TiCN层的厚度为0.3～1.0μm，所述AlON层的厚度为0.2～1.0μm。
3.如权利要求1所述的真空镀膜件，其特征在于：所述真空镀膜件还包括形成于基体与颜色层之间的衬底层，该衬底层为钛层。
4.如权利要求3所述的真空镀膜件，其特征在于：该衬底层的厚度为0.01～0.1μm。
5.如权利要求1所述的真空镀膜件，其特征在于：该基体的材质为金属、玻璃、陶瓷及塑料中的一种。
6.一种真空镀膜件的制造方法，包括以下步骤：
提供基体；
采用磁控溅射镀膜法，于该基体上形成颜色层，该颜色层包括依次形成于基体上的TiCN层及AlON层，该颜色层呈现的色度区域于CIE LAB表色***L*坐标介于39至42之间，a*坐标介于14至18之间，b*坐标介于14至18之间，形成该颜色层包括如下步骤：
使用钛靶，以乙炔气体及氮气为反应气体，乙炔气体及氮气的流量分别为2～30sccm、50～300sccm，于基体上沉积TiCN层，沉积时间为20～120min；
采用铝靶，以氮气及氧气为反应气体，氮气及氧气的流量分别为10～100sccm、100～300sccm，于所述TiCN层上沉积AlON层，沉积时间为20～60min。
7.如权利要求6所述的真空镀膜件的制造方法，其特征在于：形成该TiCN层时，对基体施加-50～-180V的偏压，钛靶的电源功率为5～12kw。
8.如权利要求6所述的真空镀膜件的制造方法，其特征在于：形成该AlON层时，对基体施加-50～-180V的偏压，铝靶的电源功率为3～5kw。
9.如权利要求6所述的真空镀膜件的制造方法，其特征在于：该真空镀膜件的制造方法还包括在形成颜色层前在基体上磁控溅射衬底层的步骤。
10.如权利要求9所述的真空镀膜件的制造方法，其特征在于：所述衬底层为钛层，形成该衬底层的工艺参数为：采用钛靶为靶材，设置其电源功率为5～12kw，以氩气为工作气体，其流量为100～300sccm，对基体施加-50～-180V的偏压，溅射温度为80～180℃，沉积时间为20～30min。
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| JP2003253473A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-09-10 | Citizen Watch Co Ltd | 白色被膜を有する装飾品およびその製造方法 |
| JP2007075941A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 切削インサート及び切削工具 |
| CN101830092A (zh) * | 2009-03-13 | 2010-09-15 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种耐腐蚀的彩色装饰膜的制备方法 |
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