專利名稱：殼體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殼體及其制造方法，特別涉及一種鎂或鎂合金殼體及其制造方法。
背景技術(shù)：
鎂及鎂合金由于質(zhì)量輕、散熱性佳、電磁屏蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于3C產(chǎn)品的殼體、汽車及航空等領(lǐng)域。但鎂及鎂合金最明顯的缺點(diǎn)是耐腐蝕差，暴露于自然環(huán)境中會(huì)引起表面快速腐蝕。提高鎂及鎂合金殼體耐腐蝕性的方法通常是在其表面形成保護(hù)性的涂層。傳統(tǒng)的陽極氧化、鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜技術(shù)及電鍍等在鎂及鎂合金表面形成保護(hù)性涂層的方法存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。而真空鍍膜(PVD)技術(shù)雖是一種非常環(huán)保的鍍膜工藝，且可鍍制的膜層種類豐富、耐磨性能優(yōu)異，但PVD工藝沉積的膜層往往是以柱狀晶形態(tài)生長，因此膜層存在大量的晶間間隙，導(dǎo)致膜層致密性不夠而對(duì)鋁合金的耐腐蝕性能的提高有限。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，提供一種具有較好的耐腐蝕性的鎂或鎂合金的殼體。另外，還提供一種上述殼體的制造方法。一種殼體，該殼體包括鎂或鎂合金基體、依次形成于該鎂或鎂合金基體上的鎂錫合金層、錫層、鉻層、鉻錫合金層及CrNO層。一種殼體的制造方法，其包括如下步驟提供鎂或鎂合金基體；以錫靶為靶材，于所述鎂或鎂合金基體表面磁控濺射錫層，濺射溫度為50 150°C，濺射時(shí)間為30 60min ；在該錫層的濺射過程中，該錫層與鎂或鎂合金基體界面處的金屬錫向鎂或鎂合金基體擴(kuò)散，于鎂或鎂合金基體與錫層之間形成鎂錫合金層；以鉻靶為靶材，于所述錫層上磁控鉻層，濺射溫度為50 150°C ；在該鉻層的濺射過程中，所述錫層與鉻層界面處的金屬錫向鉻層擴(kuò)散，于錫層與鉻層之間形成鉻錫合金層；以鉻靶為靶材，氮?dú)夂脱鯕鉃榉磻?yīng)氣體，于該鉻層上磁控濺射CrNO層。所述鎂錫合金層及鉻錫合金層的形成，可提高殼體的電化學(xué)電位，使殼體不易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在所述CrNO層的形成過程中，Cr不僅能與N、0形成Cr (N，0)固溶相，還能分別與N、0形成CrN相、Cr2O3相。CrN相、Cr2O3相及Cr (N, 0)固溶相多相混合物同時(shí)生長，能互相抑制柱狀晶體的生長，從而顯著提高所述CrNO層的致密性。所述CrNO層致密性的提高，進(jìn)一步增強(qiáng)了所述殼體的耐腐蝕性。所述錫層及鉻層的形成可有效增強(qiáng)所述殼體的各膜層之間的結(jié)合力，且CrNO層中的CrN相、Cr2O3相及Cr (N，0)固溶相之間具有較好的相容性及結(jié)合力，使經(jīng)上述制造方法制得的殼體具有較好的耐磨性。


圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式殼體的剖視示意圖。主要元件符號(hào)說明殼體10鎂或鎂合金基體11鎂錫合金層 12錫層13鉻錫合金層 14鉻層15CrNO 層1具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一較佳實(shí)施例的殼體10包括鎂或鎂合金基體11、依次形成于該鎂或鎂合金基體11表面的鎂錫合金層12、錫層13、鉻錫合金層14、鉻層15及氮氧化鉻 (CrNO)層 17。所述錫層13、鉻層15及CrNO層17均通過磁控濺射鍍膜法形成。所述錫層13及鉻層15的形成用以提高所述殼體10的各膜層之間的結(jié)合力。所述鉻層15的厚度為0. 2 0. 5 μ m。所述CrNO層17的厚度為0. 2 2. 0 μ m。所述鎂錫合金層12是在所述錫層13的形成過程中，錫層13與鎂或鎂合金基體11 界面處的金屬錫向鎂或鎂合金基體11中擴(kuò)散而形成。所述鉻錫合金層14是在所述錫層13的形成過程中，錫層13與鉻層15界面處的金屬錫向鉻層15中擴(kuò)散而形成。所述殼體10的制造方法主要包括如下步驟提供鎂或鎂合金基體11，該鎂或鎂合金基體11可以通過沖壓成型得到，其具有待制得的殼體10的結(jié)構(gòu)。將所述鎂或鎂合金基體11放入盛裝有乙醇及/或丙酮溶液的超聲波清洗器中進(jìn)行震動(dòng)清洗，以除去鎂或鎂合金基體11表面的雜質(zhì)和油污。清洗完畢后烘干備用。再對(duì)鎂或鎂合金基體11的表面進(jìn)行氬氣等離子清洗，進(jìn)一步去除鎂或鎂合金基體11表面的油污，以改善鎂或鎂合金基體11表面與后續(xù)涂層的結(jié)合力。對(duì)鎂或鎂合金基體11的表面進(jìn)行氬氣等離子清洗的方法包括如下步驟將鎂或鎂合金基體11放入真空鍍膜機(jī)(圖未示)的真空室內(nèi)的工件架上，抽真空該真空室至真空度為8. 0 X 10 ,以300 600sCCm(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分鐘)的流量向真空室內(nèi)通入純度為99. 999%的氬氣(工作氣體)，于鎂或鎂合金基體11上施加-300 -800V的偏壓，對(duì)鎂或鎂合金基體11表面進(jìn)行等離子清洗，清洗時(shí)間為3 lOmin。完成所述等離子清洗后，調(diào)節(jié)氬氣流量至100 300s ccm，設(shè)置占空比為30 70%，設(shè)置所述工件架的公轉(zhuǎn)速度為0. 5 3. Or/min (revolution per minute，轉(zhuǎn)/分鐘)， 加熱所述真空室至50 150(即濺射溫度為50 150)；開啟已置于所述真空鍍膜機(jī)中的錫靶的電源，并設(shè)定其功率為5 10kw，于鎂或鎂合金基體11上施加-50 -300V的偏壓， 沉積所述錫層13。沉積該錫層13的時(shí)間為20 60min。由于金屬錫具有低溫快速擴(kuò)散的特點(diǎn)，在形成所述錫層13的過程中，錫層13與鎂或鎂合金基體11界面處的金屬錫向鎂或鎂合金基體11擴(kuò)散，并在所述界面處形成所述鎂錫合金層12。完成所述錫層13的沉積后，關(guān)閉所述錫靶的電源，開啟鉻靶的電源，設(shè)置其功率為5 10kw，保持所述真空室為50 150°C (即濺射溫度為50 150°C )，沉積所述鉻層 15，沉積該鉻層15的時(shí)間為20 60min。同理，由于金屬錫的低溫快速擴(kuò)散性，在形成所述鉻層15的過程中，錫層13與鉻層15界面處的金屬錫也會(huì)向鉻層15擴(kuò)散，并在所述界面處形成所述鉻錫合金層14。于該鉻層15上形成CrNO層17。制備該CrNO層17時(shí)，向真空室中通入流量為 10 120sccm的反應(yīng)氣體氮?dú)饧傲髁繛?0 60s ccm的反應(yīng)氣體氧氣，沉積CrNO層17。 沉積該CrNO層17的時(shí)間為30 90min。所述鎂錫合金層12及鉻錫合金層14的形成，可提高殼體10的電化學(xué)電位，使殼體10不易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在所述CrNO層17的形成過程中，Cr不僅能與N、0形成Cr (N， 0)固溶相，還能分別與N、O形成CrN相、Cr2O3相。