專利名稱：鍍膜件的制備方法及由該方法制得的鍍膜件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍膜件的制備方法及由該方法制得的鍍膜件。
背景技術(shù)：
為在基材表面獲得合金涂層，常采用熱浸鍍或熱噴涂的方法。金屬銅(Cu)和鐵(Fe)價格低廉，性能優(yōu)良，在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。然而由于銅和鐵的混合熱為正值，合金熔煉的過程中銅鐵合金易發(fā)生亞穩(wěn)相分解(Spinodal分解)，分解成富銅相和富鐵相；高溫急冷時，銅和鐵也會發(fā)生相分離。由于熱浸鍍或熱噴涂均需要對合金原料進(jìn)行熔煉，因此采用熱浸鍍或熱噴涂的方法在基材表面較難形成穩(wěn)定的銅鐵合金層
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可形成穩(wěn)定的銅鐵合金層的鍍膜件的制備方法。另外，還有必要提供一種由上述方法所制得的披覆有銅鐵合金層的鍍膜件。一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟
提供基材；
采用粉末冶金法，以金屬銅粉和鐵粉為原料制備銅鐵復(fù)合靶；
采用磁控濺射法，以上述步驟制備的銅鐵復(fù)合靶為靶材，在基材表面濺射形成銅鐵合金層。一種鍍膜件包括基材及形成于基材上的銅鐵合金層，該銅鐵合金層采用濺射法形成。本發(fā)明鍍膜件的制備方法在形成銅鐵合金層時，采用PVD鍍膜技術(shù)，通過制備銅鐵復(fù)合靶和對濺射溫度的控制，從而于基材表面形成超飽和的銅鐵合金層。所述鍍膜件的制備方法工藝穩(wěn)定、可靠且環(huán)保。


圖I是本發(fā)明一較佳實施例鍍膜件的剖視圖。圖2為本發(fā)明一較佳實施例真空鍍膜機的俯視示意圖。主要元件符號說明
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11 合金層石 20
￥1 莫室iT
23
IAg25本發(fā)明一較佳實施方式的鍍膜件10(如圖I所示)的制備方法包括如下步驟
提供基材11，該基材11的材質(zhì)可為不鎊鋼或銅合金。對基材11進(jìn)行預(yù)處理。該預(yù)處理包括常規(guī)的除油、除蠟、酸洗、中和、去離子水清洗、烘干等步驟。請參閱圖2，提供一真空鍍膜機20，該真空鍍膜機20包括一鍍膜室21及連接于鍍膜室21的一真空泵30，真空泵30用以對鍍膜室21抽真空。該鍍膜室21內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)架(未圖示)和相對設(shè)置的二銅鐵復(fù)合靶23。轉(zhuǎn)架帶動基材11沿圓形的軌跡25公轉(zhuǎn)，且基材11在沿軌跡25公轉(zhuǎn)時亦自轉(zhuǎn)。所述銅鐵復(fù)合靶23中銅和鐵的質(zhì)量比介于1:4和4:1之間。該銅鐵復(fù)合靶23的制備采用常規(guī)的粉末冶金的方法，使用的原料為金屬銅粉和金屬鐵粉，其中金屬銅粉的純度> 99. 9%，金屬銅粉的粒徑為10 50 ii m ;金屬鐵粉的純度> 99. 9%，金屬鐵粉的粒徑為 10 50 iim ;按上述配比將金屬銅粉及金屬鐵粉放入一球磨機(未圖示)中進(jìn)行球磨120 200min,使它們混合均勻，然后取一定量的球磨后的混合物進(jìn)行熱等靜壓制成一坯體，經(jīng)1300 1500。。燒結(jié)2 2. 5h，再自然冷卻即可。采用磁控濺射法在預(yù)處理后的基材11的表面沉積一銅鐵合金層13。濺鍍該銅鐵合金層13在所述真空鍍膜機20中進(jìn)行。濺鍍時，加熱鍍膜室21至基材11的溫度為120 180°C，向鍍膜室21內(nèi)通入工作氣體氬氣，氬氣流量為100 300SCCm，開啟銅鐵復(fù)合靶23，設(shè)置銅鐵復(fù)合靶23的功率為6 13kw，對基材11施加-100 -200V的偏壓，鍍膜時間為30 60min。該銅鐵合金層13的厚度為120 200nm。濺射時銅和鐵原子同時濺射并沉積于基材11上，由于基材11的溫度較低，銅和鐵難以發(fā)生相分離，從而可制備出超飽和的銅鐵合金層13。請再一次參閱圖1，由上述方法所制得的鍍膜件10包括基材11及形成于基材11上的銅鐵合金層13。該基材11的材質(zhì)可為不銹鋼或銅合金。該銅鐵合金層13的厚度為120 200nm。該銅鐵合金層13中銅和鐵的質(zhì)量比介于I :4和4 :1之間。該銅鐵合金層13具有優(yōu)異的力學(xué)和電學(xué)性能，該鍍膜件10可作為有接地導(dǎo)電性需求的外觀件使用。下面通過實施例來對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。實施例I
