[发明专利]一种电子束蒸发镀镍的方法

说明书

本发明提供了一种电子束蒸发镀镍的方法，包括，S1、清洗工件，将工件放在真空条件下；S2、利用电子束对镍靶材进行预融；S3、通过电子束扫描所述工件，对工件进行二次清洁并预热；S4、电子束轰击S2步骤中预融完成的镍靶材，对所述工件进行电子束蒸发镀镍，其中，所述电子束的功率为40‑70kW，通过将电子束蒸发镀镍的功率提高到40‑70kW，提高蒸镀速率，短时间内即可得到1μm以上的厚膜，在S3步骤中，通过对工件进行高能量密度的电子束扫描，使工件表面杂质蒸发去除，并对工件进行预热，增强膜层牢固性，该电子束扫描过程仅需1分钟，即可达到增加膜与工件结合力的效果，操作简便，效率高。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，具体涉及一种电子束蒸发镀镍的方法。

背景技术

镀镍是五金工件制造中的一个重要工序，一般的五金件只有镀镍处理，卫浴、锁具等对表面光亮度有要求的五金件一般还要在镀镍的基础上再镀铬，此外，还有一些五金件需要在镀镍后进行拉丝，再做其它表面处理。目前，对五金件镀镍主要采用电镀技术，通过电镀，可以较短时间内在五金件上得到1μm以上的厚镍膜，但电镀过程中会排放大量有毒废水，环境污染大，劳动场所环境恶劣，且生产得到的制品可能携带有毒物质。

真空蒸发镀膜是使用较早、用途较广泛的气相沉积技术，具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高等优点，且与电镀相比，无有毒废水排放，更加环保。该技术是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式，蒸发镀膜材料使之气化，气化粒子飞至工件表面凝聚成膜。根据蒸发源的不同，真空蒸发镀膜分为不同的种类。其中，电阻蒸发镀膜只能够应用于低熔点、低气化点的材料，而对于高熔点、高气化点的铬、铜、钛、镍、不锈钢等材料，则无法利用电阻蒸发的方式得到理想的膜层。而电子束蒸发镀膜技术，则可实现对高熔点、高气化点材料的蒸镀。电子束蒸发镀膜是指利用加速电子轰击坩锅内的靶材，电子的动能转换成热能使坩锅内的镀膜材料加热蒸发，进而沉积在工件上，得到高纯度的镀膜。但由于电子束蒸发镀膜的膜层与工件基体是通过范德华力相结合，结合力较弱，容易导致膜层脱落。

中国专利文献CN106048534A公开了一种航天互连片用钼箔的表面处理工艺，对钼箔工件进行清洗和预处理，在真空条件下，利用电子束蒸发镀膜技术，双电子束同时蒸镀镍铬，蒸镀速率为0.5nm/s，得到镍铬合金层300nm，然后进行高真空退火处理，以增强膜与钼箔的结合力，在此基础上，再进行镀银工序，该方法完成了镍铬的电子束蒸发镀膜，但蒸镀速率慢，所得到的镍铬膜为1μm以下的薄膜，短时间内无法得到与电镀效果相匹配的1μm以上的厚膜，而五金件镀镍膜一般要求在1μm以上，此外，该方法利用真空退火处理增加膜与工件结合力，需花费30分钟，时间长，效率低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中电子束蒸发镀镍速率慢，短时间内得到的膜厚度不满足五金件镀镍的膜厚度要求，且增加膜结合力的方法用时长、效率低的缺陷，从而提供一种镀膜速率高，且高效增加膜与工件结合力的一种电子束蒸发镀镍的方法。

为此，本发明提供了一种电子束蒸发镀镍的方法，包括，

S1、清洗工件，将工件放在真空条件下；

S2、利用电子束对镍靶材进行预融；

S3、通过电子束扫描所述工件，对工件进行二次清洁并预热；

S4、电子束轰击S2步骤中预融完成的镍靶材，对所述工件进行电子束蒸发镀镍，其中，所述电子束的功率为40-70kW。

所述的电子束蒸发镀镍的方法，S2步骤中，还包括，利用电子束对铬靶材进行预融的步骤；S4步骤中，还包括，在电子束蒸发镀镍后进行电子束蒸发镀铬的步骤。

所述的电子束蒸发镀镍的方法，所述电子束蒸发镀铬的功率为40-70kW。

所述的电子束蒸发镀镍的方法，S1步骤中，所述清洗工件为利用工业除油剂或酒精对工件进行清洗。