泡沫塑料高功率脉冲磁控溅射表面金属化方法技术

一种泡沫塑料高功率脉冲磁控溅射表面金属化方法，属于材料表面工程技术领域。该方法首先对泡沫塑料表面进行表面封闭、清洗和干燥、去应力预处理，而后装样、抽真空、除气；预溅射清洗泡沫塑料工件和溅射靶材；高功率脉冲磁控溅射沉积金属涂层，通过控制脉冲位形、频率、充电电压和溅射/冷却时间实现在泡沫塑料工件表面高离化率、低温沉积金属涂层，制备表面光滑、结构致密、高膜基结合力的金属涂层；最后冷却、取件、检查金属化泡沫塑料表面形貌、硬度和膜基结合力等性能。该方法的优点为：适用于金属化涂层种类广泛；涂层表面光滑致密、膜基结合力强；溅射沉积温度低，塑料泡沫基体不发生变形；安全环保，不使用化学镀工艺所涉及的含Cr6+的铬酸试剂。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种泡沫塑料高功率脉冲磁控溅射表面金属化方法，其特征在于：采用的步骤如下：?a）泡沫塑料工件表面预处理?对泡沫塑料表面进行封闭、清洗和干燥、去应力处理；?b）装件、抽真空、除气?将经过表面预处理的泡沫塑料安放在真空室内，进行抽真空，抽真空至本底真空度2×10?4Pa～8×10?3Pa，而后向真空室内通入惰性气体，一般为氩气，气体流量为40～100sccm，此时真空室内气压维持在6×10?2Pa～2×10?1Pa，除气时间为20～60min；?c）预溅射清洗泡沫塑料工件和溅射靶材?先对泡沫塑料工件进行溅射清洗，使用高功率脉冲电源在泡沫塑料工件上施加?100～?400V偏压、占空比为80～100%、频率为80～150kHz、惰性气体流量为40～100sccm、清洗气压为1～3Pa、清洗时间为15～30min，然后溅射清洗磁控靶，使用高功率调制脉冲电源在磁控靶上施加电压为?300～?600V、脉冲持续时间τon和脉冲间隔时间τoff为6～34μs、脉冲宽度为500～1000μs、频率为30～100Hz、惰性气体流量为60～100sccm、清洗气压为0.1～1Pa、清洗时间为3～5min；?d）高功率脉冲磁控溅射沉积金属涂层?使用单靶或多靶溅射沉积涂层，高功率调制脉冲电源在磁控靶上施加电压为?300～?600V、脉冲持续时间τon和脉冲间隔时间τoff为6～14μs、脉冲宽度为500～3000μs、频率为10～100Hz、惰性气体流量为40～100sccm、工作压为0.1～1Pa、峰值电流为10～250A、峰值电压为?350～?700V、峰值功率为3～?175kW、沉积速率为1～180nm/min；根据泡沫塑料特点制定分段式高功率脉冲磁控溅射沉积时间与冷却时间，每段溅射沉积时间为30～1800s、冷却时间为30～1800s，将塑料泡沫工件温度控制住50～150℃范围内；?e）冷却、取件、检查?待泡沫塑料工件在真空室内冷却至室温后取出，冷却时间为1～3小时，取件后对泡沫塑料进行表面形貌、硬度、结合力等后续检查与测试。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷明凯，朱小鹏，李昱鹏，吴志立，吴彼，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：