專利名稱：銀白色膜結構及其鍍膜方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鍍膜技術，特別涉及一種銀白色膜結構及其鍍膜方法。
背景技術：
越來越多的電子產品使用具有金屬質感的外殼。外殼表面的膜結構通常利用反應式磁控濺射鍍膜方法鍍制而成。膜結構的顏色層一般在氧化鋁中添加有二氧化硅，通過改變二氧化硅的含量控制膜結構的外觀色彩。然而，顏色層中添加二氧化硅后，會使得外觀顏色偏向灰色，導致膜結構的顏色缺乏亮麗的金屬質感，該缺陷在銀白色的膜層中表現(xiàn)尤為明顯，會使銀白色明顯偏灰。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種外觀顏色亮麗的具有金屬質感的銀白色膜結構及其鍍膜方法。一種銀白色膜結構，包括基材、位于該基材表面的結合層以及位于該結合層表面的顏色層。該結合層為氮化鉻膜。該顏色層為氧化鋁與氧化鈦的混合物。該顏色層中鋁元素的質量百分比高于鈦元素的質量百分比。一種銀白色膜結構的鍍膜方法，包括以下步驟提供基材；利用反應式磁控濺鍍方法在該基材表面沉積形成氮化鉻膜作為結合層；利用反應式磁控濺鍍方法在該結合層表面沉積形成由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層，其中，該顏色層中鋁元素的質量百分比高于鈦元素的質量百分比。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的銀白色膜結構及其鍍膜方法在基材表面沉積由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層，由于該顏色層中并無添加二氧化硅，從而避免了添加二氧化硅造成顏色層色彩灰暗的問題，進而使得該銀白色膜結構具有外觀顏色亮麗的金屬質感。


然后，在反應式磁控濺鍍裝置中放置鉻靶材并在鉻靶材(第一陰極)與待鍍基材(陽極)之間加一個正交磁場和電場，在真空鍍膜腔體內通入氮氣與氬氣的混合氣體，其中，氮氣作為反應性氣體，氬氣作為工作氣體。在電場的作用下，氬氣電離成氬離子(帶正電荷)和電子，氬離子在電場的作用下加速轟擊鉻靶材，濺射出大量的鉻原子，鉻原子與氮氣反應生成氮化鉻化合物并沉積在待鍍基材10的第一表面102上形成氮化鉻膜作為結合層20。氮化鉻膜的化學式可表示為CrNx，其中，χ小于等于1且大于0。氮化鉻膜中，鉻元素與氮元素的質量百分比主要由加在鉻靶材的功率、氮氣占混合氣體(氮氣與氬氣)的比率決定。加在鉻靶材的功率越高，濺射出的鉻原子越多，氮氣占混合氣體(氮氣與氬氣)的比率越低，鉻元素在氮化鉻膜中的質量百分比越大；反之，加在鉻靶材的功率越低，濺射出的鉻原子越少，氮氣占混合氣體(氮氣與氬氣)的比率越高，鉻元素在氮化鉻膜中的質量百分比越低。如此，需要根據客戶要求的耐磨性能控制加在鉻靶材的功率、氮氣占混合氣體(氮氣與氬氣)的比率、加在基材10的偏壓大小、鍍膜溫度及鍍膜時間等鍍膜參數。步驟130，利用反應式磁控濺鍍方法在結合層20的第二表面沉積形成由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層30，其中，顏色層中鋁元素的質量百分比高于鈦元素的質量百分比。具體地，在結合層20的鍍制完成后，停止氮氣及氬氣的進入并關掉鉻靶材，接著對真空鍍膜腔體進行抽真空處理，排出真空鍍膜腔體內的氮氣及其他氣體。優(yōu)選地，在對真空鍍膜腔體進行抽真空處理前，還開啟冷凝器對真空鍍膜腔體進行冷卻，以便于抽取真空鍍膜腔體內的殘留氣體，提高真空鍍膜腔體上的真空度。并且，真空鍍膜腔體在鍍制顏色層過程中維持一定的工作壓強。本實施方式中，冷凝機的冷卻溫度為-135°C，真空鍍膜腔體內的工作壓強基本維持在3. 95mtorr0優(yōu)選地，在對真空鍍膜腔體進行抽真空處理后，對真空鍍膜腔體進行加熱。然后，在反應式磁控濺鍍裝置中放置鈦靶材和鋁靶材，并在鈦靶材(第一陰極)、鋁靶材(第二陰極)與待鍍基材10(陽極)之間加一個正交磁場和電場，在真空鍍膜腔體內通入氧氣與氬氣的混合氣體，其中，氧氣作為反應性氣體，氬氣作為工作氣體。在電場的作用下，氬氣電離成氬離子(帶正電荷)和電子，氬離子在電場的作用下加速轟擊鈦靶材和鋁靶材，濺射出大量的鈦原子和鋁原子，鋁原子與氧氣反應生成氧化鋁并沉積在結合層20的第二表面202上，同理，鈦原子與氧氣反應生成氧化鈦并沉積在結合層20的第二表面202，從而形成由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層30。調整鍍膜參數使得加在鋁靶材的功率大于加在鉻靶材的功率，例如在本實施方式的鍍膜過程中，加在鋁靶材的功率為30KW，加在鈦靶材的功率為9KW，從而使得濺射出的鋁原子的質量百分與鈦原子的質量百分比大概為30比9，進而得到鈦元素的質量百分比低于鋁元素的質量百分比的顏色層30。本實施方式中，在沉積形成結合層20和顏色層30的過程中，均采用旋轉式鍍膜法進行薄膜沉積，即將多個基材10分別設置在真空鍍膜腔體的圓周方向上等間距排布，多個基材10可在圍繞真空鍍膜腔體的中心軸線公轉的同時繞自身中心軸線自轉進行鍍膜，提高鍍膜的均勻性。本實施方式中設定基材10的公轉速度為2rpm(revolution per minute,即轉每分鐘)，自轉速度為8rpm。最后，利用本發(fā)明實施方式的方法以基材10采用不銹鋼材質為例測試出1組具體的鍍膜參數。具體鍍膜參數及測試結果請參照以下表1-1。表中各種氣體(例如&、02、Ar)流量的單位均為標準狀態(tài)毫升每分鐘(standard cublic centimeter per minute, sccm)表1-1銀白色膜結構之鍍膜參數及測試結果
權利要求
1.一種銀白色膜結構，包括基材、位于該基材表面的結合層以及位于該結合層表面的顏色層，該結合層為氮化鉻膜，該顏色層為氧化鋁與氧化鈦的混合物，其中，該顏色層中鋁元素的質量百分比高于鈦元素的質量百分比。
