System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法技术_技高网

一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法技术

技术编号:40549114 阅读:8 留言:0更新日期:2024-03-05 19:07
本发明专利技术公开了一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,涉及真空镀膜技术领域,该工艺方法包括以下步骤:S1、将待镀膜基材进行打磨抛光与清洗去杂处理,再置于干燥箱保存;S2、利用滴膜法在待镀膜基材表面制备单层密排的纳米底膜;S3、将待镀膜基材放置于真空镀膜设备内部的磁控溅射台顶端;S4、先采用直流磁控溅射技术在待镀膜基材表面进行自修复膜镀膜,再利用共溅射技术进行周期多层膜镀膜,并实时监测表面镀膜的应力;S5、依据应力监测结果对真空镀膜设备进行参数调整,直至得到满足性能需求的复合镀膜停止镀膜。本发明专利技术有效解决涂层中可能存在的应力问题,为最终得到性能优越的复合镀膜提供了可行且高效的制备途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空镀膜,具体来说,涉及一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法


技术介绍

1、在金属表面进行传统水(湿法)电镀可获得高防腐、高耐磨、镜面高光且装饰极强的产品,此种金属金属化(镀cu/ni/cr金属膜)应用广泛。

2、但水电镀工艺存在公认的以下缺点:(1)耗水耗能大,且产出大量废水。(2)使用有害化学镀液与添加剂。(3)排放有毒废气。(4)能耗大,工艺复杂,生产效率低,成本高。(5)生产条件较差,对工人身体健康有一定的影响。显然,这一传统工艺对环境污染及危害颇大,亟需改进。

3、真空镀膜是一种通过在真空环境中将薄膜材料沉积到基材表面的工艺。真空镀膜技术通常在高真空或超高真空环境中进行,以确保在材料表面形成均匀、致密的薄膜。这些技术被广泛用于制备具有特殊性能的薄膜,如光学器件、电子元件、防腐蚀涂层等。因此,真空镀膜是镀膜
中的一个重要分支。

4、“干法镀”指的是一种在真空条件下进行的干燥沉积薄膜的过程,其中没有液体涂料或溶液参与,这个过程包括物理气相沉积(physical vapor deposition,pvd)技术,如蒸发和溅射。干法镀的优势之一是能够在相对较低的温度下制备薄膜,减少对基材的热影响。此外,由于过程是在真空条件下进行的,因此有助于避免空气中的污染。这种方法通常用于制备具有高质量、精密控制性能的薄膜,适用于光学、电子、磁性材料等领域。

5、尽管真空镀膜是一种广泛应用的薄膜制备技术,但仍然存在一些缺陷和不足之处。在对基材进行镀膜过程中,气体分子在真空中的漂移和扩散可能导致非均匀的沉积,出现膜的均匀性不足的问题。而且对于一些特殊的复合膜结构,精确控制膜的厚度具有一定的挑战性,这尤其在大面积基材上更为明显,无法有效保证镀膜的应力表现,涂层内部可能存在剧烈的应力,可能导致薄膜剥离、开裂或屈曲,而且会影响涂层与基材的附着性,增加剥离的风险。

6、针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、针对相关技术中的问题,本专利技术提出一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、为此,本专利技术采用的具体技术方案如下:

3、一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,该工艺方法包括以下步骤:

4、s1、将待镀膜基材进行打磨抛光与清洗去杂处理,再置于干燥箱保存;

5、s2、利用滴膜法在待镀膜基材表面制备单层密排的纳米底膜;

6、s3、将待镀膜基材放置于真空镀膜设备内部的磁控溅射台顶端;

7、s4、先采用直流磁控溅射技术在待镀膜基材表面进行自修复膜镀膜,再利用共溅射技术进行周期多层膜镀膜,并实时监测表面镀膜的应力;

8、s5、依据应力监测结果对真空镀膜设备进行参数调整,直至得到满足性能需求的复合镀膜停止镀膜,取出进行后处理得到最终的镀膜基材。

9、进一步的,将待镀膜基材进行打磨抛光与清洗去杂处理,再置于干燥箱保存包括以下步骤:

10、s11、利用目数递增的砂纸对待镀膜基材表面依次进行打磨,再利用机械磨抛机对待镀膜基材表面进行抛光,等待打磨抛光完成后,利用去离子水对待镀膜基材进行表面冲刷,除去表面氧化物;

11、s12、将待镀膜基材依次置于甲苯、丙酮、乙醇三种溶剂中分别进行超声清洗,取出后再利用去离子水进行表面冲刷,除去表面的有机溶剂;

12、s13、利用体积比为5:1:1的去离子水、双氧水与氨水配置混合溶液,再将待镀膜基材置于混合溶液中进行煮沸浸泡,取出后再利用去离子水进行表面冲刷,除去混合溶液中的成分;

13、s14、将三层清洗完毕后的待镀膜基材进行氩气吹干,再将完全干燥后的待镀膜基材置于干燥箱中进行无尘保存。

14、进一步的,利用滴膜法在待镀膜基材表面制备单层密排的纳米底膜包括以下步骤:

15、s21、将待镀膜基材置于无尘环境内,并以3°-5°的角度倾斜放置;

16、s22、选用钛醇盐为基础制备纳米二氧化钛溶胶,再利用涂布工具将纳米二氧化钛溶胶均匀滴加在待镀膜基材表面,同时在滴加过程中保持无尘环境处于恒温恒湿的状态;

