一种贵金属溅射镀膜方法与流程

本发明涉及贵金属加工制造技术领域，特别是涉及一种贵金属溅射镀膜方法。

背景技术：

贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。贵金属大多数拥有美丽的色泽，具有较强的化学稳定性，一般条件下不易与其他化学物质发生化学反应，贵金属被大量应用在珠宝、首饰等行业中，满足用户的穿戴需求。

贵金属制成的首饰在穿戴过程中，容易因为人体分泌的汗液导致首饰加速老化，当前一般使用电化学方法镀膜，但是这种镀膜方法形成的镀层与首饰本体结合力差，镀膜的硬度也差，首饰容易刮花，也不耐磨，镀膜容易脱落。另外，使用电化学镀膜过程中，需要使用到化学药品，对环境有污染，因此不能满足环境环保要求。

真空镀膜技术初现于上世纪40年代，现如今在工业电子，包装等行业中应用广泛。真空镀膜是指在真空环境中，将某种金属或金属化合物以气相沉积在材料表面(通常是非金属材料)，因为镀层是金属薄膜，也称之为真空金属化。现有真空镀膜技术包括很多种类，如真空离子蒸发，磁控溅射，mbe分子束外延，pld激光溅射沉积等很多种，主要思路分成蒸发和溅射两种。对于溅射类镀膜，可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。在贵金属首饰制造领域中，溅射镀膜工艺方法还没有普遍运用，都处于研发阶段。

技术实现要素：

基于此，针对现有的贵金属表面镀膜与本体结合力差，镀膜硬度差等情况，提供一种贵金属溅射镀膜方法，能够有效提高贵金属表面镀膜与贵金属本体结合力，防止镀膜脱落，并且本发明公开工艺方法能够在同一真空腔内向同一待镀膜贵金属首饰表面镀两层混合金属膜，使得贵金属更耐磨，穿戴时间久了贵金属表面也不会发生变色。

一种贵金属溅射镀膜方法，包括以下步骤，

s1，将待镀膜贵金属进行清洗工序，清洗后的待镀膜贵金属放入真空腔内的旋转器上，将第一对靶材与第二对靶材分别放置在旋转器所处平面的上下左后四个方位上；

s2，将真空腔通过真空抽气系统抽至预设压强；

s3，向真空腔内通入第一惰性混合气体至第一压强，预热待镀膜贵金属表面温度至第一预设温度；

s4，开启第一溅射电源对第一对靶材进行溅射镀膜，第一溅射时间为200s；

s5，将第一惰性混合气体调节为第二惰性混合气体，调节真空腔内压强至第二预设压强，加热待镀膜贵金属表面温度至第二预设温度；

s6，开启第二溅射电源对第二对靶材进行溅射镀膜，第二溅射时间为300s；

s7，降温，向真空腔通入空气，取出工件。

优选的，所述清洗工序包括机械清洗及化学清洗。

优选的，所述化学清洗为超声波清洗，烘干待镀膜贵金属后放入真空腔。

优选的，所述第一溅射电源与所述第二溅射电源是两个独立的脉冲电源。

优选的，所述第一对靶材为ticxny，所述第二对靶材为tio2。

优选的，所述旋转器上设置有偏压电源，对待镀膜贵金属加偏压电压，偏压电压值30v～150v。

优选的，所述惰性混合气体为氮气与氩气混合，所述第一惰性混合气体中氮气与氩气比例为1：100，所述第二惰性混合气体中氮气与氩气比例为1：180。

优选的，所述第一预设压强小于所述第二预设压强，所述第一预设温度小于所述第二预设温度。

本发明的有益之处在于：1、本发明创新性的将工业上运用的镀膜工艺运用到贵金属首饰制造领域中，不改变首饰的成色比例，达到不沾垃圾和油污，还有光滑，保护时间达到半年以上，不容易氧化，珠宝首饰的光亮度时间更长，更美观；2、本发明同时在同一真空腔内对同一贵金属制成的首饰进行镀膜，镀膜为双层混合膜，提高首饰表面镀膜的耐磨性，并且镀膜和首饰本体结合力好，不会脱落，能更有效的保护首饰本体，提高其穿戴寿命，具有良好的商业应用价值。

