本發(fā)明涉及金屬基材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材及其制備方法。

背景技術(shù)：

從公元十八世紀(jì)開始，金屬表面處理即成為不管是研發(fā)或應(yīng)用上，均極受重視且應(yīng)用廣泛的技術(shù)，其主要內(nèi)容為電鍍及陽極防蝕等技術(shù)，經(jīng)長年研發(fā)改善，此類處理技術(shù)已相當(dāng)成熟，其成品功能往往能滿足客戶要求且質(zhì)量良好，但污染嚴(yán)重及基材限制始終是其最大瓶頸。

目前最常用的制備CoPt磁性薄膜的方法是磁控濺射法。氬離子被陰極加速并轟擊陰極靶表面，將靶材表面原子濺射出來沉積在基底表面上形成薄膜。通過更換不同材質(zhì)的靶和控制不同的濺射時間，便可以獲得不同材質(zhì)和不同厚度的薄膜。磁控濺射法具有鍍膜層與基材的結(jié)合力強、鍍膜層致密、均勻等優(yōu)點。以金屬、合金、低價金屬化合物或半導(dǎo)體材料作為靶陰極，在濺射過程中或在基片表面沉積成膜過程中與氣體粒子反應(yīng)生成化合物薄膜，這就是反應(yīng)磁控濺射。反應(yīng)磁控濺射廣泛應(yīng)用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn)。

現(xiàn)在金屬基材的防紫外節(jié)能疏水性能的問題亟待解決，目前，缺乏一種具有防紫外節(jié)能疏水性能好的防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種具有防紫外節(jié)能疏水性能好的防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材及其制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：本發(fā)明的一種防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材，所述防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材包括金屬基材基底，所述金屬基材基底由內(nèi)向外依次為金屬鈦層、氧化銦錫層、氧化鈮層、氧化鈰層、氮化鋯鈦層和聚四氟乙烯層。

進(jìn)一步地，所述金屬鈦層的膜層的厚度為12～30nm，所述氧化銦錫層的膜層的厚度為20～35nm，所述氧化鈮層的膜層的厚度為20～28nm，所述氧化鈰層的膜層的厚度為15～20nm。

進(jìn)一步地，所述氮化鋯鈦層的膜層的厚度為15～20nm，所述聚四氟乙烯層的膜層的厚度為25～35nm。

更進(jìn)一步地，所述金屬基材基底的材質(zhì)為金屬銀層。

本發(fā)明所述的防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材的制備方法，包括如下步驟：

(1)采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設(shè)備置于潔凈度十萬級以內(nèi)、濕度小于60％的潔凈室內(nèi)，設(shè)備冷卻水溫度在15～25℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度＜2.5×10^-3Pa、真空室真空度＜1Pa；

(2)金屬基材基底經(jīng)清洗機清洗后，依次通過進(jìn)入室和隔離室，到達(dá)鍍膜室，進(jìn)入鍍膜室后，關(guān)閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本地真空，之后通入氬氣和工藝氣體維持真空度在0.3～0.9Pa；

(3)待鍍膜室腔體內(nèi)總氣壓穩(wěn)定后，將金屬基材基底正對濺射靶面，金屬基材基底與靶面之間的距離保持在10～20cm，連續(xù)開啟中頻電源、直流電源和射頻電源，依次在金屬基材基底膜層；

(4)鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩(wěn)均勻，速度范圍為0.9～3.2m/min，制得防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材。

進(jìn)一步地，在步驟(2)和(3)中，鍍制時工藝氣體為氧氣或氮氣。

進(jìn)一步地，在步驟(3)中，電源采用恒功率的范圍為10～35kw或恒電流的范圍為10～25A。

有益效果：本發(fā)明實現(xiàn)防紫外和疏水疏油防污功能，實現(xiàn)高透光率，耐候性優(yōu)秀，致密均勻，顏色柔和，生產(chǎn)工藝簡單自主可控，工藝過程可根據(jù)性能參數(shù)需求調(diào)整。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明采用磁控濺射方式沉積膜系提高了節(jié)能效果，外層疏水膜層的水滴角＞117度，具有優(yōu)良的疏水性能，為提高膜層穩(wěn)定性和壽命，采用氧化鈮和氧化銦錫，綜合提高了耐腐蝕性、機械性能等。

(2)本發(fā)明的氧化鈰、氧化鈮結(jié)合其他膜層綜合實現(xiàn)防紫外性能，疏水性能采用聚四氟乙烯實現(xiàn)，最外層聚四氟乙烯膜層可實現(xiàn)優(yōu)秀的耐酸堿腐蝕性，并提高耐候性、耐摩擦性等機械性能，具備優(yōu)良的疏水性能，水滴角＞115度。

(3)本發(fā)明的各功能層、金屬氧化物膜層及其他輔助膜層之間的匹配關(guān)系及沉積工藝參數(shù)，實現(xiàn)可見光高透射、防紫外和疏水疏油性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材的示意圖；

其中，0金屬基材基底、1金屬鈦層、2氧化銦錫層、3氧化鈮層、4氧化鈰層、5氮化鋯鈦層、6聚四氟乙烯層。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實施例1

本發(fā)明的一種防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材，所述防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材包括金屬基材基底0，所述金屬基材基底0由內(nèi)向外依次為金屬鈦層1、氧化銦錫層2、氧化鈮層3、氧化鈰層4、氮化鋯鈦層5和聚四氟乙烯層6。

