【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于pvd镀膜，特别涉及一种基于al材的pvd镀膜方法。
技术介绍
1、铝合金材料因其低密度、低价格及优异的力学性能备受关注。各3c厂商为了减轻手机、手表、耳机等电子产品的重量，已逐渐趋向于对铝合金的选择。但是，由于铝合金表面自带一层疏松氧化膜，在进行pvd镀膜时，会导致pvd膜层与基材之间的结合力存在缺陷；另外，由于铝合金基材本身较软，pvd的高能量轰击会导致其表面产生二次缺陷。所以，铝合金表面直接进行pvd镀膜会表现出较差的耐蚀、耐磨等性能。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于al材的pvd镀膜方法，所镀膜层具有耐腐蚀和耐磨性能，从而扩大铝合金的应用场景。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供一种基于al材的pvd镀膜方法，包括步骤：
4、s1：将基底al材进行清洗；
5、s2：将清洗后的基底al材放入镀膜室中，对镀膜室进行加热及抽真空；
6、s3：当镀膜室的本地真空度达到0.001pa时，通入氩气，使气压达到预定值，设置偏压，进行阳极清洗；
7、s4：调整氩气进气量，使气压达到预定值，设置偏压，开启中频镀膜电源，同时开启al、ti靶材，沉积alti层；
8、s5：通入c2h2气体，调整气压，并同时保持al、ti靶开启，沉积altic层；
9、s6：关闭c2h2气体，关闭中频al靶电源，调整气压到预定值，保持ti
10、s7：打开c2h2气体，调整气压到预定值，同时开启al、si、ti靶，多次沉积tialsic层，结束镀膜；
11、进一步地，步骤s1中，超声波清洗能够去除基底al材来料时的脏污、指纹等问题，在磁控溅射前保证基底al材的洁净度。
12、进一步地，步骤s2中，镀膜室的温度为80-100℃。
13、进一步地，步骤s3中，气压的预定值为0.1pa，偏压为-120v，清洗时间为900s。在步骤s3中，通过阳极辉光对基底al材进行离子清洗，清洗完成后样品表面平整无缺陷，且无杂质，能够在保证在对基材最小伤害范围内达到表面清洁作用，方便后续镀膜工艺的实施。
14、进一步地，步骤s4中，气压的预定值为0.3pa，偏压设置为-80v，膜层的沉积厚度为200-300nm，沉积时间为800-1200s，膜层中ti的含量占比为60％，al的含量占比为40％。
15、进一步地，步骤s4-s7中，中频镀膜电源的电流均为8a，频率是40khz，电压500-800v。
16、在本申请中，以上电源参数的设计能够在膜层沉积过程中降低对基材的伤害以及控制镀膜过程中的温度；气压控制可以使得沉积的膜层结构更加符合预期，避免晶粒生长缺陷。
17、进一步地，步骤s5中，将气压调整为0.31pa后，开启靶材进行镀膜，膜层的沉积厚度为300-500nm，沉积时间为800-1200s，膜层中ti的含量占比为54％，al的含量占比为36％，c的含量为10％。
18、进一步地，步骤s6中，气压的预定值为0.30pa，膜层的沉积厚度为100-200nm，沉积时间为600-1000s。
19、进一步地，步骤s7中，气压的预定值为0.32pa，tialsic层的沉积次数为三次。
20、进一步地，步骤s7中，第一次沉积的tialsic层的厚度为400-500nm，沉积时间为1500-2000s，其中，膜层中，ti的含量占比为45％，al的含量占比为26％，si的含量占比为16％，c的含量占比为13％。
21、进一步地，步骤s7中，第二次沉积的tialsic层的厚度为300-400nm，沉积时间为800-1200s，其中，膜层中，ti的含量占比为37％，al的含量占比为18％，si的含量占比为26％，c的含量占比为19％。
22、进一步地，步骤s7中，第三次沉积的tialsic层的厚度为200-300nm，沉积时间为600-1200s，其中，膜层中，ti的含量占比为44％，al的含量占比为10％，si的含量占比为26％，c的含量占比为20％。
23、在本申请中，基底al材的纳米硬度一般约为4gpa；alti层作为打底层，其纳米硬度约6gpa；altic层、纯ti层作为过渡层，其硬度约9gpa；tialsic层作为面层，其硬度约为12gpa左右，通过以上膜层的堆叠设计，能够合理的实现硬度梯度过度，有效提升膜层表面的抗加载性能。
24、另外，铝元素电极电位为-1.663v，ti元素电极电位为-0.74v，c元素的电极电位为-0.1v，si元素的电极电位为0.7711v。打底层的元素选择为ti和al，过渡层的元素为ti、al、c，面层的元素为ti、al、c、si，al元素与基底al材之间具有更好的亲和性，且电位与基底al材相近，能够实现电位过渡，避免铝基材直接覆盖ti产生电化学腐蚀。同时，通过各层元素的选择，能够实现打底层、过渡层、面层的电位逐步升高，使得面层拥有较好的耐腐蚀性能，又能够避免各膜层之间电势差过大产生电化学腐蚀。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请的pvd镀膜方法通过对打底层、过渡层、面层的元素的选择，能够实现硬度过渡和电位过渡，既能够保证膜层具有优异的耐腐蚀性能，避免各层之间产生电化学腐蚀；又能够合理的实现硬度梯度过度，有效提升膜层表面的抗加载性能。
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1.一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，包括步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S2中，镀膜室的温度为80-100℃。
3.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S3中，气压的预定值为0.1Pa，偏压为-120V，清洗时间为900s。
4.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S4中，气压的预定值为0.3Pa，偏压设置为-80V，膜层的沉积厚度为200-300nm，沉积时间为800-1200s，膜层中Ti的含量占比为60％，Al的含量占比为40％。
5.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S4-S7中，中频镀膜电源的电流均为8A，频率是40KHz，电压500-800V。
6.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S5中，将气压调整为0.31Pa后，开启靶材进行镀膜，膜层的沉积厚度为300-500nm，沉积时间为800-1200s，膜层中Ti的含量占比为54％，
7.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S6中，气压的预定值为0.30Pa，膜层的沉积厚度为100-200nm，沉积时间为600-1000s。
8.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S7中，气压的预定值为0.32Pa，TiAlSiC层的沉积次数为三次。
9.如权利要求1所述的一种基于Al材的PVD镀膜方法，其特征在于，步骤S7中，第一次沉积的TiAlSiC层的厚度为400-500nm，沉积时间为1500-2000s，其中，膜层中，Ti的含量占比为45％，Al的含量占比为26％，Si的含量占比为16％，C的含量占比为13％；
...【技术特征摘要】
1.一种基于al材的pvd镀膜方法，其特征在于，包括步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于al材的pvd镀膜方法，其特征在于，步骤s2中，镀膜室的温度为80-100℃。
3.如权利要求1所述的一种基于al材的pvd镀膜方法，其特征在于，步骤s3中，气压的预定值为0.1pa，偏压为-120v，清洗时间为900s。
4.如权利要求1所述的一种基于al材的pvd镀膜方法，其特征在于，步骤s4中，气压的预定值为0.3pa，偏压设置为-80v，膜层的沉积厚度为200-300nm，沉积时间为800-1200s，膜层中ti的含量占比为60％，al的含量占比为40％。
5.如权利要求1所述的一种基于al材的pvd镀膜方法，其特征在于，步骤s4-s7中，中频镀膜电源的电流均为8a，频率是40khz，电压500-800v。
6.如权利要求1所述的一种基于al材的pvd镀膜方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪达文，李振，
申请(专利权)人：森科五金深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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