【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料表面改性，具体涉及一种铝合金pvd流化工艺。
技术介绍
1、物理气相沉积(pvd)作为材料表面镀膜技术，膜层具有高硬度、高耐磨性、低摩擦系数、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点，膜层的寿命更长，同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。pvd主要的镀膜基材有不锈钢、钛合金两大类，这两种镀膜基材表面硬度高、耐高温、抗氧化性强，与pvd靶材成分结合力好，如果铝合金作为镀膜基材表面硬度较低、耐高温性较差、表面抗氧化性较差，其pvd膜层结合力较差，但铝合金材料加工制作成本较低，特别适合加工复杂表面、孔洞的的产品。中国专利技术专利(专利号为cn201480016804.9，专利名称为pvd处理装置以及pvd处理方法)公开了pvd处理装置以及pvd处理方法，用于对多个基材的表面进行成膜，其特征在于包括：真空腔室，收容所述多个基材；公转台，被设置在所述真空腔室内，一边支撑所述多个基材一边使这些基材绕公转轴公转；多个自转台，各自一边支撑所述多个基材中的一个，一边使该基材在所述公转台上绕平行于所述公转轴的自转轴自转；多个靶材，采用互不相同的种类的成膜物质形成，并且在所述公转台的径向外侧分别被配置在互相在周向上分离的多个位置；以及台旋转机构，伴随所述公转台的旋转，使各所述自转台绕所述自转轴旋转，其中，所述台旋转机构在基材通过从所述多个靶材的各个中央向圆弧引出的两个切线之间的期间，使搭载该基材的所述自转台相对于所述公转台以180°以上的角度自转，所述圆弧包络各所述自转台，令所述公转台的旋转方向和全部所述自转台的旋转方向朝向同一方向旋转
2、物理气相沉积(pvd)技术路线有很多，但是它们都必须是在真空状态下，镀膜材料经蒸发或溅射等物理方法气化，沉积到基片上的一种制取膜层的方法，实现物理气相沉积须经历三个环节，即：镀料(靶材)气化---气相运输---沉积成膜。镀料(靶材)气化：靶材表面的原子吸收了能量被激活到一定能级，摆脱靶材内部原子的键吸引力脱逸成为气相状态，靶材采用加热的方式称为蒸发，惰性气体离子从靶表面上轰击出原子(分子)或原子团的过程称为溅射；气相运输：在真空条件下，从靶表面上轰击出的原子形成电中性粒子流，从浓度较高的靶材区域向浓度较低的基材区域扩散，由于气相粒子和残余惰性气体的浓度足够低，这些粒子从靶源到基材之间保持直线飞行，粒子在输运过程中不会与残余分子碰撞而散射，这就产生一个技术问题，即镀膜材料气相粒子只能直线运动，只能沉积在基材正面，其背、侧面则无法沉积，因此现有技术“pvd处理装置以及pvd处理方法”在真空腔室内设计了公转台及多个自转台，使得基材的表面通过机构公转、自转的方式接受到固定靶材源粒子的投射，但是对于具有复杂表面、孔洞的基材成膜的难度较大，而且复杂的机构带来的真空密封、绝缘的技术问题很难解决；沉积成膜：基材通过物理吸附和化学吸附的方式将镀膜材料气相粒子吸附，气相粒子通过与基材表面原子成键的方式从激发态转变为稳定态，在气相凝结为固相的过程中释放出吸附热，晶核出现并成长延展成膜，膜淀积时，残余惰性气体压力过高，气相粒子与残余惰性气体分子间的碰撞几率就会增大，会影响淀积速率，而通过溅射产生气相粒子形成的蒸汽压是不断增长的，再有容器压力增加和吸附热的释放使得基材温度提高将使得铝合金镀膜基材耐高温性较差、表面抗氧化性较差、pvd膜层结合力较差、易产生变形的问题更为突出。上述现有技术“pvd处理装置以及pvd处理方法”没有提出针对性的解决方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种铝合金pvd流化工艺，其特征是：步骤一，开启上端盖，将螺旋导流工作台吊出真空溅射室，螺旋导流工作台设计有支撑架、螺旋叶片挂架，螺旋叶片挂架通过支撑架固定在上端盖内，其轴心线与真空溅射室中心线同轴，将预清洗好的铝合金基材工件安放在螺旋叶片挂架上，接下来将螺旋导流工作台放置到真空溅射室内，上端盖与真空溅射室合拢密封，捡漏检测后启动真空系统。
