TW201250018A - Coated articles and mathod for making the same - Google Patents

Description

201250018 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種鍍膜件及其製造方法，尤其涉及一種具 有骨瓷質感的鍍膜件及其製造方法。 C先前技術] [00〇2]習知技術，通常採用喷塗 '陽極處理及PVD鍍膜等技術於 電子產品（如手機、PDA等）的殼體表面形成裝飾性骐層 ，以使殼體呈現出彩色的外觀。然而，上述殼體雖然呈 現出彩色的外觀，卻不能呈現出如骨瓷般的潔白、細腻 〇、通透、清潔等視覺或外觀效果。 _3]傳統的骨竟產品的製作方法係以動物骨灰（主要成分為 Ca^PO4)2)、優質高嶺土及石英為基本原料，經過高溫 素燒和低溫釉燒兩次燒製而成，其製作工藝複雜、成品 率低、價格十分高昂’因而難以實現大批量地工業生產 。此外，傳統的骨瓷產品還具有輕脆易碎的缺點。 【發明内容】 ¢) [0004]鑒於此，本發明提供一種具有骨瓷質感的鍍膜件。 _5] S夕卜，本發明還提供一種上述鍵膜件的製造方法。 9> 剛-種賴件，包減體、真线_方式依:欠形成於基 體上的陶究層及色彩層；該陶兗層主要由金屬或非金^ 、0及1^三種元素構成’其中轉^或以；所述色彩層主要 由金屬ir、0及N三種元素構成，其中M，為八丨或211。 [0007] 一種锻膜件的製造方法，其包括如下步驟： [0008] 提供基體； 100121050 表單編號 A0101 第3頁/共14頁 1002035601-0 201250018 [0009] 採用真空鍍膜法，以鋁、鋁合金、矽或矽合金為靶材， 以氧氣及氮氣為反應氣體，在該基體的表面形成陶瓷層 ，該陶瓷層主要由A1、0及N三種元素構成或Si、0及N三 種元素構成； [0010] 採用真空鍍膜法，以鋁、鋁合金、鋅或鋅合金為靶材， 以氧氣及氮氣為反應氣體，在該陶瓷層上形成色彩層， 該色彩層主要由A1、0及N三種元素構成或Zn、0及N三種 元素構成。 [0011] 所述鍍膜件藉由於基體上結合濺射陶瓷層與色彩層，使 該鍍膜件呈現出純正的骨瓷質感的外觀。相較於傳統的 骨瓷產品，該鍍膜件的製作方法簡單、良率較高且生產 成本較低，可實現大批量地工業生產，因而可運用於電 子產品殼體、建築裝飾件、汽車裝飾件及家居生活用品 等諸多產品中。 【實施方式】 [0012] 請參閱圖1，本發明一較佳實施例的鍍膜件10包括基體11 、依次形成於基體11上的陶瓷層13及色彩層15。該鍍膜 件10可為電子裝置外殼，亦可為鐘錶外殼、金屬衛浴件 * 及建築用件。 [0013] 基體11的材質為金屬或非金屬，其中金屬可為不銹鋼、 銘、銘合金、鎂或鎂合金，非金屬可為塑膠。 [0014] 所述陶瓷層13主要由金屬或非金屬Μ、0及N三種元素構成 ，其中Μ可為鋁（Α1)或矽（Si)。當Μ為Α1時，該陶瓷 層13主要由Al2〇3及氮固溶體組成，其中Α1的質量百分含 100121050 表單編號Α0101 第4頁/共14頁 201250018 [0015] [0016] Ο [0017] ο [0018] [0019] [0020] 量為35〜42%，〇的質量百分含量為50〜55%，ν的質量百分 含量為3〜15%。當Μ為Si時，該陶瓷層13主要由SiO及氮 2 固溶體組成’其中Si的質量百分含量為3〇〜40%，0的質 量百分含量為50〜55% ’ N的質量百分含量為5~20%。 