所述金屬鈦層1的膜層的厚度為12nm，所述氧化銦錫層2的膜層的厚度為35nm，所述氧化鈮層3的膜層的厚度為25nm，所述氧化鈰層4的膜層的厚度為15nm。

所述氮化鋯鈦層5的膜層的厚度為20nm，所述聚四氟乙烯層6的膜層的厚度為29nm。

所述金屬基材基底0的材質(zhì)為金屬銀層。

本發(fā)明所述的防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材的制備方法，包括如下步驟：

(1)采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設(shè)備置于潔凈度十萬級以內(nèi)、濕度小于60％的潔凈室內(nèi)，設(shè)備冷卻水溫度在15℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度＜2.5×10^-3Pa、真空室真空度＜1Pa；

(2)金屬基材基底經(jīng)清洗機清洗后，依次通過進(jìn)入室和隔離室，到達(dá)鍍膜室，進(jìn)入鍍膜室后，關(guān)閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本地真空，之后通入氬氣和工藝氣體維持真空度在0.6Pa；鍍制時工藝氣體為氧氣。

(3)待鍍膜室腔體內(nèi)總氣壓穩(wěn)定后，將金屬基材基底正對濺射靶面，金屬基材基底與靶面之間的距離保持在16cm，連續(xù)開啟中頻電源、直流電源和射頻電源，依次在金屬基材基底膜層；鍍制時工藝氣體為氮氣。電源采用恒功率的范圍為10kw或恒電流的范圍為25A。

(4)鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩(wěn)均勻，速度范圍為3.2m/min，制得防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材。

實施例2

實施例2與實施例1的區(qū)別在于：本發(fā)明的一種防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材，所述金屬鈦層1的膜層的厚度為30nm，所述氧化銦錫層2的膜層的厚度為20nm，所述氧化鈮層3的膜層的厚度為20nm，所述氧化鈰層4的膜層的厚度為20nm。

所述氮化鋯鈦層5的膜層的厚度為15nm，所述聚四氟乙烯層6的膜層的厚度為25nm。

本發(fā)明所述的防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材的制備方法，包括如下步驟：

在步驟(1)中，采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設(shè)備置于潔凈度十萬級以內(nèi)、濕度小于60％的潔凈室內(nèi)，設(shè)備冷卻水溫度在25℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度＜2.5×10^-3pa、真空室真空度＜1Pa；

在步驟(2)中，金屬基材基底經(jīng)清洗機清洗后，依次通過進(jìn)入室和隔離室，到達(dá)鍍膜室，進(jìn)入鍍膜室后，關(guān)閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本地真空，之后通入氬氣和工藝氣體維持真空度在0.3Pa；鍍制時工藝氣體為氮氣。

在步驟(3)中，待鍍膜室腔體內(nèi)總氣壓穩(wěn)定后，將金屬基材基底正對濺射靶面，金屬基材基底與靶面之間的距離保持在10cm，連續(xù)開啟中頻電源、直流電源和射頻電源，依次在金屬基材基底膜層；鍍制時工藝氣體為氧氣。電源采用恒功率的范圍為25kw或恒電流的范圍為10A。

在步驟(4)中，鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩(wěn)均勻，速度范圍為0.9m/min，制得防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材。

實施例3

實施例3與實施例1的區(qū)別在于：本發(fā)明的一種防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材，所述金屬鈦層1的膜層的厚度為20nm，所述氧化銦錫層2的膜層的厚度為28nm，所述氧化鈮層3的膜層的厚度為28nm，所述氧化鈰層4的膜層的厚度為18nm。

所述氮化鋯鈦層5的膜層的厚度為19nm，所述聚四氟乙烯層6的膜層的厚度為35nm。

本發(fā)明所述的防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材的制備方法，包括如下步驟：

在步驟(1)中，采用平衡或非平衡磁控濺射方式，鍍膜設(shè)備置于潔凈度十萬級以內(nèi)、濕度小于60％的潔凈室內(nèi)，設(shè)備冷卻水溫度在18℃；鍍膜時本底真空要求：鍍膜室真空度＜2.5×10^-3Pa、真空室真空度＜1Pa；

在步驟(2)中，金屬基材基底經(jīng)清洗機清洗后，依次通過進(jìn)入室和隔離室，到達(dá)鍍膜室，進(jìn)入鍍膜室后，關(guān)閉隔離室與鍍膜室間的隔離閥，抽真空至本地真空，之后通入氬氣和工藝氣體維持真空度在0.9Pa。

在步驟(3)中，待鍍膜室腔體內(nèi)總氣壓穩(wěn)定后，將金屬基材基底正對濺射靶面，金屬基材基底與靶面之間的距離保持在20cm，連續(xù)開啟中頻電源、直流電源和射頻電源，依次在金屬基材基底膜層。電源采用恒功率的范圍為35kw或恒電流的范圍為18A。

在步驟(4)中，鍍膜過程中基底傳輸速度保持平穩(wěn)均勻，速度范圍為2.9m/min，制得防紫外節(jié)能疏水鍍膜金屬基材。

盡管本文較多地使用了金屬基材基底0、金屬鈦層1、氧化銦錫層2、氧化鈮層3、氧化鈰層4、氮化鋯鈦層5、聚四氟乙烯層6等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。