具有镜面光泽的PVD处理工艺的制作方法

文档序号:18462462发布日期:2019-08-17 02:09阅读:1003来源:国知局

本发明涉及pvd处理工艺技术领域,具体涉及具有镜面光泽的pvd处理工艺。



背景技术:

随着社会的不断进步,科技的不断发展,人们的生活也随之品质不断上升,在日常生活中,便携式电子产品是人们出门的必需品之一,如平板电脑、手机等已逐渐成为了生活中的刚需品,这类电子产品的外壳为了提高其美观度,通常会做成具有镜面光泽的外壳,但现有的带有镜面光泽的外壳容易被划伤,易碎、易氧化,并且会容易留下指纹,导致非常不美观。

并且现有技术对于生产具有镜面光泽的pvd处理工艺通常步骤为前处理、底漆喷涂、烘烤、固化、镀膜、中漆喷涂、再烘烤、再固化、面漆喷涂、终极烘烤、终极固化,完成整个步骤,这类pvd处理方式步骤过于繁琐,并且无法克服上述缺陷,仅能保证出产的时候外壳具有镜面效果,无法保证长期具有镜面效果。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷,提供一种强度高,不易碎,带有镜面光泽的pvd处理工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

具有镜面光泽的pvd处理工艺,包括以下步骤:

(1)前处理:对基材进行清洗,风干预处理;

(2)抛光:对基材表面进行抛光处理;

(3)清洗:对基材抛光后进行清洗;

(4)喷涂反光漆:对基材进行真空喷涂反光漆;

(5)红外线烘烤:烘烤温度为55℃-65℃,烘烤时间4-6min;

(6)紫外固化:在紫外固化室对底漆进行固定,固化能量为1200-1500mj/cm2,强度100-130mw/cm2

(7)清洗:对固化后的基材进行清洗;

(8)静电除尘:采用往复式高压静电除尘;

(9)制备tin、sin交替层:通过磁控溅射制备tin、sin交替层;

(10)注入高能离子:通过离子注入机注入高能离子;

具体的,所述步骤(3)、步骤(7)中清洗是采用清洗设备经过喷淋、浸淋、超声、漂洗、干燥工序,使基体获得清洁的表面。

具体的,所述步骤(4)中喷涂反光漆厚度为0.5-0.8μm。

具体的,所述反光漆为丙烯酸树酯类漆料,如:环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂或丙烯酸改性树脂。

具体的,步骤(9)中的制备tin、sin交替层的工艺条件为:

1)磁控溅射的准备:将基材放置在基托上,真空室抽至(1.5~3)×10-2pa的高真空后,将tin和sin作为溅射靶材安装到磁控射频溅射靶中,通入惰性气体(如氩气),使真空度达到0.2-0.3pa,

2)磁控溅射制备tin、sin交替层:将待溅射的基材旋转至tin靶位,通入tin靶位的频射电源,频射结束后得到3-7nm的tin薄膜层,tin薄膜层制备完成后关闭tin靶位的频射电源;将基材旋转至sin靶位,通入sin靶位的频射电源,频射结束后得到20-30nmsin薄膜层,sin薄膜层,制备完成后关闭sin靶位的频射电源;重复上述溅射tin层和sin层的操作至总薄膜厚度达到70-100nm。

具体的,所述步骤2)中tin层溅射速率为4s/nm,sin层溅射速率为18s/nm。

具体的,步骤(10)中注入离子的种类为tin和sin,注入tin和sin比例为1:2,注入离子的能量为40-80kev,注入离子的剂量为3×1013ions/cm2~5×1015ions/cm2

本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果:

(1)本发明通过喷刷反光漆使得基体达到反光效果,通过tin、sin交替生长,tin、sin交替层晶体结构产生晶化,使得tin、sin交替层形成共格外延生长的多晶超晶格,与之相应,tin、sin交替层产生硬度和弹性模量升高的的超硬效应,通过往tin、sin交替层注入tin和sin离子,高能离子对tin、sin交替层产生的轰击效应能够在硬质薄膜表面引入压应力效应,应力效应能够显著抑制薄膜表面微裂纹的产生,使得tin、sin交替层不仅具有超硬效应,还具有极强的韧性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

