专利名称：镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种镀膜件的制备方法及由该方法制得的镀膜件。
背景技术：
物理气相沉积(PVD，Physical Vapor D印osition)是指利用物理过程实现物质转移，将某些有特殊性能(高强度、高耐磨性、高散热性、高耐腐性等)的微粒喷涂在性能较低的基材上，使得基材具有更好的性能。通过PVD镀膜技术在塑料基材表面形成金属镀层，可提高塑料基材表面的金属质感、耐磨性等综合性能，在工业上有着广泛应用。然而由于塑料与金属的性质相差较大，镀层金属与塑料基材间的界面结合力往往很弱，造成金属膜层容易从塑料基材上脱落。通常可通过喷砂等手段增加塑料基材表面的粗糙度，使镀层金属与塑料基材表面达到机械咬合，但该种物理结合力相对较弱，膜层仍较易脱落。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种镀层金属与塑料基材结合力较强的镀膜件的制备方法。另外，还有必要提供一种由上述方法所制得的镀膜件。一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一塑料基材，该塑料基材为聚酯类或聚碳酸酯类塑料；以金属Mg、Zr、Al或Ti靶为靶材，采用磁控溅射法在该塑料基材的表面形成一金属膜层，该金属膜层为Mg、Zr、Al或Ti层，磁控溅射所述金属膜层包括一次溅射和二次溅射一次溅射过程中使用紫外灯对塑料基材进行照射，紫外灯发出紫外线照射于塑料基材表面使塑料基材表面形成活性自由基-0.和-CO.与金属原子进行键合，紫外线的强度为 10 20mW/cm2，靶材的功率为1 4kw，一次溅射的时间为5 IOmin ；—次溅射完成后进行二次溅射，二次溅射时关闭紫外灯，将靶材功率调节为8 12kw，二次溅射的时间为10 20min，以形成金属膜层。一种镀膜件，包括塑料基材及形成于塑料基材表面的金属膜层，该塑料基材为聚酯类或聚碳酸酯类塑料，该金属膜层为Mg、Zr、Al或Ti层，该塑料基材表面形成有自由基-0.和-CO.，所述自由基与金属膜层的金属原子键合以提高塑料基材与金属膜层的结合力。本发明所述镀膜件在溅射金属膜层的过程中，引入紫外线对塑料基材进行照射， 使塑料基材表面形成活性自由基-0.和-co.，该活性自由基与溅射于塑料基材表面的活泼金属原子Mg、Zr、Al或Ti进行反应，通过金属膜层的金属原子与塑料基材表面自由基的化学键合作用，来提高金属膜层与塑料基材的结合力，使金属膜层能牢固地附着于塑料基材上。
图1是本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图。主要元件符号说明镀膜件10塑料基材 11金属膜层 1具体实施例方式本发明一较佳实施方式的镀膜件10(如图1所示)的制备方法包括如下步骤提供一塑料基材11，该塑料基材11具有UV光敏特性，在紫外光照射下会形成活性较高的自由基，如-0.和-co.。该塑料基材11可为聚酯类或聚碳酸酯类塑料。对塑料基材11进行表面清洗。所述清洗包括使用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性溶液对塑料基材11进行除油除蜡以及去离子水清洗，清洗完毕后将塑料基材烘干备用。将塑料基材11放入一真空镀膜机(图未示)的镀膜室内，将该镀膜室抽真空至 3. OX 10 8. OX 10_3Pa，然后向镀膜室内通入流量为300 500sCCm(标准状态毫升/ 分钟)的氩气(纯度为99. 999%)，开启靶材，如Mg、Zr、Al或Ti靶，并将一挡板设置于靶材上，溅射5 lOmin，以将靶材表面的杂质及其它污染物溅射在挡板上，完成对靶材的清洗。采用磁控溅射法在经上述处理的塑料基材11的表面溅镀一金属膜层13，该金属膜层13可为Mg、Zr、Al或Ti层。溅镀该金属膜层13在所述磁控溅射镀膜机中进行，使用金属Mg、Zr、Al或Ti靶为靶材。所述金属膜层13的形成包括一次溅射和二次溅射。一次溅射时，开启靶材和紫外灯，靶材的功率可为1 4kw，紫外灯发出的紫外线照射于塑料基材11的表面使塑料基材11表面形成活性自由基-0.和-co.与金属原子进行键合，紫外线的强度可为10 20mW/cm2，通入工作气体氩气，氩气流量可为150 350Sccm， 对塑料基材11施加-50 -150V的偏压，镀膜室的温度可为30 50°C，一次溅射时间可为 5 lOmin。