壳体及其制造方法技术

一种壳体，包括铝或铝合金基体、依次形成于该铝或铝合金基体上的铝膜层和防腐蚀膜层，该防腐蚀膜层为通过离子注入掺杂了钆(Gd)金属离子的氧化铝梯度膜，所述氧化铝梯度膜中氧原子的百分含量由靠近铝或铝合金基体至远离铝或铝合金基体的方向均呈梯度增加。该通过离子注入掺杂了钆(Gd)金属离子的氧化铝梯度膜组成的复合膜层显著地提高了所述壳体的耐腐蚀性。本发明专利技术还提供了上述壳体的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别涉及ー种铝或铝合金的
技术介绍
铝或铝合金目前被广泛应用于航空、航天、汽车及微电子等エ业领域。但铝或铝合金的标准电极电位很低，耐腐蚀差，暴露于自然环境中会引起表面快速腐蚀。提高铝或铝合金耐腐蚀性的方法通常是在其表面形成保护性的涂层。传统的阳极氧化、电沉积、化学转化膜技术及电镀等铝或铝合金的表面处理方法存在生产エ艺复杂、效率低、环境污染严重等缺点。真空镀膜(PVD)为一清洁的成膜技木。然而，由于铝或铝合金的标准电极电位很低，且PVD涂层本身不可避免的会存在微小的孔隙，因此该PVD涂层难以较好的防止铝或铝合金基体发生电化学腐蚀，因此对铝或铝合金基体的耐腐蚀能力的提高有限。
技术实现思路
鉴于此，提供ー种具有较好的耐腐蚀性的铝或铝合金的壳体。另外，还提供ー种上述壳体的制造方法。—种壳体,包括招或招合金基体,该壳体还包括依次形成于该招或招合金基体上的铝膜层和防腐蚀膜层，该防腐蚀膜层为氧化铝梯度膜，其掺杂钆金属离子，所述氧化铝梯度膜中氧原子的百分含量由靠近铝或铝合金基体至远离铝或铝合金基体的方向呈梯度增カロ，所述钆金属离子的掺杂方式为离子注入。一种壳体的制造方法，其包括如下步骤 提供铝或铝合金基体； 于该铝或铝合金基体的表面磁控溅射铝膜层； 于铝膜上磁控溅射氧化铝梯度膜，该氧化铝梯度膜中氧原子的原子百分含量由靠近铝或铝合金基体至远离铝或铝合金基体的方向呈梯度増加； 与氧化铝梯度膜注入钆金属离子，形成防腐蚀膜层。本专利技术所述壳体的制造方法，在铝或铝合金基体上依次形成的铝膜层和防腐蚀膜层，该防腐蚀膜层为通过离子注入掺杂钆(Gd)金属离子的氧化铝梯度膜该，铝膜层和防腐蚀膜层的复合膜层可显著提高所述壳体的耐腐蚀性，且该壳体的制造エ艺简单、几乎无环境污染。附图说明图I是本专利技术较佳实施方式壳体的剖视示意图。图2是图I壳体的制作过程中所用镀膜机结构示意图。具体实施例方式请參阅图1，本专利技术ー较佳实施例的壳体10包括铝或铝合金基体11、依次形成于该铝或铝合金基体11表面的铝膜层13、氧化铝梯度膜15，最后，在该氧化铝梯度膜15离子注入钆金属离子。所述氧化铝梯度膜15的厚度为O. 5^2. O μ m。该氧化铝梯度膜15中O原子百分含量由靠近铝或铝合金基体11至远离铝或铝合金基体11的方向呈梯度増加。所述氧化铝梯度膜15通过磁控溅射镀膜法形成。该壳体10还包括形成于该铝或铝合金基体11与氧化铝梯度膜15之间的铝膜层13。所述铝膜层13的形成用以增强所述氧化铝梯度膜15与铝或铝合金基体11之间的结合力。所述铝膜层13的厚度为10(T300nm。所述壳体10的制造方法主要包括如下步骤 提供铝或铝合金基体11，该铝或铝合金基体11可以通过冲压成型得到，其具有待制得的壳体10的结构。将所述铝或铝合金基体11放入盛装有こ醇或丙酮溶液的超声波清洗器中进行震动清洗，以除去铝或铝合金基体11表面的杂质和油污。清洗完毕后烘干备用。对经上述处理后的铝或铝合金基体11的表面进行氩气等离子清洗，进ー步去除铝或铝合金基体11表面的油污，以改善铝或铝合金基体11表面与后续涂层的结合力。提供一镀膜机100，镀膜机100包括一镀膜室20及一用于对该镀膜室20抽真空的真空泵30，该镀膜室20内设有转架(未图示)，将铝或铝合金基体11固定于转架上，转架带动铝或铝合金基体11沿圆形轨迹21转动时亦自转。在该镀膜室20侧壁上安装ニ靶材22，该ニ靶材22关于轨迹21的中心相对称。