利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法技术

本发明专利技术公开了表面覆盖TiN‑纳米Ti02膜的电子装置壳体及其加工方法，借助磁控溅射，通过调节工艺参数先在陶瓷基体(101)上涂覆TiN薄膜预置层(102），再在TiN预置层(102）上涂覆纳米TiO2膜(103)，薄膜均匀。有效解决电子装置外壳容易积灰、受污的问题，使得电子装置壳体具有易清洁和自清洁的特性，提高产品竞争力；而且，加工过程中靶料利用率高，安全环保。

Preparation of titanium alloy coating by magnetron sputtering

The invention discloses an electronic device shell covering TiN nano Ti02 film surface and its processing method, using magnetron sputtering, by adjusting the process parameters in the ceramic substrate (101) coated with TiN film predeposited layer (102), and TiN (102) in the preset layer coated with nano TiO2 film (103), film uniformity. It effectively solves the problem of dust accumulation and contamination in the shell of electronic device, making the shell of electronic device easy to clean and self cleaning, and improves product competitiveness. Moreover, the utilization rate of target material is high, safe and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法
本申请是分案申请，母案申请号是2015103699135。本专利技术涉及电子装置领域，具体是指利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法。
技术介绍
现有电子产品的壳体涂覆有避免信号干扰的金属层以获得较好的操作强度和质感，但金属层不具备清洁功能，表面容易积聚灰尘、汗渍等等，影响电子产品的使用。二氧化钛膜具有较好的光催化作用，在紫外线照射下可使部分有机物分解，具有一定的自清洁能力。磁控溅射沉积是指具有足够高能量的粒子轰击靶材表面，使靶材中的原子通过碰撞获得足够的能量，从而从表面发射出来，再通过施加磁场而改变高能量粒子的运动方向，并束缚和延长粒子的运动轨迹，进而提高粒子对工作气体的电离效率和溅射沉积率。磁控溅射技术现在己经成为工业镀膜生产中最主要的技术之一，特别适合于大面积镀膜的生产，其最突出的优点是膜与基体的附着力更强；还具有成膜速率高、均匀性好等优点；另外，整个镀膜过程中不产生其余有害废气、废液，绿色环保。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法，有效解决电子装置外壳容易积灰、受污的问题，提供一种便于清洁的电子装置外壳及其加工方法。表面覆盖TiN-纳米Ti02膜的电子装置壳体，包括基体、覆盖基体外表面的纳米TiO2膜和连接基体与纳米TiO2膜的预置层；所述纳米TiO2膜为金红石相晶格结构或锐钛矿相晶格结构或金红石相与锐钛矿相的混合晶格结构，其厚度为20-80nm；所述基体为陶瓷基体，预置层为TiN预置层。本专利技术提供的表面覆盖TiN-纳米Ti02膜的电子装置壳体，不干扰电子信号，且具有易清洁和自清洁的特性。纳米TiO2膜不仅可以使壳体呈现出金属外观，还可在可见光或紫外光的照射下分解掉粘附于壳体表面的灰尘、汗渍或残留有机污染物等，从而对壳体表面起到清洁保护的作用。另一方面，由于纳米TiO2膜具有较强的亲水性，当有水流流过壳体表面时，水流还会自动带走壳体上被纳米TiO2膜分解之后残留的污染物。如此，用户在享受电子装置高品质外观的同时，又可以时刻保持壳体表面的清洁，减少细菌的滋生或传播，保证人体健康，提高产品竞争力。所述TiN预置层既能增强陶瓷基体与纳米TiO2膜之间的结合度，又能够隔离陶瓷基体与纳米TiO2膜，防止陶瓷基体被纳米Ti0膜氧化分解。所述纳米TiO2膜的厚度为20-80nm，在该厚度范围内，纳米Ti0膜不会对电子信号的收发产生干扰。表面覆盖TiN-纳米Ti02膜的电子装置壳体，包括基体、覆盖基体外表面的纳米Ti02膜(103)和连接基体与纳米Ti02膜(103)的预置层；所述纳米Ti02膜(103)为金红石相晶格结构或锐钛矿相晶格结构或金红石相与锐钛矿相的混合晶格结构，其厚度为20-80nm；所述基体为陶瓷基体(101)，预置层为TiN预置层(102)。