[发明专利]一种碳化铬复合镀层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳化铬复合镀层及其制备方法。其中制备方法中，采用TiAlN作为梯度过渡层将底层的Ni层和外层的CrC层紧密结合。本发明的复合镀层及其制备方法中，采用TiAlN作为梯度过渡层则可以在Ni层和CrC层之间平滑过渡，使得Ni层和CrC层结合紧密，制备的复合镀层既具有Ni层的耐腐蚀性，又具有CrC层的耐磨性，使用时产品质量更加稳定，且CrC层更加健康环保。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种碳化铬复合镀层及其制备方法。

背景技术

水龙头、水槽、花洒等厨卫产品在日常使用过程中，表面容易出现腐蚀、长斑、损伤等现象，这些产品表面材料主要是由电镀镍及六价铬来形成的，虽然电镀技术非常成熟、成本低廉，但由于在制备六价铬过程中通常采用重污染的铬酸，因而不仅会对人体健康产生负面影响，且电镀废液还会对环境产生严重污染。

为了取代六价铬，已有不少研究者开始研究毒性为六价铬1/100的三价铬产品。但是，目前三价铬制备膜层还存在几个问题——成本较高、镀液不好稳定控制、耐磨性能不太理想等。因此，急需找到一种可替代六价铬或三价铬的膜层，如CrC膜层，但由于Ni层和CrC层的硬度差异较大，存在结合不牢固的问题，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种环保、耐腐蚀、耐磨、结合紧密的碳化铬镀层及其制备方法。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种碳化铬复合镀层的制备方法，采用TiAlN作为梯度过渡层将底层的Ni层和外层的CrC层紧密结合。

基于上述技术方案一，还包括技术方案二，在技术方案二中，在Ni层表面若干次沉积TiAlN层以形成TiAlN梯度过渡层，在TiAlN梯度过渡层的最外层表面上沉积CrC层，所述TiAlN梯度过渡层从内到外硬度逐渐增大。

基于上述技术方案二，还包括技术方案三，在技术方案三中，在Ni层2-5次沉积TiAlN层以形成2-5层TiAlN梯度过渡层。

基于上述技术方案三，还包括技术方案四，在技术方案四中，沉积TiAlN层采用离子镀沉积，且沉积温度逐层降低。

基于上述技术方案四，还包括技术方案五，在技术方案五中，沉积时的温度范围为50-250℃。

基于上述技术方案二，还包括技术方案六，在技术方案六中，在TiAlN梯度过渡层的最外层表面上若干次沉积CrC层以形成CrC梯度层，所述CrC梯度层从内到外硬度逐渐增大。

基于上述技术方案六，还包括技术方案七，在技术方案七中，CrC层通过中频磁控溅射形成，溅射时通入乙炔，且沉积时乙炔流量逐层增加，且乙炔流量范围为10-30sccm。

本发明同时提供一种碳化铬复合镀层，自基体表面从内而外依次包括Ni层、TiAlN梯度过渡层和CrC层，所述TiAlN梯度过渡层从内到外硬度逐渐增大以与Ni层和CrC层均紧密结合。

作为优选，所述CrC层为多层，且从内到外硬度逐渐增大。

作为优选，所述TiAlN梯度过渡层层数为2-5层。

本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

1.技术方案一中，本发明的制备方法，采用TiAlN作为梯度过渡层将底层的Ni层和外层的CrC层紧密结合，硬度较低的Ni层和硬度较高的CrC层通常结合时，会由于硬度的差异而出现结合不牢固的问题，采用TiAlN作为梯度过渡层则可以在Ni层和CrC层之间平滑过渡，使得Ni层和CrC层结合紧密，如此，则制备的复合镀层既具有Ni层的耐腐蚀性，又具有CrC层的耐磨性，使用时产品质量更加稳定，且本发明的CrC层更为健康环保。