CN102485943A

CN102485943A - 壳体及其制造方法

Info

Publication number: CN102485943A
Application number: CN2010105680499A
Authority: CN
Inventors: 张新倍; 陈文荣; 蒋焕梧; 陈正士; 张满喜
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-06

Abstract

本发明提供一种壳体，该壳体包括铝或铝合金基体、形成于该铝或铝合金基体上的铝层及颜色层，该颜色层为具有防腐蚀性能的电绝缘层。所述壳体具有良好的耐腐蚀性及装饰性外观。本发明还提供了所述壳体的制造方法，包括以下步骤：提供铝或铝合金基体；于该铝或铝合金基体上磁控溅射形成铝层；于该铝层上磁控溅射形成具有耐腐蚀性的颜色层。

Description

壳体及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种壳体及其制造方法。

背景技术

真空镀膜技术(PVD)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，因此真空镀膜在铝、铝合金、镁、镁合金及不锈钢等金属基材表面装饰性处理领域的应用越来越广。

然而，由于铝或铝合金最明显的缺点是耐腐蚀差，且PVD装饰性涂层本身不可避免的会存在微小的孔隙，因此，直接于铝或铝合金基体表面镀覆诸如TiN层、TiNO层、TiCN层、CrN层、CrNO层、CrCN层或其他具有耐腐蚀性的PVD装饰性涂层，不能有效防止所述铝或铝合金基体发生电化学腐蚀，同时该PVD装饰性涂层本身也会发生异色、脱落等现象。

发明内容

鉴于此，提供一种具有良好的耐腐蚀性及装饰性外观的壳体。

另外，还提供一种上述壳体的制造方法。

一种壳体，包括铝或铝合金基体、依次形成于该铝或铝合金基体上的铝层及颜色层，该颜色层为具有防腐蚀性能的电绝缘层。

一种壳体的制造方法，包括以下步骤：

提供铝或铝合金基体；

于该铝或铝合金基体上磁控溅射形成铝层；

于该铝层上磁控溅射形成颜色层，该颜色层为具有防腐蚀性能的电绝缘层。

本发明形成的所述颜色层为绝缘层，可使壳体不易形成发生电化学腐蚀所需要的阴极与阳极，从而提高了壳体的耐腐蚀性；所述铝层的形成可避免铝或铝合金基体与通过颜色层的孔隙向膜层内扩散的腐蚀性气体和/或液体直接接触而发生第二相腐蚀；因此所述铝层与颜色层形成的复合层可显著提高所述铝或铝合金基体的耐腐蚀性。此外，所述颜色层还可使所述壳体具有良好的装饰性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的壳体的剖视图。

主要元件符号说明

壳体 10

铝或铝合金基体 11

铝层 13

颜色层 15

二氧化钛层 151

二氧化硅层 153

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施例的壳体10包括铝或铝合金基体11、依次形成于该铝或铝合金基体11上的铝层13及颜色层15。该壳体10可以为3C电子产品的壳体，也可为眼镜边框、建筑用件及汽车等交通工具的零部件等。

所述铝层13的厚度为2～5μm。

所述颜色层15为具有防腐蚀性能的电绝缘层。该颜色层15包括依次形成于铝层13上的二氧化钛(TiO₂)层151及二氧化硅(SiO₂)层153。该TiO₂层151的厚度为50～150nm，该SiO₂层153的厚度为50～150nm。

所述铝层13及颜色层15均可通过磁控溅射法沉积形成。可以理解，所述铝层13及颜色层15还可通过电弧离子镀膜法、蒸发镀膜法等其他真空镀膜法形成。

本发明一较佳实施例的制造所述壳体10的方法主要包括如下步骤：

提供铝或铝合金基体11，并对铝或铝合金基体11依次进行研磨及电解抛光。电解抛光后，再依次用去离子水和无水乙醇对该铝或铝合金基体11表面进行擦拭。再将擦拭后的铝或铝合金基体11放入盛装有丙酮溶液的超声波清洗器中进行震动清洗，以除去铝或铝合金基体11表面的杂质和油污等。清洗完毕后吹干备用。

对经上述处理后的铝或铝合金基体11的表面进行氩气等离子清洗，进一步去除铝或铝合金基体11表面的油污，以改善铝或铝合金基体11表面与后续涂层的结合力。该等离子清洗的具体操作及工艺参数可为：采用一中频磁控溅射镀膜机(图未示)，将铝或铝合金基体11放入该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250～500sccm(标准状态毫升/分钟)的流量向镀膜室中通入纯度为99.999％的氩气，于铝或铝合金基体11上施加-500～-800V的偏压，对铝或铝合金基体11表面进行等离子清洗，清洗时间为3～10min。

