专利名称：镀膜件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种镀膜件及其制造方法，尤其涉及一种具有骨瓷质感的镀膜件及其制造方法。
背景技术：
现有技术，通常采用喷涂、阳极处理及PVD镀膜等技术于电子产品(如手机、PDA等)的壳体表面形成装饰性膜层，以使壳体呈现出彩色的外观。然而，上述壳体虽然呈现出彩色的外观，却不能呈现出如骨瓷般的洁白、细腻、通透、清洁等视觉或外观效果。传统的骨瓷产品的制作方法是以动物骨灰(主要成分为Ca3(PO4)2X优质高岭土及石英为基本原料，经过高温素烧和低温釉烧两次烧制而成，其制作工艺复杂、成品率低、价格十分昂贵，因而难以实现大批量地工业生产。此外，传统的骨瓷产品还具有轻脆易碎的缺 点。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种具有骨瓷质感的镀膜件。另外，本发明还提供一种上述镀膜件的制造方法。一种镀膜件，包括基体，该镀膜件还包括通过真空镀膜的方式依次形成于基体上的白色的第一膜层及无色透明的第二膜层；该第一膜层由铝、铝合金、锌及锌合金中的一种组成，该第二膜层由M、O及N三种元素组成，其中M为Al或Zn。一种镀膜件的制造方法，其包括如下步骤
提供基体；
采用真空镀膜法，以铝、铝合金、锌及锌合金中的一种为靶材，在该基体的表面形成白色的第一膜层，该第一膜层由铝、铝合金、锌及锌合金中的一种组成；
采用真空镀膜法，以铝为靶材，以氧气及氮气为反应气体，在该第一膜层上形成无色透明的第二膜层，该第二膜层由M、O及N三种元素组成，其中M为Al或Zn。其中，所述基体的材质为金属或非金属，其中金属为不锈钢、铝、铝合金、镁及镁合金中的一种；非金属为塑料。所述镀膜件通过于基体上结合溅射白色的第一膜层与无色透明的第二膜层，使该镀膜件呈现出骨瓷质感的外观。相较于传统的骨瓷产品，该镀膜件的制作方法简单、良率较高且生产成本较低，可实现大批量地工业生产；如此，使具有骨瓷质感的所述镀膜件可运用于3C电子产品壳体、建筑装饰件、汽车装饰件及家居生活用品等产品中。
图I为本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图。图2为本发明一较佳实施例镀膜件的第二膜层表面扫描电镜图。图3为本发明一较佳实施例镀膜件的制造方法中所用真空镀膜机的示意图。
主要元件符号说明
Mis#|1~0
SW~~
第一膜层Ti
第二膜层15
真空镀膜机30真空室
32
气源通道33
￥￥35
第一靶材3637
M^电源丨39
如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施例方式请参阅图1，本发明一较佳实施例的镀膜件10包括基体11、依次形成于基体11上的第一膜层13及第二膜层15。该镀膜件10可以为电子装置外壳,也可以为钟表外壳、金属卫浴件及建筑用件。基体11的材质为金属或非金属，其中金属可为不锈钢、铝、铝合金、镁及镁合金中的一种，非金属可为塑料。所述第一膜层13可由铝、铝合金、锌及锌合金中的一种组成。当第一膜层13由铝合金或锌合金时，其中铝或锌的质量百分含量为859^90%。该第一膜层13的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为88至93，呈白色，为镀膜件10提供陶瓷的外观颜色。第一膜层13可通过磁控溅射、真空蒸镀等真空镀膜的方式形成。所述第一膜层13的厚度为0. 7至L 3 u m0所述第二膜层15可通过磁控溅射、真空蒸镀及电弧离子镀等真空镀膜的方式形成。该第二膜层15由M、0及N三种元素组成，其中M为Al或Zn。该第二膜层15中M、0及N元素的原子个数比大致为0.9 I. I :0. 9 I. I :0. 9 I. 1，较佳为I :1 :1。请参阅图2，该第二膜层15由平均粒径为10 15nm的纳米颗粒组成，质地均匀致密。第二膜层的粗糙度Ra为15 lOOnm。第二膜层15为无色透明层，具有较高的光泽度，其形成在第一膜层13上，为镀膜件10提供仿釉的外观效果。第二膜层15的厚度大约为20nm 300nm，较佳为20nnTl00nm。第二膜层15的厚度大于300nm时,第二膜层15的透明度将明显下降。上述第一膜层13与第二膜层15的结合可使镀膜件10呈现骨瓷质感的外观。从该第二膜层15 —侧测试镀膜件10表面的60°角光泽度为83、0 ;色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标为85至90, a*坐标为-0. 5至0. 5, b*坐标为2. 0至3. O。下面以该第一膜层13、第二膜层15均以磁控溅射方式形成为例，对上述镀膜件10的制造方法进行说明。该镀膜件10的制造方法包括如下步骤
