[发明专利]黄铜件真空离子镀替代电镀方法

摘要

物理气相沉积领域中的黄铜件真空离子镀替代电镀方法，包括黄铜件、抛光、清洗、烘烤、炉体真空室、脉冲负偏压、靶材，特征：在黄铜件[3]与真空室[9]之间，加有脉冲负偏压，其占空比为10－30％，电压为100－2000V，频率为40KHz；替代电镀镍的离子镀中间层，是在纯金属钛及其合金或锆及其合金上，还镀有氮化钛或氮化锆，并在离子镀的中间层与黄铜件之间有1－2 μm的过渡层；工艺：抛光后经超声清洗、装炉抽真空，烘烤、溅射清洗、离子镀中间层，之后，或离子镀制备成品，或经离子镀TiN(或ZrN)后制备成品。优点：①膜层中没有Ni元素，无害；②没有三废无须治理；③镀层附着性好，致密性好，耐蚀性强；④色泽好光亮不起朦，装饰性好。

主权项

1、黄铜件真空离子镀替代电镀方法，包括黄铜工件、抛光、清洗、烘烤、在炉体的真空室[9]、设有脉冲负偏压非平衡磁控溅射离子镀装置[1]、脉冲负偏压磁滤阱电弧离子镀装置[2]、脉冲负偏压中频交流磁控反应溅射离子镀装置[6]、加热装置[4]、工件台上的黄铜工件[3]、脉冲负偏压电源[5]和磁控靶材[8]和双靶[7]，抽真空、氮气、氩气，其特征在于：a)在黄铜件[3]与真空室[9]之间，加有脉冲负偏压，其占空比为10-30％，电压为100-2000V，频率为40KHZ；b)替代电镀镍的离子镀中间层，是在纯金属钛及其合金或锆及其合金上，还镀有氮化钛或氮化锆，并在离子镀的中间层与黄铜件之间有1-2μm的过渡层；c)其方法的工艺步骤是：第一步，按常规技术，将黄铜件进行抛光、超声波清洗、装炉；第二步，将炉体真空室[9]抽真空、烘烤、溅射清洗其真空度为5×10-3Pa，烘烤温度小于80℃，时间为10min，烘烤后，通入氩气，其真空度为1-5Pa，向黄铜件加上脉冲负偏压，占空比为10-30％，电压由100V逐渐加到2000V，时间为15min；第三步，在黄铜工件上制备出厚度为1.3-2.0μm的离子镀中间层首先，启动脉冲负偏压非平衡磁控溅射离子镀装置[1]，磁控靶材[8]材料为钛或锆或铬，制备纯金属钛及其合金或锆及其锆合金，工作电压为350-400V，工作电流为5-6A，非平衡磁场电流为20A，真空度为(5-3)×10-1Pa，时间为4-5min，同时，工件要施加脉冲负偏压电源[5]，占空地比为10-30％，电压由100V逐渐加到1500V，关闭脉冲负偏压非平衡磁控溅射离子镀装置[1]；其次，开动脉冲负偏压磁滤阱电弧离子渡装置[2]弧源靶材为钛或锆，制备氮化钛或氮化锆，通入氮气，其真空度应保持在(5-3)×10-1Pa，工作电压24V，工作电流85-100A，黄铜件施加脉冲负偏压电源[5]，其占空比为10-30％，电压为100-200V，时间为20-50min，关闭脉冲负偏压磁滤阱电弧离子镀装置[2]，或者开动脉冲负偏压中频交流磁控反应溅射离子镀装置[6]，通入氮气，真空度保持为(5-3)×10-1Pa、双靶[7]材料为钛或锆工作，其工作电压为400-600V，双靶的工作电流各为15A，频率为40KHZ，工件施加脉冲负偏压电源[5]，其占空比为10-30％，电压为100-200V，时间为20-50min，关闭脉冲负偏压中频交流磁控反应溅射离子镀装置[6]；第四步，离子镀铬开动脉冲负偏压磁滤阱电弧离子镀装置[2]弧源靶材为铬，或开动脉冲负偏压非平衡磁控溅射离子镀装置[1]，磁控靶材[8]材料为铬，停止送氮，通入氩气，真空度应保持(5-2.5)×10-1Pa，工作电压为24V，工作电流为85A，时间为10min；第五步，停机，炉温＜30℃取出工件。外观检查装饰性及测量膜厚和耐蚀性装饰性检查目测、光亮、不起朦；用扫描电镜测膜厚1.5-2.3μm；耐蚀性用测量阳极腐蚀电位介质为3.5％NaCl水溶液或盐雾腐蚀介质5％NaCl水溶液，72小时合格。