[发明专利]采用碳氮钛铬复合涂层表面处理高尔夫球头的方法

摘要

本发明涉及一种采用碳氮钛铬复合涂层表面处理高尔夫球头的方法，高尔夫球头复合金属化合物物膜的膜层共有四层：第一层钝金属钛层；第二层钛加少量碳化钛和适量碳化铬；第三层氮化钛层；第四层非晶碳膜层。在真空条件下，将金属气化后形成等离子体通过合金化原理，使高尔夫球头表面形成一种新材料的涂层，具有良好的外观、良好的耐溶剂性能、耐盐雾性性能、耐冲击性能和良好的金属附着牢度，特别是高尔夫球头表面具有硬度和韧性的综合物理性能，而且表面光滑，具有黑珍珠般的装饰效果，克服单一膜层单一金属化合物的硬而脆的缺点。

主权项

1、一种采用碳氮钛铬复合涂层表面处理高尔夫球头的方法，其特征是：采用碳氮钛铬复合涂层表面处理高尔夫球头的工艺流程如下：A、抽真空用低真空系统粗抽至真空室真空度为2帕～4帕时，打开分子泵抽高真空达4×10-3帕～6.5×10-3帕，同时打开加热器对真空室加热至175℃～215℃；B、高尔夫球头的工件辉光清洗真空导入氩气，控制真空度达2.5帕～4帕，高尔夫球头工件偏压900V～1000V，电流2A～3A，时间500秒～700秒，占空比为60％～80％，高尔夫球头的工件清洗完毕对真空室抽高真空；C、复合涂层抽真空后，真空室导入氩气85SCCM，真空度控制到1.01×10-1帕～3×10-1 帕；(1)对高尔夫球头工件进行金属钛离子轰击，电压800V～1000V，占空比50％～70％，电流2A～5A，时间500秒～600秒，同时开启钛柱弧靶，离子轰击源，电压25V，电流120A，温度175℃～185℃；(2)高尔夫球头膜层第一层膜的形成，纯钛膜，这一层膜实际上是由柱弧钛靶离子轰击形成的，这一过程在高偏压、反溅射的作用下，一面起到轰击作用，另一面事实上也有相当一部分钛元素沉积到高尔夫球头工件上形成纯钛膜。(3)高尔夫球头膜层第二层膜的形成，是以钛为主，其余少量的碳化钛和一定数量的碳化铬，这一设计的目的为的是强化钝钛，增加其强度，使膜层硬度逐渐增加，以配合与第三层，更硬膜层的结合，400秒～500秒；(4)高尔夫球头膜层第三膜层的形成，这一层以氮化钛层为主，氮气分三序逐渐导入真空室，最终增加到30SCCM，时间500秒～600秒形成一定的氮化钛层；(5)高尔夫球头膜层第四层膜的形成，这一层是碳氮钛铬层，将氮气、乙炔气分成20序逐渐导入，每序时间随各序不同有所变化，调整石墨靶电流，而其中钛、铬靶电流则自始至终基本不变，高尔夫球头工件偏压则由高到低，从500V逐渐降至20V～60V；(6)高尔夫球头膜层第四层膜的形成，从第10序开始，工件偏流逐渐减少这意味着进入最后的碳膜形成，由于石墨结构在膜中的形成使膜层又黑又亮，这一层中乙炔导入是关键，控制膜层厚度至0.8微米～1.2微米时，整个工艺完成。