本實施例所使用的真空鍍膜機20為中頻磁控濺射鍍膜機。 本實施例所使用的基材11的材質(zhì)為不銹鋼。制備銅鐵復(fù)合靶23 :將質(zhì)量比為4:1的金屬銅粉(粒徑為30 50 ii m)和金屬鐵粉(粒徑為30 50 ii m)放入一星式球磨機中進(jìn)行球磨,球磨時間為200min,熱等靜壓制成一坯體，經(jīng)1500°C燒結(jié)2h。濺鍍銅鐵合金層13 :銅鐵復(fù)合靶23的功率為8kw，氬氣流量為300sCCm，對基材11施加-180V的偏壓，鍍膜溫度為150°C，鍍膜時間為30min，該銅鐵合金層的厚度為130nm。實施例2
本實施例所使用的真空鍍膜機20與實施例I中使用的相同。本實施例所使用的基材11的材質(zhì)為銅合金。
制備銅鐵復(fù)合靶23 :將質(zhì)量比為1:4金屬銅粉(粒徑為30 50 ii m)和金屬鐵粉(粒徑為30 50iim)放入一星式球磨機中進(jìn)行球磨,球磨時間為120min,熱等靜壓制成一坯體，經(jīng)1300。。燒結(jié)2. 5h。濺鍍銅鐵合金層13 :銅鐵復(fù)合靶23的功率為13kw，氬氣流量為300sCCm，對基材11施加-100V的偏壓，鍍膜溫度為180°c，鍍膜時間為60min，該銅鐵合金層的厚度為200nm。
本發(fā)明鍍膜件10的制備方法在形成銅鐵合金層13時，采用PVD鍍膜技術(shù)，通過制備銅鐵復(fù)合靶23和對濺射溫度的控制，從而于基材11表面 形成超飽和的銅鐵合金層13。所述鍍膜件10的制備方法工藝穩(wěn)定、可靠且環(huán)保。
權(quán)利要求
1.一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟 提供基材； 采用粉末冶金法，以金屬銅粉和鐵粉為原料制備銅鐵復(fù)合靶； 采用磁控濺射法，以上述步驟制備的銅鐵復(fù)合靶為靶材，在基材表面濺射形成銅鐵合金層。
2.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述基材的材質(zhì)為不銹鋼或銅合金。
3.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述銅鐵復(fù)合靶中銅和鐵的質(zhì)量比介于1:4和4:1之間。
4.如權(quán)利要求3所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述制備銅鐵復(fù)合靶的步驟的工藝參數(shù)為金屬銅粉的純度大于99. 9%，金屬銅粉的粒徑為10 50 ;金屬鐵粉的純度大于99. 9%，金屬鐵粉的粒徑為10 50 iim;金屬銅粉與金屬鐵粉的質(zhì)量比在1:4至4:1之間，該金屬銅粉與金屬鐵粉的混合物被球磨120 200min，熱等靜壓制成一坯體，經(jīng)1300 1500°C燒結(jié)2 2. 5h，再自然冷卻。
5.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述濺射形成銅鐵合金層的步驟的工藝參數(shù)為銅鐵復(fù)合靶的功率為6 13kw，以氬氣為工作氣體，氬氣流量為100 300sccm,對基材施加-100 -200V的偏壓，濺射溫度為120 180°C，鍍膜時間為30 60mino
6.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于該銅鐵合金層的厚度為120 200nm。
7.如權(quán)利要求I所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于該鍍膜件的制備方法還包括在濺鍍銅鐵合金層前對基材進(jìn)行預(yù)處理的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的鍍膜件的制備方法，其特征在于所述預(yù)處理的步驟包括除油、除蠟、酸洗、中和、去離子水清洗及烘干步驟。
9.一種由權(quán)利要求1-8中的任一項所述的方法制得的鍍膜件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鍍膜件的制備方法，其包括如下步驟提供基材；采用粉末冶金法，以金屬銅粉和鐵粉為原料制備銅鐵復(fù)合靶；采用磁控濺射法，以銅鐵復(fù)合靶為靶材在基材表面濺射形成銅鐵合金層。本發(fā)明所述銅鐵合金層的制備利用銅和鐵原子同時濺射并沉積于基材表面以及較低的沉積溫度，制備出超飽和的銅鐵合金。所述鍍膜件的制備方法工藝穩(wěn)定、可靠且環(huán)保。本發(fā)明還提供一種由上述方法制得的鍍膜件。
文檔編號C23C14/35GK102747333SQ20111010066
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者張新倍, 林順茂, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司