提供基体11，该基体11的材质为金属或非金属，其中金属可为不锈钢、铝、铝合金及镁合金中的一种，非金属可为塑料。将基体11进行预处理。该预处理包括用丙酮溶液对基体11进行超声波清洗等步骤。 请参阅图3，提供一真空镀膜机30，本实施例的真空镀膜机30为磁控溅射镀膜机。真空镀膜机30包括真空室31、用以对真空室31抽真空的真空泵32以及与真空室31相通的气源通道33。该真空室31内设有转架35、第一靶材36、第二靶靶材37及施加于所述第一靶材36、第二靶材37的蒸发电源39。其中，所述第一靶材36为铝靶、铝合金靶、锌靶及锌合金靶中的一种，所述第二靶材37为铝靶或锌靶。所述第一靶材36为铝合金靶或锌合金靶时，其中铝或锌的质量百分含量为859^90%。所述蒸发电源39可采用中频磁控电源。转架35带动基体11做圆周运行，且基体11在随转架35运行的同时也进行自转。镀膜时，溅射气体与反应气体经由气源通道33进入真空室31。以下步骤均在该真空镀膜机30中进行。对基体11进行氩气等离子体清洗，使基体11表面进一步清洁，以提高后续镀层的附着力。该等离子体清洗过程如下将基体11放入真空镀膜机30的真空室31内，将真空室31抽真空至3X 10_5torr 6X 10_5torr,以下步骤保持该真空度不变；然后向真空室31内通入流量为100 400sccm(标准状态毫升/分钟)的氩气(纯度为99. 999%)，并施加-200 -500V的偏压于基体11，对基体11表面进行氩气等离子体清洗，清洗时间为3 20分钟。
在基体11上溅射该第一膜层13。调节氩气流量为lOOlOOsccm。调节偏压至-10(T-300V，将基体11温度控制在20 200°C。开启第一靶材36，调节施加于第一靶材36的蒸发电源39功率为8 12kW，对基体11溅射10 30分钟，以于基体11表面形成该第一月旲层13。在该第一膜层13上派射第二膜层15。关闭第一IE材36,気气流量维持在lOOlOOsccm,同时向真空室31通入氧气和氮气。氧气流量为50 200sccm，氮气流量为80 300sccm。维持基体11偏压为-10(T-300V，基体11温度为20 200°C。开启第二靶材37，调节施加于第二靶材37的蒸发电源39功率为8 12kW，在该第一膜层13上沉积该第二膜层15，由此获得该具有骨瓷外观质感的镀膜件10。溅射该第二膜层15的时间为3 20分钟。镀膜结束后，关闭负偏压及蒸发电源，停止通入气体，待冷却后，取出镀膜件10。可以理解的，所述第一膜层13及第二膜层15还可通过真空蒸镀及电弧离子镀等真空镀膜的方式形成。所述镀膜件10通过于基体11上溅射白色的第一膜层13与无色透明的第二膜层15，该第一膜层13为镀膜件10提供骨瓷的色彩，该第二膜层15具有较高的光亮度和透明度，覆盖于该第一膜层13上后形成仿釉效果，第一膜层13与第二膜层15结合使该镀膜件10呈现出莹白如玉、色泽润滑的骨瓷质感。相较于传统的骨瓷产品，该镀膜件10的制作方法简单、良率较高且生产成本较低，可实现大批量地工业生产，因而可运用于3C电子产品壳体、建筑装饰件、汽车装饰件及家居生活用品等诸多产品中。此外，由于所述镀膜件10的基体11的材质为不锈钢、铝或铝合金、镁合金等金属或塑料，强度高，因而相较于传统的骨瓷制品，所述镀膜件10还具有质地轻盈、不易碎的特点。下面通过实施例来对本发明进行具体说明。实施例I
本实施例所使用的基体11的材质为不锈钢，真空室保持真空度为3X10_5tOrr。
预处理在丙酮溶液中进行超声清洗5分钟。等离子体清洗氩气流量为lOOsccm，基体11的偏压为-300V，等离子体清洗时间为 lOmin。溅镀第一膜层13 :第一靶材36为纯铝，施加于第一靶材36的蒸发电源功率为8kW，氩气流量为150sccm，基体11的偏压为-100V，基体11温度为80°C，溅射时间为10分钟。溅镀第二膜层15 :第二靶材37为纯铝，施加于第二靶材37的蒸发电源功率为8kW，氩气流量为150sccm，氧气流量为50sccm，氮气流量为80sccm，基体11的偏压为-100V，基体11的温度为80°C，镀膜时间为5min。实施例2
本实施例所使用的基体11的材质为铝合金，真空室保持真空度为3X10_5torr。预处理在丙酮溶液中超声清洗20分钟。等离子体清洗氩气流量为120SCCm，基体11的偏压为-300V，等离子体清洗时间为 8min。溅镀第一膜层13 :第一靶材36为纯铝，施加于第一靶材36的蒸发电源功率为9kW，氩气流量为180sccm，基体11的偏压为-120V，基体11温度为90°C，溅射时间为20分钟。溅镀第二膜层15 :第二靶材37为纯锌，施加于第二靶材37的蒸发电源的功率为9kW，氩气流量为180sccm，氧气流量为60sccm，氮气流量为90sccm，基体11的偏压为-120V，基体11的温度为90°C，镀膜时间为8min。实施例3
