鋁合金輪轂表面磁控濺射鍍膜工藝的研究.pdf

1、目前鋁合金輪轂采用的表面處理方式主要有噴漆、電鍍與磁控濺射。噴漆工藝處理的鋁合金輪轂表面硬度低、耐磨性差、顏色鮮艷度不夠，而且色漆的烘干揮發(fā)會(huì)對(duì)空氣造成污染。電鍍工藝處理的鋁合金輪轂，采用的電鍍?nèi)芤褐泻辛鶅r(jià)鉻，鎳，鎘等對(duì)人體有害的元素，廢棄溶液的排出會(huì)造成水污染。磁控濺射工藝處理的輪轂?zāi)臀g性、耐磨性等方面性能突出，而且無廢氣、廢水排出對(duì)環(huán)境無污染。但目前磁控濺射工藝制得的輪轂顏色單一，薄膜的制備過程中會(huì)產(chǎn)生漏鍍、膜基結(jié)合力差等問題。如

2、何采用磁控濺射技術(shù)，在鋁合金輪轂表面制備多色系、裝飾性強(qiáng)且性能達(dá)國家輪轂標(biāo)準(zhǔn)要求的薄膜成為了亟待研究的問題。
　　 本研究以在噴有介質(zhì)漆的鋁合金輪轂基體上沉積不同顏色的化合物薄膜為研究對(duì)象，以先進(jìn)的中頻非平衡反應(yīng)磁控濺射技術(shù)為手段。得到了制備彩色化合物薄膜的最優(yōu)工藝及參數(shù)。
　　 通過研究輝光放電清洗、主轟擊、基體溫度等工藝參數(shù)對(duì)膜基結(jié)合力、薄膜濺射均勻性的影響，調(diào)整工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，化合物薄膜在噴有介

3、質(zhì)漆的輪轂表面直接濺射會(huì)產(chǎn)生漏鍍現(xiàn)象，然而在純金屬表層或膜層上濺射化合物薄膜，漏鍍現(xiàn)象則會(huì)消失;某些純金屬膜層(如純Zr)與介質(zhì)漆是不能相結(jié)合的。采用多弧離子鍍和濺射離子鍍技術(shù)相結(jié)合，在輪轂表面沉積多層復(fù)合薄膜。其工藝為，首先采用多弧離子鍍技術(shù)在輪轂表面沉積一層純金屬過渡膜層，保證了膜層與輪轂的結(jié)合力，再利用中頻磁控濺射技術(shù)在過渡層上沉積一層金屬化合物薄膜，解決了直接沉積化合物薄膜產(chǎn)生的漏鍍、開裂、膜基結(jié)合力差以及著色困難等技術(shù)難題。<

4、br>　　 通過研究采用中頻磁控濺射制備金黃色Al/ZrN復(fù)合薄膜的技術(shù)，分析了反應(yīng)氣體流量與濺射時(shí)間對(duì)ZrN膜層色度的影響，得到了制備Al/ZrN復(fù)合薄膜的最終工藝參數(shù)即:氮?dú)饬髁繛?5sccm，濺射時(shí)間為3min。并對(duì)所制備的薄膜的附著力、耐蝕性、耐熱性、膜層硬度等國家規(guī)定的性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果滿足輪轂裝飾性薄膜的要求。
　　 通過調(diào)整濺射金屬材料和工藝參數(shù)，能夠在輪轂表面沉積出幾種色系的復(fù)合薄膜:銀白色Cr/CrN，