附图说明

图1为其中一实施例一种贵金属溅射镀膜方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种贵金属溅射镀膜方法，包括以下步骤，

s1，将待镀膜贵金属进行清洗工序，清洗后的待镀膜贵金属放入真空腔内的旋转器上，将第一对靶材与第二对靶材分别放置在旋转器所处平面的上下左后四个方位上。具体的，在本实施例当中，清洗工序包括机械清洗及化学清洗，机械清洗用于去除待镀膜贵金属的毛刺，锈斑等，当待镀膜贵金属完成机械清洗步骤后，将待镀膜贵金属放置到超声波清洗器中，进行化学清洗，去除待镀膜贵金属表面的灰尘油污等，通过机械清洗和化学清洗两步骤，能清除待镀膜贵金属表面杂质，提高镀膜的质量。清洗完成后，将待镀膜贵金属安装在真空腔内的旋转器上，旋转器驱动待镀膜贵金属旋转，使得镀膜时更均匀。在旋转器同平面的上下左右四个方位放置有两两相对的第一对靶材和第二对靶材，第一对靶材位于旋转器的上下两个方位，第二对靶材位于旋转器左右两个方位。

s2，将真空腔通过真空抽气系统抽至预设压强。具体的，清洗完成后通过真空抽气系统将真空腔内压强降压至预设压强0.4*10^-2pa，真空抽气系统包括机械泵，罗茨泵，分子泵，阀门以及管道，并且在真空腔内设置有压强检测装置，用于检测真空腔内压强。

s3，向真空腔内通入第一惰性混合气体至第一压强，预热待镀膜贵金属表面温度至第一预设温度。具体的，第一惰性混合气体是由氮气和氩气组成，比例为1：100，向真空腔内充入第一对性混合气体，使得真空腔内压强升至第一压强，10～20pa。同时，通过旋转器上的加热装置加热待镀膜贵金属表面温度至第一预设温度，即180～200℃，通过在加热装置上设置温度传感器进行检测，提高靶材溅射时粒子沉积的结合力。

s4，开启第一溅射电源对第一对靶材进行溅射镀膜，第一溅射时间为200s。具体的，第一溅射电源开启后，进行溅射镀膜，第一对靶材溅射出大量的金属原子或分子，呈中性的沉积在预热后的待镀膜贵金属表面上，镀膜时间为200s，形成10～20微米后的第一金属薄膜。

s5，将第一惰性混合气体调节为第二惰性混合气体，调节真空腔内压强至第二预设压强，加热待镀膜贵金属表面温度至第二预设温度。具体的，当第一对靶材溅射完成后，继续向真空腔内充入氩气，使得氮气与氩气比例为1：180，直至真空腔内压强提高到第二预设压强，18～30pa，并且将待镀膜贵金属加热至第二预设温度200～240℃，第一预设压强与第一预设温度均低于第二预设压强与第二预设温度，方便在同一真空腔内对待镀膜贵金属表面镀两层混合金属膜，降低镀膜成本，并提高镀膜的耐磨性。

s6，开启第二溅射电源对第二对靶材进行溅射镀膜，第二溅射时间为300s。具体的，第二溅射步骤与第一溅射步骤相同，在此不再赘述。

s7，降温，向真空腔通入空气，取出工件。

需要说明的是，所述第一溅射电源与所述第二溅射电源是两个独立的脉冲电源，第一溅射电源与第二溅射电源独立，互不干扰，方便调节溅射功率。

需要说明的是，所述第一对靶材为ticxny，所述第二对靶材为tio2，ticxny呈玫瑰金，作为第一层镀膜，tio2呈橙红，作为第二层镀膜，两层镀膜先后镀在贵金属表面上，组成混合镀膜，更耐磨，并且两层镀膜之间的结合力较好，不易脱落，使得贵金属制成的首饰具有更好的商业价值。

需要说明的是，所述旋转器上设置有偏压电源，对待镀膜贵金属加偏压电压，偏压电压值30v～150v。具体的，在待镀膜贵金属上添加偏压电压，用来提高并控制真空等离子体内带电粒子的能量，增加碰撞电离几率，吸引带电粒子加速，提高膜层与基体结合力，改变膜层的结晶结构，改善膜层质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。