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首饰基材表面反应磁控溅射SiO2薄膜工艺

2021-09-17袁军平陈绍兴金莉莉代司晖郭礼健

电镀与涂饰 2021年16期

袁军平,陈绍兴,金莉莉,代司晖,郭礼健

(1.广州番禺职业技术学院珠宝学院,广东 广州 511483;2.深圳昊翀珠宝科技有限公司,广东 深圳 518000)

表面脏污是佩戴首饰时令人厌烦的问题,而在首饰表面沉积防指纹膜(俗称AF膜)可以有效改善抗脏污性能[1]。用作防指纹膜的材料通常是表面能低的自我限制类有机氟化物,可以与基材表面的羟基等进行缩合反应而成膜[2]。但是对金、银等贵金属及大部分宝石材料而言,它们的表面本身并不能直接与AF膜材料形成稳定的化学键接,必须首先在其表面镀覆一层起到桥接作用的SiO2底膜,才能使得AF膜顺利地沉积到首饰表面并获得一定的结合力[3]。

SiO2薄膜的制备方法有很多种,如物理气相沉积法、化学气相沉积法、氧化法、溶胶凝胶法、液相沉积法等[4],其中物理气相沉积法不仅绿色环保,而且可以与真空蒸镀AF膜在一个腔体中完成,实现无缝衔接。物理气相沉积主要有射频溅射、反应磁控溅射等工艺。前者采用高纯石英做靶材,在低温下制备的SiO2薄膜具有多孔、致密度低等缺点;而当衬底温度较高(300 ~ 600 °C)时,膜层具有均匀致密、纯度高、附着力强、光学特性良好等优点,但是高温易对衬底造成热伤害和电子轰击损伤,且存在设备复杂、运行费用高、沉积速率低等缺点[5]。反应磁控溅射法采用单晶硅靶,可以在较低的温度实施,薄膜厚度的可控性、重复性及均匀性与其他制备方法相比都有明显的改善,因此得到了广泛应用[6]。

目前有关反应磁控溅射SiO2薄膜工艺的研究都是针对微电子器件、集成器件、光学薄膜器件、传感器等的制造,尚未见其在首饰行业中应用的报道。……

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