具有镜面光泽的pvd处理工艺,包括以下步骤:

(1)前处理:对基材进行清洗,风干预处理;对基材表面油渍等清洗干净。

(2)抛光:对基材表面进行抛光处理;采用磨抛机使用抛光轮,将基材表面抛光,抛光后的基材表面光滑、平整、光洁。

(3)清洗:对基材抛光后进行清洗;将抛光后的基体进行清洗干净。

(4)喷涂反光漆:对基材进行真空喷涂反光漆;使得基体表面获得镜面光泽效果。

(5)红外线烘烤:烘烤温度为55℃-65℃,烘烤时间4-6min;对反光漆表面进行初步硬化。

(6)紫外固化:在紫外固化室对底漆进行固定,固化能量为1200-1500mj/cm2,强度100-130mw/cm2;对反光漆表面进行完全固化,保证漆膜不变色。

(7)清洗:对固化后的基材进行清洗;对固化后的反光漆进行清洗。

(8)静电除尘:采用往复式高压静电除尘;采用往复式高压静电除尘,无死角,提高产品合格率。

(9)制备tin、sin交替层:通过磁控溅射制备tin、sin交替层;通过tin、sin交替生长,tin、sin交替层晶体结构产生晶化,使得tin、sin交替层形成共格外延生长的多晶超晶格,最终达到tin、sin交替层产生硬度和弹性模量升高的的超硬效应;当tin、sin交替层具有超硬效应后普通材料无法对反光漆产生刮痕,使得反光漆能够长期保持反光效果,并且由于tin、sin交替层将反光漆完全包覆,使得反光漆不容易与空气反应进行氧化,进一步保持了反光效果。

(10)注入高能离子:通过离子注入机注入高能离子;通过在tin、sin交替层注入高能离子,高能离子对tin、sin交替层产生的轰击效应能够在硬质薄膜表面引入压应力效应,加上高能离子在tin、sin交替层表面形成的扎钉效应,两种效果共同作用能够显著抑制薄膜表面微裂纹的产生,使得tin、sin交替层不仅具有超硬效应,还具有极强的韧性;除此之外,高能离子在tin、sin交替层表面容易带电,使得tin、sin交替层表面不容易粘上灰尘,也不容易留下指纹。

具体的,所述步骤(3)、步骤(7)中清洗是采用清洗设备经过喷淋、浸淋、超声、漂洗、干燥工序,使基体获得清洁的表面。

具体的,所述步骤(4)中喷涂反光漆厚度为0.5-0.8μm。

具体的,所述反光漆为丙烯酸树酯类漆料,如:环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂或丙烯酸改性树脂。

具体的,步骤(9)中的制备tin、sin交替层的工艺条件为:

1)磁控溅射的准备:将基材放置在基托上,真空室抽至(1.5~3)×10-2pa的高真空后,将tin和sin作为溅射靶材安装到磁控射频溅射靶中,通入惰性气体(如氩气),使真空度达到0.2-0.3pa,

2)磁控溅射制备tin、sin交替层:将待溅射的基材旋转至tin靶位,通入tin靶位的频射电源,频射结束后得到3-7nm的tin薄膜层,tin薄膜层制备完成后关闭tin靶位的频射电源;将基材旋转至sin靶位,通入sin靶位的频射电源,频射结束后得到20-30nmsin薄膜层,sin薄膜层,制备完成后关闭sin靶位的频射电源;重复上述溅射tin层和sin层的操作至总薄膜厚度达到70-100nm。

具体的,所述步骤2)中tin层溅射速率为4s/nm,sin层溅射速率为18s/nm。

具体的,步骤(10)中注入离子的种类为tin和sin,注入tin和sin比例为1:2,注入离子的能量为40-80kev,注入离子的剂量为3×1013ions/cm2~5×1015ions/cm2

本发明的具体实施过程如下:

实施例1:

(1)前处理:对基材进行清洗,风干预处理;

