耐腐蚀薄膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及装饰镀，尤其是涉及一种耐腐蚀薄膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、pvd镀膜通常分为蒸发镀、溅射镀、离子镀三种技术。蒸发镀由于存在粒子能量通常较低、高熔点膜料蒸发困难、薄膜绕射性能较差等缺点，导致很难保证立体工件各个面膜厚均匀，沉积的薄膜通常满足不了装饰镀领域要求的颜色一致、耐磨、抗刮伤、防腐的要求；离子镀靶材或者膜料的离化率较高，但现有的离子镀技术沉积速率较低、设备结构相对复杂，满足不了装饰镀领域的制造成本要求；磁控溅射镀膜是溅射镀方式的一种，可以用来制备膜层致密、耐刮伤、抗腐蚀、膜基附着力好等性能优异的涂层。另外，磁控溅射镀膜是一种节能环保的镀膜技术，整个成膜过程在真空条件下通过靶材溅射沉积完成，对环境无污染，所以磁控溅射是装饰镀领域应用最广的一种pvd镀膜技术。

2、黑色色调具有稳重、低调、富有科技感等视觉特点，所以比较受客户和市场的青睐，通常用不同比例的ti、cr、w单质金属或合金靶材与c2h2和/或ch4进行反应磁控溅射制备，通过调整金属靶溅射速率与通入含c气体流量及调整膜厚对膜层颜色进行控制。在此过程中，若需降低膜层亮度，必须降低金属靶溅射速率或增加含c气体流量，如此靶表面的化合物比例势必增高，随之溅射速率就会明显低于反应速率，此为靶中毒现象。靶中毒后，金属靶表面电阻值会越来越高，以致造成辉光不稳，甚至灭弧(辉光放电终止)，最终使得膜层无法继续沉积。故在现有技术条件下，为了防止因靶中毒而导致辉光不稳的情况发生，只能控制金属靶溅射速率与含c反应气体流量在一定限度内以避免靶中毒，这样沉积的黑色膜层亮度始终较高，其黑度难以满足高端装饰行业公司日益增高的要求。另外，传统溅射沉积黑色膜层使用单质金属靶材或合金靶材，在沉积过程中容易出现柱状晶晶隙，进而导致防腐蚀效果降低，无法满足现有装饰膜层防腐蚀要求。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供耐腐蚀薄膜，以解决现有技术中存在的膜层黑度及防腐蚀性能等难以满足要求的技术问题。

2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案:

3、耐腐蚀薄膜，包括基材；

4、设置于所述基材的一侧上的打底层；

5、设置于所述打底层上的过渡层；以及

6、设置于所述过渡层上的颜色层；

7、所述打底层为cr层、ti层或ticr层；所述过渡层为sicrc层或sitic层；所述颜色层为wc层。

8、在本发明的具体实施方式中，所述过渡层与所述颜色层之间设置有颜色衔接层。进一步的，所述颜色衔接层为crwc层或tiwc层。

9、在本发明的具体实施方式中，所述wc层是采用跳气模式沉积得到的。进一步的，在沉积所述wc层时，所述跳气模式中，反应气体c2h2流量瞬时升至450～650sccm。

10、在本发明的具体实施方式中，所述sicrc层包括交替层叠设置的crc层和sic层；所述sitic层包括交替层叠设置的tic层和sic层。

11、在本发明的具体实施方式中，所述耐腐蚀薄膜的lab颜色值满足：l为25～30，a为-1～1，b为-2～1。

12、本发明的另一目的在于提供耐腐蚀薄膜的制备方法。

13、所述耐腐蚀薄膜的制备方法，包括如下步骤：

14、采用中频磁控溅射方法在所述基材一侧表面上按序沉积打底层、过渡层和颜色层。

15、在本发明的具体实施方式中，所述方法还包括：在所述过渡层和所述颜色层之间沉积颜色衔接层。

16、在本发明的具体实施方式中，沉积所述过渡层时，沉积有打底层的基材循环经过cr靶材和si靶材，在所述打底层上形成交替层叠设置的crc层和sic层；或者，沉积所述过渡层时，沉积有打底层的基材循环经过ti靶材和si靶材，在所述打底层上形成交替层叠设置的tic层和sic层。