在对铝或铝合金基体11进行等离子清洗后，于该铝或铝合金基体11上形成铝层13。形成该铝层13的具体操作及工艺参数如下：以氩气为工作气体，调节氩气流量为150～300sccm，设置占空比为30％～70％，于铝或铝合金基体11上施加-50～-300V的偏压，设置所述工件架的公转速度为0.5～3rpm(revolution per minute，转/分钟)，并加热镀膜室至50～150℃(即溅射温度为50～150℃)；开启已安装于该镀膜机内的铝靶的电源，设置其功率为5～10kw，沉积铝层13。沉积该铝层13的时间为20～60min。

由于铝的电极电位与铝合金相当，所述铝层13不易与铝或铝合金基体11发生电偶腐蚀；此外，所述铝层13的形成不仅可提高所述铝或铝合金基体11的抗单点腐蚀的性能，还可避免铝或铝合金基体11与通过所述颜色层15向膜层内扩散的腐蚀性气体和/或液体直接接触而发生第二相腐蚀，如此可显著提高所述铝或铝合金基体11的耐腐蚀性。

形成所述铝层13后，于该铝或铝合金基体11上形成颜色层15，该颜色层15包括依次形成于该铝层13上的TiO₂层151及SiO₂层153。形成所述颜色层15的的具体操作及工艺参数如下：

关闭所述铝靶材的电源，以氧气为反应气体，向镀膜室内通入流量为10～80sccm的氧气，保持所述氩气的流量、施加于铝或铝合金基体11的偏压及溅射温度不变，开启已安装于所述镀膜室内钛(Ti)靶的电源，设置其功率为5～10kw，于所述铝层13上沉积TiO₂层151。沉积该TiO₂层151的时间为2～30min。

形成该TiO₂层151后，保持所述氩气的流量、氧气的流量、施加于铝或铝合金基体11的偏压及溅射温度不变，开启已安装于镀膜室内的硅(Si)靶的电源，设置其功率为5～10kw，于所述TiO₂层151上沉积SiO₂层153。沉积该SiO₂层153的时间为2～30min。

由于所述TiO₂层151及SiO₂层153为电绝缘层，使壳体10不易形成发生电化学腐蚀所需要的阴极与阳极，从而提高了壳体10的耐腐蚀性。

对所述壳体10进行了35℃中性盐雾(NaCl浓度为5％)测试。测试结果表明，该壳体10在70小时后才出现腐蚀现象。可见，该壳体10具有良好的耐腐蚀性。

此外，在保证具有较好的耐腐蚀性的同时，还可通过对反应气体氧气的流量及沉积时间的控制来改变颜色层15的成分，从而使颜色层15呈现出绿色、蓝色、黄色及红色等颜色以及上述颜色的过渡颜色，最终使所述壳体10具有良好的装饰性外观。

Claims

1.一种壳体，包括铝或铝合金基体及形成于该铝或铝合金基体上的颜色层，其特征在于：该颜色层为具有防腐蚀性能的电绝缘层，该壳体还包括形成于所述铝或铝合金基体与颜色层之间的铝层。

2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述铝层的厚度为2～5μm。

3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述颜色层包括依次形成于铝层上的二氧化钛层及二氧化硅层。

4.如权利要求3所述的壳体，其特征在于：该二氧化钛层的厚度为50～150nm，该二氧化硅层的厚度为50～150nm。

5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述铝层及颜色层以磁控溅射镀膜法形成。

6.一种壳体的制造方法，包括以下步骤：

提供铝或铝合金基体；

于该铝或铝合金基体上磁控溅射形成铝层；

7.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述铝层的工艺参数为：以氩气为工作气体，其流量为150～300sccm，设置占空比为30％～70％，于铝或铝合金基体上施加-50～-300V的偏压，以铝靶为靶材，设置其电源功率为5～10kw，溅射温度为50～150℃，溅射时间为20～60min。

8.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射所述颜色层包括依次溅射二氧化钛层及二氧化硅层的步骤。

9.如权利要求8所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射形成所述二氧化钛层以如下方式实现：以氩气为工作气体，其流量为150～300sccm，以氧气为反应气体，其流量为10～80sccm，于铝或铝合金基体施加-50～-180V的偏压，以钛靶为靶材，设置其电源功率为5～10kw，溅射温度为50～150℃，溅射时间为2～30min。

10.如权利要求9所述的壳体的制造方法，其特征在于：磁控溅射形成所述二氧化硅层以如下方式实现：以氩气为工作气体，其流量为150～300sccm，以氧气为反应气体，其流量为10～80sccm，于铝或铝合金基体施加-50～-180V的偏压，以硅靶为靶材，设置其电源功率为5～10kw，溅射温度为50～150℃，溅射时间为2～30min。