17、s23、将滴加完毕且涂覆均匀的待镀膜基材置于烘烤设备中,利用高温实现纳米二氧化钛固态,取出冷却实现单层密排的纳米底膜的制备。

18、进一步的,先采用直流磁控溅射技术在待镀膜基材表面进行自修复膜镀膜,再利用共溅射技术进行周期多层膜镀膜,并实时监测表面镀膜的应力包括以下步骤:

19、s41、预先配置以铬作为基础载体,且具备自修复能力的自修复涂料;

20、s42、将自修复涂料作为自修复靶材,利用直流磁控溅射技术将自修复涂料涂覆至待镀膜基材的表面,沉积后形成自修复膜;

21、s43、将金属镍与金属铬分别作为三个镀膜靶材,利用共溅射技术对待镀膜基材的表面进行周期多层镀膜,沉积后形成周期多层膜;

22、s44、利用应力监测设备对待镀膜基材的镀膜过程进行实时监测,计算不同时间下表面镀膜的应力,并反馈至真空镀膜设备的控制器。

23、进一步的,预先配置以铬作为基础载体,且具备自修复能力的自修复涂料包括以下步骤:

24、s411、选取摩尔比为2:1的尿素与甲醛溶液加入反应容器中,添加三乙醇胺将ph值调节为8-9,并在70℃环境下进行搅拌混匀得到预聚体溶液;

25、s412、将质量比为5:5:0.2的聚氨酯丙烯酸酯、1,6-六羟基己烯以及光引发剂1173加入预聚体溶液中,进行乳化反应直至完全混匀,再加入稀盐酸将ph值调节为3-4,缓慢升温至60℃后进行静置;

26、s413、提取反应容器内底部沉淀的固体物质,进行洗涤过滤与干燥后得到白色微胶囊粉末,作为自修复粉;

27、s414、将质量比为10:6:3:0.2的金属铬、环氧树脂、稀释剂及光引发剂进行超声混合,再加入5%的自修复粉混匀得到自修复涂料。

28、进一步的,将金属镍与金属铬分别作为三个镀膜靶材,利用共溅射技术对待镀膜基材的表面进行周期多层镀膜,沉积后形成周期多层膜包括以下步骤:

29、s431、将一个金属镍与两个金属铬作为三个镀膜靶材置于溅射设备中,分别命名为镍溅射靶、第一铬溅射靶与第二铬溅射靶,并设定各自的初始溅射功率、初始溅射时间以及溅射周期;

30、s432、施加直流电源产生磁场,同时控制镍溅射靶与第一铬溅射靶同时溅射实现共溅射,两者与第二铬溅射靶交替控制溅射时间,最终在待镀膜基材的表面形成周期性的多层膜结构;

31、s433、等待多层膜结构沉积后形成周期多层膜。

32、进一步的,真空镀膜设备内部磁控溅射台的真空环境为2×10-4pa,工作气体为纯度99.99%的氩气,工作气压为0.3pa;

33、镍溅射靶的初始溅射功率为30w,第一铬溅射靶的初始功率为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,该工艺方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述将待镀膜基材进行打磨抛光与清洗去杂处理,再置于干燥箱保存包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述利用滴膜法在所述待镀膜基材表面制备单层密排的纳米底膜包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述先采用直流磁控溅射技术在所述待镀膜基材表面进行自修复膜镀膜,再利用共溅射技术进行周期多层膜镀膜,并实时监测表面镀膜的应力包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述预先配置以铬作为基础载体,且具备自修复能力的自修复涂料包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述将金属镍与金属铬分别作为三个镀膜靶材,利用共溅射技术对所述待镀膜基材的表面进行周期多层镀膜,沉积后形成周期多层膜包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述真空镀膜设备内部磁控溅射台的真空环境为2×10-4Pa,工作气体为纯度99.99%的氩气,工作气压为0.3Pa;

8.根据权利要求6所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述利用应力监测设备对所述待镀膜基材的镀膜过程进行实时监测,计算不同时间下表面镀膜的应力,并反馈至所述真空镀膜设备的控制器包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述依据应力监测结果对所述真空镀膜设备进行参数调整,直至得到满足性能需求的复合镀膜停止镀膜,取出进行后处理得到最终的镀膜基材包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述参数调整规则为若所述实时镀膜应力小于所述应力阈值且所述实时变化率小于所述变化率阈值,则不进行调整,若所述实时镀膜应力小于所述应力阈值而所述实时变化率大于所述变换率阈值,则对所述真空镀膜设备进行参数调整,若所述实时镀膜应力大于所述应力阈值,则停止所述真空镀膜设备的溅射镀膜。

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【技术特征摘要】

1.一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,该工艺方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述将待镀膜基材进行打磨抛光与清洗去杂处理,再置于干燥箱保存包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述利用滴膜法在所述待镀膜基材表面制备单层密排的纳米底膜包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述先采用直流磁控溅射技术在所述待镀膜基材表面进行自修复膜镀膜,再利用共溅射技术进行周期多层膜镀膜,并实时监测表面镀膜的应力包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述预先配置以铬作为基础载体,且具备自修复能力的自修复涂料包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种基于干法镀的复合真空镀膜工艺方法,其特征在于,所述将金属镍与金属铬分别作为三个镀膜靶材,利用共溅射技术对所述待镀膜基材的表面进行周期多层镀膜,沉积后形成周期多层膜包括以下步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:黄吕全
申请(专利权)人:南通硅胜新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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