本实施例所使用的基体11的材质为铝合金，真空室保持真空度为3X10_5torr。预处理在丙酮溶液中超声清洗30分钟。等离子体清洗氩气流量为150SCCm，基体11的偏压为-300V，等离子体清洗时间为 5min。溅镀第一膜层13 :第一靶材36为纯锌，施加于第一靶材36的蒸发电源功率为10kW，氩气流量为200sccm，基体11的偏压为-150V，基体11温度为100°C，溅射时间为30分钟。溅镀第二膜层15 :第二靶材37为纯铝，施加于第二靶材37的蒸发电源功率为IOkff,氩气流量为200sccm，氧气流量为lOOsccm，氮气流量为150sccm，基体11的偏压为-150V，基体11的温度为100°C，镀膜时间为IOmin0由实施例1-3均可获得类似的具有骨瓷质感的镀膜件。
权利要求
1.一种镀膜件，包括基体，其特征在于该镀膜件还包括通过真空镀膜的方式依次形成于基体上的白色的第一膜层及无色透明的第二膜层；该第一膜层由铝、铝合金、锌及锌合金中的一种组成，该第二膜层由M、O及N三种元素组成，其中M为Al或Zn。
2.如权利要求I所述的镀膜件，其特征在于该第二膜层中M、O及N元素的原子个数比为 O. 9 I. I :0. 9 I. I 0. 9 I. I。
3.如权利要求2所述的镀膜件，其特征在于该第二膜层中M、O及N元素的原子个数比为I :1 :1。
4.如权利要求I所述的镀膜件，其特征在于所述铝合金或锌合金中，铝或锌的质量百分含量为85% 90%。
5.如权利要求I所述的镀膜件，其特征在于该第一膜层的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为88至93。
6.如权利要求I所述的镀膜件，其特征在于该第二膜层由平均粒径为10 15nm的纳米颗粒组成，第二膜层的粗糙度Ra为15 lOOnm。
7.如权利要求I所述的镀膜件，其特征在于该镀膜件于该第二膜层表面的60°角光泽度为83 90，色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标为85至90，a*坐标为-O. 5至O. 5，b*坐标为2. O至3. O。
8.如权利要求I所述的镀膜件，其特征在于该第一膜层的厚度为O.7 1.3μπι，该第二膜层的厚度为20nnT300nm。
9.一种镀膜件的制造方法，其包括如下步骤 提供基体； 采用真空镀膜法，以铝、铝合金、锌及锌合金中的一种为靶材，在该基体的表面形成白色的第一膜层，该第一膜层由铝、铝合金、锌及锌合金中的一种组成； 采用真空镀膜法，以铝为靶材，以氧气及氮气为反应气体，在该第一膜层上形成无色透明的第二膜层，该第二膜层由M、O及N三种元素组成，其中M为Al或Zn。
10.如权利要求9所述的镀膜件的制造方法，其特征在于所述铝合金或锌合金中，铝或锌的质量百分含量为85% 90%。
11.如权利要求9所述的镀膜件的制造方法，其特征在于形成所述第一膜层是采用磁控溅射方式，对靶材施加中频磁控电源，电源功率为8 12kW，以氩气为溅射气体，氩气的流量为10(T300SCCm，施加于基体的偏压为-10(T-300V，镀膜温度为2(T200°C，镀膜时间为10 30min。
12.如权利要求9所述的镀膜件的制造方法，其特征在于形成所述第二膜层是采用磁控溅射方式，对靶材施加中频磁控电源，电源功率为8 12kW，氧气的流量为5(T200sCCm、氮气的流量为8(T300sCCm，以氩气为溅射气体，氩气的流量为10(T300SCCm，施加于基体的偏压为-10(T-300V，镀膜温度为2(T200°C，镀膜时间为3 20min。
13.如权利要求9所述的镀膜件的制造方法，其特征在于该第二膜层中M、0及N元素的原子个数比为O. 9 I. I :0. 9 I. I 0. 9 I. I。
全文摘要
本发明提供一种镀膜件，包括基体，该镀膜件还包括通过真空镀膜的方式依次形成于基体上的白色的第一膜层及无色透明的第二膜层；该第一膜层由铝、铝合金、锌及锌合金中的一种组成，该第二膜层由M、O及N三种元素组成，其中M为Al或Zn。该镀膜件具有骨瓷质感的外观。本发明还提供了所述镀膜件的制造方法。
文档编号C23C14/34GK102828149SQ201110157289
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者蒋焕梧, 陈正士, 王莹莹 申请人: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