(2)抛光:对基材表面进行抛光处理;

(3)清洗:对基材抛光后进行清洗;

(4)喷涂反光漆:对基材进行真空喷涂反光漆,喷涂反光漆厚度为0.5μm;

(5)红外线烘烤:烘烤温度为55℃,烘烤时间4min;

(6)紫外固化:在紫外固化室对底漆进行固定,固化能量为1200mj/cm2,强度100mw/cm2

(7)清洗:对固化后的基材进行清洗;

(8)静电除尘:采用往复式高压静电除尘;

(9)制备tin、sin交替层:通过磁控溅射制备tin、sin交替层;

1)磁控溅射的准备:将基材放置在基托上,真空室抽至1.5×10-2pa的高真空后,将tin和sin作为溅射靶材安装到磁控射频溅射靶中,通入惰性气体(如氩气),使真空度达到0.2pa,

2)磁控溅射制备tin、sin交替层:将待溅射的基材旋转至tin靶位,通入tin靶位的频射电源,以4s/nm的速率溅射形成tin层,频射结束后得到3nm的tin薄膜层,tin薄膜层制备完成后关闭tin靶位的频射电源;将基材旋转至sin靶位,通入sin靶位的频射电源,以18s/nm的速率溅射形成sin层,频射结束后得到20nmsin薄膜层,sin薄膜层,制备完成后关闭sin靶位的频射电源;重复上述溅射tin层和sin层的操作至总薄膜厚度达到70nm。

(10)注入高能离子:通过离子注入机注入高能离子;

注入离子的种类为tin和sin,注入tin和sin比例为1:2,注入离子的能量为40kev,注入离子的剂量为3×1013ions/cm2;本实施例注入离子后tin、sin交替层的韧性值为10.23mpa·m1/2,tin、sin交替层的硬度值为37.7gpa,测量镜面角度为20°的光泽度1008gu,在老化室下以60°温度下老化6个小时,再次测试测量镜面角度为20°的光泽度998gu,光泽度保持稳定。

实施例2:

(1)前处理:对基材进行清洗,风干预处理;

(2)抛光:对基材表面进行抛光处理;

(3)清洗:对基材抛光后进行清洗;

(4)喷涂反光漆:对基材进行真空喷涂反光漆,喷涂反光漆厚度为0.5-0.8μm;

(5)红外线烘烤:烘烤温度为60℃,烘烤时间5min;

(6)紫外固化:在紫外固化室对底漆进行固定,固化能量为1350mj/cm2,强度120mw/cm2

(7)清洗:对固化后的基材进行清洗;

(8)静电除尘:采用往复式高压静电除尘;

(9)制备tin、sin交替层:通过磁控溅射制备tin、sin交替层;

1)磁控溅射的准备:将基材放置在基托上,真空室抽至2×10-2pa的高真空后,将tin和sin作为溅射靶材安装到磁控射频溅射靶中,通入惰性气体(如氩气),使真空度达到0.25pa,

2)磁控溅射制备tin、sin交替层:将待溅射的基材旋转至tin靶位,通入tin靶位的频射电源,以4s/nm的速率溅射形成tin层,频射结束后得到3-7nm的tin薄膜层,tin薄膜层制备完成后关闭tin靶位的频射电源;将基材旋转至sin靶位,通入sin靶位的频射电源,以18s/nm的速率溅射形成sin层,频射结束后得到25nmsin薄膜层,sin薄膜层,制备完成后关闭sin靶位的频射电源;重复上述溅射tin层和sin层的操作至总薄膜厚度达到85nm。

(10)注入高能离子:通过离子注入机注入高能离子;

注入离子的种类为tin和sin,注入tin和sin比例为1:2,注入离子的能量为60kev,注入离子的剂量为4×1014ions/cm2;本实施例注入离子后tin、sin交替层的韧性值为12.25mpa·m1/2,tin、sin交替层的硬度值为44.9gpa,测量镜面角度为20°的光泽度1021gu,制作完成后测试其色泽因数为18,在老化室下以60°温度下老化6个小时,再次测试测量镜面角度为20°的光泽度1018gu,光泽度保持稳定。