2.如權利要求1所述的銀白色膜結構，其特征在于，該氮化鉻膜的化學式表示為CrNx，其中，χ小于等于1且大于0。
3.如權利要求1所述的銀白色膜結構，其特征在于，該基材的材質為金屬，該金屬基材沉積形成有結合層的表面為霧面、光面或者拉絲面。
4.如權利要求3所述的銀白色膜結構，其特征在于，該金屬為不銹鋼。
5.如權利要求1所述的銀白色膜結構，其特征在于，鋁元素與鈦元素的質量百分大約為30比9。
6.一種銀白色膜結構的鍍膜方法，包括步驟提供基材；利用反應式磁控濺鍍方法在該基材表面沉積形成氮化鉻膜作為結合層；利用反應式磁控濺鍍方法在該結合層表面沉積形成由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層，其中，該顏色層中鋁元素的質量百分比高于鈦元素的質量百分比。
7.如權利要求6所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，該基材的材質為不銹鋼，在該基材表面沉積形成氮化鉻膜作為結合層前，進一步包括對該不銹鋼基材的表面進行霧面處理、光面處理或者拉絲面處理。
8.如權利要求6所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，該反應式磁控濺射方法是利用反應式磁控濺鍍裝置進行的。
9.如權利要求8所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在該基材的表面沉積形成氮化鉻膜前，先將基材放置在反應式磁控濺鍍裝置的真空鍍膜腔體內并對真空鍍膜腔體進行抽真空處理，并使真空鍍膜腔體內維持3. 95mtorr至4. Imtorr范圍內的工作壓強。
10.如權利要求9所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在對真空鍍膜腔體進行抽真空處理過程中，開啟冷凝機對真空鍍膜腔體進行冷卻，該冷凝機的冷卻溫度為-135°C。
11.如權利要求9所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在對該真空鍍膜腔體進行抽真空處理后，對該真空鍍膜腔體進行加熱至200°C。
12.如權利要求8所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在該基材的表面沉積形成氮化鉻膜前，在反應式磁控濺鍍裝置中放置鉻靶材并在鉻靶材與待鍍基材之間加一個正交磁場和電場，在該真空鍍膜腔體內通入氮氣與氬氣的混合氣體。
13.如權利要求8所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在該結合層表面沉積形成摻雜有鉻原子的氧化鋁膜前，對反應式磁控濺鍍裝置的真空鍍膜腔體進行抽真空處理，并使真空鍍膜腔體在鍍制顏色層過程中維持3. 95mtorr至4. Imtorr范圍內的工作壓強。
14.如權利要求13所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在對真空鍍膜腔體進行抽真空處理過程中，開啟冷凝機對真空鍍膜腔體進行冷卻，該冷凝機的冷卻溫度為-135°C。
15.如權利要求13所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在對該真空鍍膜腔體進行抽真空處理后，對該真空鍍膜腔體進行加熱至200°C。
16.如權利要求8所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在該結合層表面沉積形成由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層之前，在反應式磁控濺鍍裝置中放置鈦靶材和鋁靶材，并在鈦靶材、鋁靶材與待鍍基材之間加一個正交磁場和電場，在該真空鍍膜腔體內通入氧氣與氬氣的混合氣體。
17.如權利要求16所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在該結合層表面沉積形成由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層時，控制加在鋁靶材和鈦靶材的功率使得加在鋁靶材的功率大于加在鉻靶材的功率。
18.如權利要求7-15任意一項所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，在沉積形成結合層和顏色層的過程中，采用旋轉式鍍膜法進行薄膜沉積，使基材在圍繞真空鍍膜腔體的中心軸線公轉的同時繞自身中心軸線自轉進行鍍膜，該基材的公轉速度為2rpm，自轉速度為8rpm。。
19.如權利要求8所述的銀白色膜結構的鍍膜方法，其特征在于，加在鋁靶材的功率為30KW，加在鈦靶材的功率為9KW。
全文摘要
本發(fā)明提供一種銀白色膜結構，包括基材、位于該基材表面的結合層以及位于該結合層表面的顏色層。該結合層為氮化鉻膜。該顏色層為氧化鋁與氧化鈦的混合物。該顏色層中鋁元素的質量百分比高于鈦元素的質量百分比。本發(fā)明的銀白色膜結構先在基材表面沉積氮化鉻膜作為結合層，然后再在結合層表面沉積由氧化鋁與氧化鈦混合而成的顏色層，由于該顏色層中并無添加二氧化硅，從而避免了添加二氧化硅造成顏色層色彩灰暗的問題，進而使得該銀白色膜結構具有外觀顏色亮麗的金屬質感。本發(fā)明還提供一種銀白色膜結構的鍍膜方法。
文檔編號C23C14/35GK102373411SQ201010258698
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者洪新欽 申請人: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