CrN相、Cr2O3相及Cr (N, 0)固溶相多相混合物同時(shí)生長，能互相抑制柱狀晶體的生長，從而顯著提高所述CrNO層17的致密性。所述CrNO層17致密性的提高，進(jìn)一步增強(qiáng)了所述殼體10的耐腐蝕性。所述錫層13及鉻層15的形成可有效增強(qiáng)所述殼體10的各膜層之間的結(jié)合力，且 CrNO層17中的CrN相、Cr2O3相及Cr (N，0)固溶相之間具有較好的相容性及結(jié)合力，使經(jīng)上述制造方法制得的殼體10具有較好的耐磨性。
權(quán)利要求
1.一種殼體，該殼體包括鎂或鎂合金基體，其特征在于該殼體還包括依次形成于該鎂或鎂合金基體上的鎂錫合金層、錫層、鉻層、鉻錫合金層及CrNO層。
2.如權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于所述錫層、鉻層及CrNO層均通過磁控濺射鍍膜法形成。
3.如權(quán)利要求2所述的殼體，其特征在于所述鎂錫合金層由錫層與鎂或鎂合金基體界面處的金屬錫向鎂或鎂合金基體擴(kuò)散而形成，所述鉻錫合金層由錫層與鉻層界面處的金屬錫向鉻層擴(kuò)散而形成。
4.如權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于所述鉻層的厚度為0.2 0. 5 μ m，所述CrNO 層的厚度為0.2 2.0 μ m。
5.一種殼體的制造方法，其包括如下步驟提供鎂或鎂合金基體；以錫靶為靶材，于所述鎂或鎂合金基體表面磁控濺射錫層，濺射溫度為50 150°C，濺射時(shí)間為30 60min ；在該錫層的濺射過程中，該錫層與鎂或鎂合金基體界面處的金屬錫向鎂或鎂合金基體擴(kuò)散，于鎂或鎂合金基體與錫層之間形成鎂錫合金層；以鉻靶為靶材，于所述錫層上磁控鉻層，濺射溫度為50 150°C ；在該鉻層的濺射過程中，所述錫層與鉻層界面處的金屬錫向鉻層擴(kuò)散，于錫層與鉻層之間形成鉻錫合金層；以鉻靶為靶材，氮?dú)夂脱鯕鉃榉磻?yīng)氣體，于該鉻層上磁控濺射CrNO層。
6.如權(quán)利要求5所述的殼體的制造方法，其特征在于濺射所述錫層的工藝參數(shù)為錫靶的電源功率為5 10kw，于鎂或鎂合金基體上施加-50 -300V的偏壓，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為100 300sccm。
7.如權(quán)利要求5所述的殼體的制造方法，其特征在于濺射所述鉻層的工藝參數(shù)為以鉻靶為靶材，其電源功率為5 10kw，濺射時(shí)間為20 60min。
8.如權(quán)利要求5所述的殼體的制造方法，其特征在于濺射所述CrNO層的工藝參數(shù)為氮?dú)獾牧髁繛?0 120sccm，氧氣的流量為10 60sccm，濺射時(shí)間為30 90min。
9.如權(quán)利要求5所述的殼體的制造方法，其特征在于所述殼體的制造方法還包括在進(jìn)行磁控濺射所述錫層前對(duì)所述鎂或鎂合金基體進(jìn)行超聲波清洗及等離子清洗的步驟。
全文摘要
一種殼體，該殼體包括鎂或鎂合金基體、包括依次形成于該鎂或鎂合金基體上的鎂錫合金層、錫層、鉻層、鉻錫合金層及CrNO層。所述殼體具有較好的耐腐蝕性及耐磨性。本發(fā)明還提供了上述殼體的制造方法。
文檔編號(hào)C23C14/35GK102400093SQ201010282318
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者張新倍, 張滿喜, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司