2、步骤二，待真空溅射室内真空度到达0.1～1.0pa后通入惰性气体氩气并控制流量在50-200ml/s，待真空溅射室内真空度到达266～399pa时将等离子体放电器引燃放电，此时阴极靶材负偏压为600v，等离子体放电器释放的电子在电场作用下加速飞离阴极靶材，与氩原子发生碰撞电离出氩正离子，氩正离子在电场作用下被加速，飞向阴极靶材，并轰击靶材表面，使靶材产生溅射，阴极靶材沿真空溅射室壁环形均布，溅射出来的中性靶材原子形成的气相粒子流向基材各面投射，在阴极靶材后安装环形永久磁铁，使得电场与磁场为正交状态，那么将在靶材表面形成弧形封闭磁力线，因此靶材表面溅射出来二次电子，受到靶极附近区域磁场的洛伦兹力的约束作用，在靶材表面附近围绕磁力线作回旋运动，使其行程大大增加，因而大大增加了与氩原子的碰撞几率，提供足够数量的氩正离子源源不断地轰击阴极靶材，形成的等离子区并持续辉光放电，控制真空溅射室内温度在100℃范围内，对铝合金基材工件进行持续时间为10-15min的辉光清洗。
3、步骤三：根据镀膜设计需要可通过工艺气体管口向真空溅射室内注入工作气体氮气、氢气，真空溅射室内真空度调节399-532pa，阴极靶材负偏压为50-150v，由于惰性气体与工作气体的压力增加，从靶材溅射出来的中性靶材原子形成的气相粒子与气体分子间的碰撞几率大大增加，不再是直线运动状态而变成散射状态，此时启动真空系统将真空溅射室的气体抽离，使得上导流口与下导流口的压差为350pa，引导真空溅射室内的气体沿螺旋叶片挂架自下而上螺旋流动，控制气体流速300-500ml/s，靶材原子形成的气相粒子形成流态化蒸汽通流铝合金基材工件表面，使得铝合金基材工件表面获得均匀的膜沉积，交换上导流口与下导流口的压差，引导真空溅射室内的气体沿螺旋叶片挂架自上而下螺旋流动，如此循环往复，膜沉积时间为4～8h，并保持真空溅射室内温度在100℃范围内，可获得多层镀膜。
4、相对于现有技术，本专利技术至少含有以下优点：一，开发了适合铝合金基材的磁控溅射技术，通过引导真空溅射室内的气体沿螺旋叶片挂架螺旋流动，靶材原子形成的气相粒子形成流态化蒸汽通流铝合金基材工件表面，使得铝合金基材工件表面获得均匀的膜沉积，不必设计复杂的公转台及多个自转台的机构，解决了具有复杂表面、孔洞的基材成膜的技术问题，也无须考虑公转台及多个自转台的机构带来的真空密封、绝缘的技术问题的解决；二，通过真空系统将将真空溅射室的气体抽离，室内靶材蒸汽压受到控制，即控制铝合金基材温度，解决了基材因温度升高产生变形、抗氧化性能差、膜层结合力较差问题。
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1.一种铝合金PVD流化工艺，其特征是：包括以下步骤
2.根据权利要求1所述的一种铝合金PVD流化工艺，其特征是：螺旋导流工作台设计有支撑架、螺旋叶片挂架，螺旋叶片挂架通过支撑架固定在上端盖内，其轴心线与真空溅射室中心线同轴。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金PVD流化工艺，其特征是：阴极靶材沿真空溅射室壁环形均布，溅射出来的中性靶材原子形成的气相粒子流向铝合金基材各面投射。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金PVD流化工艺，其特征是：此时启动真空系统将真空溅射室的气体抽离，使得上导流口与下导流口的压差为350Pa，引导真空溅射室内的气体沿螺旋叶片挂架自下而上螺旋流动，控制气体流速300-500ml/s，靶材原子形成的气相粒子形成流态化蒸汽通流铝合金基材工件表面，使得铝合金基材工件表面获得均匀的膜沉积。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金PVD流化工艺，其特征是：交换上导流口与下导流口的压差，引导真空溅射室内的气体沿螺旋叶片挂架自上而下螺旋流动，如此循环往复。
【技术特征摘要】
1.一种铝合金pvd流化工艺，其特征是：包括以下步骤
2.根据权利要求1所述的一种铝合金pvd流化工艺，其特征是：螺旋导流工作台设计有支撑架、螺旋叶片挂架，螺旋叶片挂架通过支撑架固定在上端盖内，其轴心线与真空溅射室中心线同轴。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金pvd流化工艺，其特征是：阴极靶材沿真空溅射室壁环形均布，溅射出来的中性靶材原子形成的气相粒子流向铝合金基材各面投射。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金pvd流化...
【专利技术属性】
技术研发人员：文晓斌，
申请(专利权)人：深圳金迈克精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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