所述陶瓷層13呈透明的類玻璃狀外觀《該陶瓷層13藉由 磁控濺射'真空蒸鑛及電弧電衆鑛等真空鑛膜的方式形 成。所述陶瓷層的厚度可為1〜2"m。 所述色彩層15藉由磁控濺射、真空蒸鍍及電弧電漿錄等 真空鍍膜的方式形成。該色彩層15主要由金屬、〇及!^ 二種元素構成’其中Μ為銘（A1 )或辞（Ζη )。當Μ 一 為Α1時，該色彩層15主要由Al2〇3、Α1單質及氮固溶體組 成；當為Ζη時，該色彩層15主要由ΖηΟ 、Ζη單質及 2 氮固溶體組成。該色彩層15中Μ /的質量百分含量為 80~90%，0的質量百分含量為5~9%，Ν的質量百分含量為 1 〜15%。 所述色彩層15的光澤度為90~106。該色彩層15的色度區 域於CIE LAB表色系統的L*座標為90至95，a*座標為_ 0. 5至0. 5，b*座標為-0. 5至0.5’呈現為白色。 所述透明的類玻璃狀的陶瓷層13與所述色彩層15的择人 可使所述鍍膜件10呈現骨瓷質感的外觀。 本發明鍍膜件10的製造方法包括以下步驟： 提供基體11，該基體11的材質為金屬或非金屬，其中金 屬可為不錄鋼、is或铭合金、鎂合金，非金屬可為塑膠 100121050 表單編號A0101 第5頁/共14頁 1002035601-0 201250018 [0021]將基體11進行預處理。該預處理包括分別用去離子水和 燕水乙醇對基體11表面進行擦拭、以及用丙嗣溶液對基 體11進行超聲波清洗等步驟。 [0022]對經上述處理後的基體11的表面進行電漿清洗，以進一 少杳除基體11表面的油污，以及改善基體丨丨表面與後續 鍍層的結合力。結合參閱圖2，提供一真空鍍膜機1〇〇， 該真空鍍膜機100包括一鍍膜室2〇及連接於鍍膜室2〇的一 真空泵30，真空泵30用以對鍍膜室2〇抽真空。該鍍膜室 2〇内設有轉架（未圖示）、相對設置的二第一靶材22及相 對設置的二第二乾材23。轉架帶動基體“沿圓形的軌冑 〇 21公轉，且基體11在沿軌跡21公轉時亦自轉。每一第一 輕讨22及每-第二㈣23的兩端均設有氣源通道24，氣 體經該氣源通道24進入所述鍍膜室2〇中。其中，所述第 一輕材22為妹、IS合金％、♦或者⑦合錄，所述第 二犯材23為脉、銘合金％、鋅乾或鋅合金乾。所述第 /犯材22為銘合金乾或石夕合金_時，其中紹或發的質 量百分含量為85’％ ;所述第二靶材23為鋁合金靶崎 合金把時，其中减鋅的f量百分含量為859q%。 Ο @電漿清洗的具體操作及工藝參數可為：將基體n固定 於真空鍵膜機剛的錢媒室2〇中的轉架上，將該鑛膜室2〇 抽真工至8. GxlG Pa ’然後向鑛膜室別内通人流量約為 1〇〇~4〇〇SCCm(標準狀態毫升/分鐘）的氬氣（純度為 99-999%)’並施加,〇s5〇〇v的偏壓於基體n，對基 體11的表面進行《清洗，清洗時間朴2〇min。 [0024] 100121050 採用磁控_顏法，在經電装清洗後的基體^ 表單編號A0101 第6頁/共14頁 上濺鍍 1002035601-0 201250018 陶瓷層13。濺鍍該陶瓷層13在所述真空鍍膜機100中進行 。開啟第一靶材22，並設定第一靶材22的功率為5~10kw ;以氧氣及氮氣為反應氣體，調節氧氣的流量為 50~2 00sccm、氮氣的流量為80~300sccra，以氬氣為工 作氣體，調節氬氣的流量為10 0 ~300seem。