所述紫外灯可设置于镀膜机的炉腔壁上，且紫外线照射于塑料基材11的方式为垂直照射。一次溅射完成后进行二次溅射，关闭紫外灯，将靶材功率调节为8 12kw，其他工艺参数不变，进行二次溅射，二次溅射的时间可为10 20min。该金属膜层13的厚度可为 50 200nm。一次溅射时塑料基材11表面在紫外线的照射下会形成自由基-0.和-CO.。该自由基活性极高，会与溅射于塑料基材11表面的活泼金属原子Mg、Zr、Al或Ti进行反应形成化学键，从而极大地提高金属膜层13与塑料基材11的结合力。请再一次参阅图1，由上述方法所制得的镀膜件10包括塑料基材11及形成于塑料基材11上的金属膜层13。该塑料基材11可为聚酯类或聚碳酸酯类塑料。该金属膜层13为活泼金属，可为Mg、Zr、Al或Ti。该塑料基材11表面形成有自由基-0.和-C0.，所述自由基与金属膜层13的金属原子键合以提高塑料基材11与金属膜层13的结合力。
本发明所述镀膜件10在溅射金属膜层13的过程中，引入紫外线对塑料基材进行照射，使塑料基材11表面形成活性自由基-0.和-co.，该活性自由基与溅射于塑料基材11 表面的活泼金属原子Mg、Zr、Al或Ti进行反应，通过金属膜层13的金属原子与塑料基材 11表面自由基的化学键合作用，来提高金属膜层13与塑料基材11的结合力，使金属膜层 13能牢固地附着于塑料基材11上。
权利要求
1.一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一塑料基材，该塑料基材为聚酯类或聚碳酸酯类塑料；以金属Mg、Zr、Al或Ti靶为靶材，采用磁控溅射法在该塑料基材的表面形成一金属膜层，该金属膜层为Mg、Zr、Al或Ti层，磁控溅射所述金属膜层包括一次溅射和二次溅射 一次溅射过程中使用紫外灯对塑料基材进行照射，紫外灯发出紫外线照射于塑料基材表面使塑料基材表面形成活性自由基-0.和-CO.与金属原子进行键合，紫外线的强度为10 20mW/cm2，靶材的功率为1 4kw，一次溅射的时间为5 IOmin ； —次溅射完成后进行二次溅射，二次溅射时关闭紫外灯，将靶材功率调节为8 12kw，二次溅射的时间为10 20min，以形成金属膜层。
2.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于所述磁控溅射所述金属膜层的过程中，以氩气为工作气体，氩气的流量为150 350sCCm，对基材施加的偏压为-50 -150V，镀膜室的温度为30 50°C。
3.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于所述紫外灯设置于镀膜机的炉腔壁上，所述紫外线垂直照射塑料基材。
4.如权利要求1所述的镀膜件的制备方法，其特征在于该金属膜层的厚度为50 200nmo
5.一种镀膜件，包括塑料基材及形成于塑料基材表面的金属膜层，其特征在于该塑料基材为聚酯类或聚碳酸酯类塑料，该金属膜层为Mg、Zr、Al或Ti层，该塑料基材表面形成有自由基-0.和-CO.，所述自由基与金属膜层的金属原子键合以提高金属膜层与塑料基材间的结合力。
全文摘要
本发明提供一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一塑料基材，该塑料基材为聚酯类或聚碳酸酯类塑料；以金属Mg、Zr、Al或Ti靶为靶材，采用磁控溅射法在该塑料基材的表面形成一金属膜层，该金属膜层为Mg、Zr、Al或Ti层，磁控溅射所述金属膜层包括一次溅射和二次溅射一次溅射过程中使用紫外灯对塑料基材进行照射，紫外灯发出紫外线照射于塑料基材表面使塑料基材表面形成活性自由基-O.和-CO.与金属原子进行键合；一次溅射完成后进行二次溅射，二次溅射时关闭紫外灯。本发明还提供一种上述方法制得的镀膜件，该镀膜件的金属膜层与塑料基材间具有较强的结合力。
文档编号C23C14/20GK102465267SQ20101053491
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者张新倍, 林顺茂, 蒋焕梧, 陈文荣, 陈正士 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司