在ニ靶材22的两端设有气源通道24，气体经由该气源通道24吹出轰击ニ靶材22的表面，以使ニ靶材22表面溅射出金属粒子。当铝或铝合金基体11通过ニ靶材22之间时，将镀上ニ靶材22表面溅射的金属粒子，完成磁控溅射过程。该氩气等离子清洗的具体操作及エ艺參数可为对该镀膜室20进行抽真空处理至本底真空度为8. OX 10_3Pa，以30(T500SCCm (标准状态毫升/分钟)的流量向镀膜室20内通入纯度为99. 999%的氩气(工作气体)，于铝或铝合金基体11上施加-30(T-800V的偏压，在所述镀膜室20中形成高频电压，使所述氩气离子化而产生氩气等离子体对铝或铝合金基体11的表面进行物理轰击，而达到对铝或铝合金基体11表面清洗的目的。所述氩气等离子体清洗的时间为3 10min。采用磁控溅射的方式在铝或铝合金基体11表面依次形成铝膜层13及氧化铝梯度膜15。形成该铝膜层13及氧化铝梯度膜15的具体操作方法及エ艺參数为在所述等离子体清洗完成后，通入高纯氩气(99. 999%) 10(T300sccm，开启铝靶22，设置铝靶22功率为2 8kw，调节铝或铝合金基体11的偏压为-30(T-500V，在铝或铝合金基体11表面沉积铝膜层13，沉积5 10分钟。形成所述铝膜层13后，以氩气为工作气体，向所述镀膜室中通入初始流量为10^20sccm的反应气体氧气，于铝或铝合金基体11上施加_15(T-500V的偏压，沉积所述氧 化铝梯度膜15。在沉积该氧化铝梯度膜15的过程中，每沉积l(Tl5min将氧气的流量増大l(T20sCCm，使O原子在氧化铝梯度膜15中的百分含量由靠近铝或铝合金基体11至远离铝或铝合金基体11的方向呈梯度增加。沉积该氧化铝梯度膜15的时间为3(T90min。所述氧化铝梯度膜15在其形成过程中可形成Al-O相，增强所述氧化铝梯度膜15的致密性，以提高所述壳体10的耐腐蚀性。所述氧化铝梯度膜15中O原子的百分含量由靠近铝或铝合金基体11至远离铝或铝合金基体11的方向呈梯度增加，可降低氧化铝梯度膜15与铝膜层13或铝或铝合金基体11之间晶格不匹配的程度，有利于将溅射氧化铝梯度膜15的过程中产生的残余应カ向铝 或铝合金基体11方向传递；又因为在氧化铝梯度膜15和铝或铝合金基体11之间沉积了塑性较好的铝膜层13，可改善氧化铝梯度膜15与铝或铝合金基体11之间的界面错配度，当氧化铝梯度膜15中的残余应カ较大时，可以借助于该铝膜层13以及铝或铝合金基体11的局部塑性变形实现残余应カ的释放，从而減少所述氧化铝梯度膜15内的残余应力，使壳体10不易发生应力腐蚀，以提高所述壳体10的耐腐蚀性。所述应カ腐蚀是指在残余或/和外加应カ及腐蚀介质的作用下，引起的金属失效现象。完成所述氧化铝梯度膜15的沉积后，于该氧化铝梯度膜15表面注入钆离子。所述的注入钆离子的过程是将镀覆有所述铝膜层13及氧化铝梯度膜15的铝或铝合金基体11置于强流金属离子注入机(MEVVA)(未图示)中，该离子注入机中采用钆金属靶材，该离子注入机首先将钆金属进行电离，使其产生钆金属离子蒸气，并经高压电场加速使该钆金属离子蒸气形成具有几万甚至几百万电子伏特能量的钆离子束，射入氧化铝梯度膜的表面，与氧化铝梯度膜15表层中及其表面的原子或分子发生的物理反应，最終于该氧化铝梯度膜的表面沉积形成主要含有钆金属离子，制得所述防腐蚀膜层15。本实施例中注入所述钆离子的參数为离子注入机的真空度为lXl(T4Pa，离子源电压为3(Tl00kV，离子束流强度为O. I 5mA，控制钆离子注入剂量在lX1016ions/cm2到I X 1018ions/cm2 之间。所述钆(Gd)金属离子与所述氧化铝梯度膜中的原子为冶金结合，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张新倍，陈文荣，蒋焕梧，陈正士，詹益淇，陈晓强，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：