濺鍍時，對 基體11施加-100 — 300V的偏壓，並加熱所述鍍膜室20至 溫度為20~200°C (即鍍膜溫度為20〜200°C)，鍍膜時間 為10~30min。該陶兗層13的厚度為1〜2/zm。 [0025] 採用磁控濺射鍍膜法，在所述陶瓷層13上濺射一色彩層 15。開啟第二靶材23，並設定第二靶材23的功率為 5~10kw ;以氧氣及氮氣為反應氣體，調節氧氣的流量為 50〜200sccm、氮氣的流量為80~300sccm，以氬1氣為工 作氣體，調節氬氣的流量為100~300sccm。濺鍍時，對 基體11施加-1 00 — 300V的偏壓，並加熱所述鍍膜室20至 溫度為20〜200°C (即鍍膜溫度為20〜200°C)，鍍膜時間 為3~20min 。 [0026] 可以理解的，所述鍍膜件10還可以在基體11與陶瓷層13 之間設置一鋁合金或矽合金的打底層，以增加膜基之間 的結合力。 [0027] 可以理解的，所述鍍膜件10還可以在陶瓷層13與色彩層 15之間設置一鋁、鋁合金、鋅或鋅合金的結合層，以增 加膜層之間的結合力。 [0028] 可以理解的，所述陶瓷層13及色彩層15還可藉由真空蒸 鍍及電弧電漿鍍等真空鍍膜的方式形成。 100121050 表單編號A0101 第7頁/共14頁 1002035601-0 201250018 [0029] 所述鍍膜件10藉由於基體11上結合濺射陶瓷層13與色彩 層15，使該鍍膜件10呈現出純正的骨瓷質感的外觀。相 較於傳統的骨瓷產品，該鍍膜件10的製作方法簡單、良 率較高且生產成本較低，可實現大批量地工業生產，因 而可運用於3C電子產品殼體、建築裝飾件、汽車裝飾件 及家居生活用品等諸多產品中。 [0030] 此外，相較於傳統的骨瓷產品，不銹鋼、鋁、鋁合金、 鎂或鎂合金等金屬或塑膠材質的基體11可增強所述鍍膜 件10的韌性，因而所述鍍膜件10還具有不易碎的優點； 且當基體11的材質為鋁、鋁合金、鎂或鎂合金等輕金屬 或塑膠時，所述鍍膜件10還能呈現出較傳統的骨瓷產品 更為輕盈的質地。 【圖式簡單說明】 [0031] 圖1係本發明一較佳實施例鍍膜件的剖視圖； [0032] 圖2係本發明一較佳實施例真空鍍膜機的示意圖。 【主要元件符號說明】 [0033] 鍍膜件：10 [0034] 基體：11 [0035] 陶瓷層：13 [0036] 色彩層：15 [0037] 鍍膜機：100 [0038] 鍍膜室：20 [0039] 真空泵：30 100121050 表單編號A0101 第8頁/共14頁 22 201250018 [0040] 軌跡：21 [0041] 第一靶材 23 24 [0042] 第二靶材 [0043] 氣源通道

100121050 表單編號A0101 第9頁/共14頁 1002035601-0

Claims (1)

1. 201250018 七、申請專利範圍·· 1 . 一種鍍膜件，包括基體，其改良在於：該鍍膜件還包括藉 由真空鍍膜的方式依次形成於基體上的陶瓷層及色彩層； 該陶瓷層主要由金屬或非金屬Μ、0及N三種元素構成，其 中Μ為Α1或Si ;所述色彩層主要由金屬Μ /、0及Ν三種元 素構成，其中Μ /為Α1或Ζη。 2 .如申請專利範圍第1項所述之鍍膜件，其中當Μ為Α1時， 該陶瓷層主要由αι2〇3及氮固溶體組成。 3 .如申請專利範圍第2項所述之鍍膜件，其中所述陶瓷層中 Α1的質量百分含量為35〜42%，0的質量百分含量為 50〜55%，Ν的質量百分含量為3~15%。 4.