17、在本发明的具体实施方式中，沉积所述颜色层时，反应气体c2h2流量在＜1s的时间内升至450～650sccm。

18、本发明的又一目的在于提供耐腐蚀薄膜在3c产品或高端装饰领域中的应用。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、(1)本发明的耐腐蚀薄膜，设置打底层、过渡层、颜色衔接层和颜色层，通过层叠设置的crc(或者tic)和sic层，避免了柱状晶隙的产生，并提高了膜层的耐腐蚀性能；颜色衔接层解决了颜色层与过渡层之间的结合力问题；颜色层对膜层最终的l值进行调整，通过控制w靶电流与c2h2的流量，将膜层最终l值降低至适宜范围内；从而使本发明的薄膜既能够满足高端装饰行业公司对黑度提出的要求，还具有优异的耐腐蚀性能；

21、(2)本发明采用中频磁控溅射，利用各靶材与c2h2等反应气体进行反应磁控溅射制备工件表面颜色一致的具有耐腐蚀性的薄膜，通过采用适宜的模式及参数条件，既制备得到了黑度满足要求的膜层，同时由于在短时间内沉积出符合黑度要求的膜层，避免了金属靶表面长时间工作而产生钯中毒导致辉光不稳的现象等。

技术特征：

1.耐腐蚀薄膜，其特征在于，所述薄膜包括：

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀薄膜，其特征在于，所述过渡层与所述颜色层之间设置有颜色衔接层；

3.根据权利要求1所述的耐腐蚀薄膜，其特征在于，所述wc层是采用跳气模式沉积得到的。

4.根据权利要求1所述的耐腐蚀薄膜，其特征在于，所述sicrc层包括交替层叠设置的crc层和sic层；所述sitic层包括交替层叠设置的tic层和sic层。

5.根据权利要求2所述的耐腐蚀薄膜，其特征在于，所述打底层的厚度为0.1～0.3μm；所述过渡层的厚度为0.6～1μm；所述颜色衔接层的厚度为0.1～0.5μm；所述颜色层的厚度为0.04～0.06μm。

6.根据权利要求1所述的耐腐蚀薄膜，其特征在于，所述耐腐蚀薄膜的lab颜色值满足：l为25～30，a为-1～1，b为-2～1。

7.权利要求1～6任一项所述的耐腐蚀薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的耐腐蚀薄膜的制备方法，其特征在于，还包括：在所述过渡层和所述颜色层之间沉积颜色衔接层。

9.根据权利要求7所述的耐腐蚀薄膜的制备方法，其特征在于，沉积所述过渡层时，沉积有打底层的基材循环经过cr靶材和si靶材，在所述打底层上形成交替层叠设置的crc层和sic层；或者，沉积所述过渡层时，沉积有打底层的基材循环经过ti靶材和si靶材，在所述打底层上形成交替层叠设置的tic层和sic层；

10.权利要求1～5任一项所述的耐腐蚀薄膜在3c产品或高端装饰领域中的应用。

技术总结
本发明涉及装饰镀技术领域，尤其是涉及一种耐腐蚀薄膜及其制备方法和应用。耐腐蚀薄膜，包括基材；设置于所述基材的一侧上的打底层；设置于所述打底层上的过渡层；以及设置于所述过渡层上的颜色层；所述打底层为Cr层、Ti层或TiCr层；所述过渡层为SiCrC层或SiTiC层；所述颜色层为WC层。所述WC层是采用跳气模式沉积得到的。本发明的薄膜既能够满足高端装饰行业公司对黑度提出的要求，还具有优异的耐腐蚀性能等。

技术研发人员：段新超,王金振,郭林生,王强,熊汤华
受保护的技术使用者：维达力实业(深圳)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11