实施例3:

(1)前处理:对基材进行清洗,风干预处理;

(2)抛光:对基材表面进行抛光处理;

(3)清洗:对基材抛光后进行清洗;

(4)喷涂反光漆:对基材进行真空喷涂反光漆,喷涂反光漆厚度为0.8μm;

(5)红外线烘烤:烘烤温度为65℃,烘烤时间6min;

(6)紫外固化:在紫外固化室对底漆进行固定,固化能量为1500mj/cm2,强度130mw/cm2

(7)清洗:对固化后的基材进行清洗;

(8)静电除尘:采用往复式高压静电除尘;

(9)制备tin、sin交替层:通过磁控溅射制备tin、sin交替层;

1)磁控溅射的准备:将基材放置在基托上,真空室抽至3×10-2pa的高真空后,将tin和sin作为溅射靶材安装到磁控射频溅射靶中,通入惰性气体(如氩气),使真空度达到0.3pa,

2)磁控溅射制备tin、sin交替层:将待溅射的基材旋转至tin靶位,通入tin靶位的频射电源,以4s/nm的速率溅射形成tin层,频射结束后得到7nm的tin薄膜层,tin薄膜层制备完成后关闭tin靶位的频射电源;将基材旋转至sin靶位,通入sin靶位的频射电源,以18s/nm的速率溅射形成sin层,频射结束后得到20-30nmsin薄膜层,sin薄膜层,制备完成后关闭sin靶位的频射电源;重复上述溅射tin层和sin层的操作至总薄膜厚度达到100nm。

(10)注入高能离子:通过离子注入机注入高能离子;

注入离子的种类为tin和sin,注入tin和sin比例为1:2,注入离子的能量为40-80kev,注入离子的剂量为5×1015ions/cm2;本实施例注入离子后tin、sin交替层的韧性值为14.12mpa·m1/2,tin、sin交替层的硬度值为49.2gpa,测量镜面角度为20°的光泽度1228gu,在老化室下以60°温度下老化6个小时,再次测试测量镜面角度为20°的光泽度1211gu,光泽度保持稳定。

对比例1:

1)前处理:对基材进行清洗,风干预处理;

(2)抛光:对基材表面进行抛光处理;

(3)清洗:对基材抛光后进行清洗;

(4)喷涂反光漆:对基材进行真空喷涂反光漆,喷涂反光漆厚度为0.8μm;

(5)红外线烘烤:烘烤温度为65℃,烘烤时间6min;

(6)紫外固化:在紫外固化室对底漆进行固定,固化能量为1500mj/cm2,强度130mw/cm2

(7)清洗:对固化后的基材进行清洗;

(8)静电除尘:采用往复式高压静电除尘;

(9)制备tin、sin交替层:通过磁控溅射制备tin、sin交替层;

1)磁控溅射的准备:将基材放置在基托上,真空室抽至3×10-2pa的高真空后,将tin和sin作为溅射靶材安装到磁控射频溅射靶中,通入惰性气体(如氩气),使真空度达到0.3pa,

2)磁控溅射制备tin、sin交替层:将待溅射的基材旋转至tin靶位,通入tin靶位的频射电源,以4s/nm的速率溅射形成tin层,频射结束后得到7nm的tin薄膜层,tin薄膜层制备完成后关闭tin靶位的频射电源;将基材旋转至sin靶位,通入sin靶位的频射电源,以18s/nm的速率溅射形成sin层,频射结束后得到20-30nmsin薄膜层,sin薄膜层,制备完成后关闭sin靶位的频射电源;重复上述溅射tin层和sin层的操作至总薄膜厚度达到100nm。

对比例tin、sin交替层的韧性值为3.51mpa·m1/2,通过对比例和实施例可知,注入高能离子后的例tin、sin交替层韧性得到显著提高,经过pvd处理工艺后的产品韧性得到显著提高;未pvd处理工艺后的测量镜面角度为20°的光泽度均<100gu,因此pvd处理工艺后达到了光泽度标准。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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