如申請專利範圍第1項所述之鍍膜件，其中當Μ為Si時， 該陶瓷層主要由Si〇2及氮固溶體組成。 5 .如申請專利範圍第4項所述之鍍膜件，其中所述陶瓷層中 Si的質量百分含量為30〜40%，0的質量百分含量為 50〜55%，N的質量百分含量為5~20[ 6.如申請專利範圍第1項所述之鍍膜件，其中當為A1時 ，該色彩層主要由Al2〇3、A1單質及氮固溶體組成；當Μ '為Ζη時，該色彩層主要由Ζη〇2、Ζη單質及氮固溶體組 成。 7 .如申請專利範圍第6項所述之鍍膜件，其中所述色彩層中Μ >的質量百分含量為80~90%，0的質量百分含量為5~9°/〇 ，Ν的質量百分含量為1〜15%。 8.如申請專利範圍第1項所述之鍍膜件，其中該陶瓷層的厚 度為1 ~2 μ m。 100121050 表單編號A0101 第10頁/共14頁 1002035601-0 201250018 9 .如申請專利範圍第1項所述之鍍膜件，其中所述色彩層的 光澤度為90〜106。 10 .如申請專利範圍第1項所述之鍍膜件，其中所述色彩層的 色度區域於CIE LAB表色系統的L*座標為90至95，a*座 標為-0.5至0.5，b*座標為-0. 5至0. 5。 11 . 一種鍍膜件的製造方法，其包括如下步驟： 提供基體； 採用真空鍍膜法，以鋁、鋁合金、矽或矽合金為靶材，以 氧氣及氮氣為反應氣體，在該基體的表面形成陶瓷層，該 D 陶瓷層主要由A1、0及N三種元素構成或Si、0及N三種元 素構成； 採用真空鍍膜法，以鋁、鋁合金、鋅或鋅合金為靶材，以 氧氣及氮氣為反應氣體，在該陶瓷層上形成色彩層，該色 彩層主要由A1、0及N三種元素構成或Zn、0及N三種元素 構成。 12 .如申請專利範圍第11項所述之鍍膜件的製造方法，其中用 以形成所述陶曼層的乾材中，銘合金粗材中紹的質量百分 ^ 含量為85〜90%，矽合金靶材中矽的質量百分含量為 85~90%。 13 .如申請專利範圍第11項所述之鍍膜件的製造方法，其中用 以形成所述色彩層的乾材中，銘合金乾材中銘的質量百分 含量為85〜90%，辞合金靶材中鋅的質量百分含量為 85〜90%。 14 .如申請專利範圍第11或12項所述之鍍膜件的製造方法， 其中形成所述陶瓷層的工藝參數為：採用磁控濺射鍍膜法 ，設置鋁靶、鋁合金靶、矽靶或矽合金靶的功率為 100121050 表單編號A0101 第11頁/共14頁 1002035601-0 201250018 5~1 Okw，氧氣的流量為50〜200seem、氮氣的流量為 80〜300sccm，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為 100~300sccm，施加於基體的偏壓為-1 00 —300V，鍍膜 溫度為20〜200°C，鍍膜時間為10〜30min。 15 .如申請專利範圍第11或13項所述之鍍膜件的製造方法， 其中形成所述色彩層的工藝參數為：採用磁控濺射鍍膜法 ，設置鋁靶、鋁合金靶、矽靶或矽合金靶的功率為 5〜10kw，氧氣的流量為50~200sccm、氮氣的流量為 80〜300sccm，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為 100〜300sccm，施加於基體的偏壓為-100~-300V，鍍膜 溫度為20〜200°C，鍍膜時間為3~20min。 100121050 表單編號A0101 第12頁/共14頁 1002035601-0