利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法，包括以下步骤：步骤S100：对陶瓷基体(101)进行表面处理；步骤S200：将经过表面处理的陶瓷基体(101)稳固置于磁控溅射机的托盘上，通过传输装置将陶瓷基体(101)输送至安装有金属钛靶的真空室；步骤S300：关闭真空室的出入口，抽真空至3×10-4至5×10-4Pa，通入氢气和氮气的混合气体；步骤S400：在功率为50-200W，偏压120-160V，靶距30-40mm,陶瓷基体(101)温度30-300摄氏度的工艺条件下进行溅射，控制溅射时间为20-60min；步骤S500：缓慢开启真空室使其与室外空气连通，再重新抽取真空度至5×10-4至8×10-4Pa，通入氢气和氧气的混合气体；步骤S600：在功率为3000-4000W，无偏压，靶距30-40mm的工艺条件下进行溅射，控制溅射时间为40-400min。优选地，所述步骤S100具体是指以下流程：步骤S110：将陶瓷基体(101)放入水温60-80摄氏度的水域中静置1-2h；步骤S120：将陶瓷基体(101)放入配置20-50％丙酮溶液的清洗槽中，采用超声波清洗10-20min；步骤S130：用流动的去离子水冲洗陶瓷基体(101)，去除丙酮溶液；步骤S140：取出陶瓷基体(101)并用冷风将其表面吹干，待用。优选地，所述步骤S200具体是指操作人员佩戴无尘手套或使用洁净取件器将经过表面处理的陶瓷基体(101)摆放在托盘中，由磁控溅射机配置的传输装置将其运输至指定位置。优选地，所述步骤S300具体是指先用机械泵抽真空至1-2Pa，然后用分子泵抽真空至3.8×10-4-4.2×10-4Pa,氢气的分压为0.4-1.6Pa,氮气的分压为0.02-0.02Pa。优选地，所述步骤S400具体是指在功率115W，偏压140V，靶距35mm,陶瓷基体(101)温度200摄氏度的工艺条件下进行溅射，控制溅射时间40min。优选地，所述步骤5500具体是指重新用机械泵抽真空至1Pa，然后用分子泵抽真空至5.8×10-4-6.2×10-4Pa,氢气的分压为0.4-2.8Pa,氧气的分压为0.O1-0.025Pa。优选地，所述步骤S600具体是指在功率3500W，偏压OV，靶距35mm的工艺条件下进行溅射，控制溅射时间40-160min。优选地，所述氢气作为溅射气体，其纯度大于99.999％；所述氮气作为反应气，其纯度大于99.99％；所述氧气作为反应气，其纯度大于99.9％。优选地，所述金属钛靶的纯度大于99.96％。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术提供一种利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法，使得电子装置壳体具有易清洁和自清洁的特性，用户在享受电子装置高品质外观的同时，又可以时刻保持壳体表面的清洁，减少细菌的滋生或传播，保证人体健康，提高产品竞争力。(2)加工过程中靶料利用率高，安全环保。附图说明图1为表面覆盖TiN-纳米Ti02膜的电子装置壳体的加工流程示意图。图2为表面覆盖TiN-纳米Ti02膜的电子装置壳体的结构示意图。其中：101-陶瓷基体，102-TiN预置层，103一纳米TiO2膜。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：表面覆盖TiN-纳米Ti02膜的电子装置壳体，如图2所示，包括基体、覆盖基体外表面的纳米TiO2膜103和连接基体与纳米TiO2膜103的预置层；所述纳米TiO2膜103为金红石相晶格结构或锐钛矿相晶格结构或金红石相与锐钛矿相的混合晶格结构，其厚度为20-80nm；所述基体为陶瓷基体，预置层为TiN预置层102。本专利技术提供的表面覆盖TiN-纳米Ti02膜的电子装置壳体，不干扰电子信号，且具有易清洁和自清洁的特性。纳米TiO2膜不仅可以使壳体呈现出金属外观，还可在可见光或紫外光的照射下分解掉粘附于壳体表面的灰尘、汗渍或残留有机污染物等，从而对壳体表面起到清洁保护的作用。另一方面，由于纳米TiO2膜103具有较强的亲水性，当有水流流过壳体表面时，水流还会自动带走壳体上被纳米TiO2膜103分解之后残留的污染物。如此，用户在享受电子装置高品质外观的同时，又可以时刻保持壳体表面的清洁，减少细菌的滋生或传播，保证人体健康，提高产品竞争力。所述TiN预置层102既能增强陶瓷基体与纳米TiO2膜103之间的结合度，又能够隔离陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：对陶瓷基体(101)进行表面处理；步骤S200：将经过表面处理的陶瓷基体(101)稳固置于磁控溅射机的托盘上，通过传输装置将陶瓷基体(101)输送至安装有金属钛靶的真空室；步骤S300：关闭真空室的出入口，抽真空至3×10

【技术特征摘要】
1.一种利用磁控溅射制备钛合金涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：对陶瓷基体(101)进行表面处理；步骤S200：将经过表面处理的陶瓷基体(101)稳固置于磁控溅射机的托盘上，通过传输装置将陶瓷基体(101)输送至安装有金属钛靶的真空室；步骤S300：关闭真空室的出入口，抽真空至3×10-4至5×10-4Pa，通入氢气和氮气的混合气体；步骤S400：在功率为50-200W，偏压120-160V，靶距30-40mm,陶瓷基体(101)温度30-300摄氏度的工艺条件下进行溅射，控制溅射时间为20-60min；步骤S500：缓慢开启真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍必辉，
申请(专利权)人：温州市科泓机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33