類金剛石膜(Diamond like carbon ，DLC)是含有一定量的sp3 鍵的亞穩(wěn)態(tài)非晶碳膜。類金剛石薄膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)、耐磨性優(yōu)良、比表面能低、熱導率高及化學穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)越的機械化學性能。其應用研究工作已經(jīng)在工具模具、汽車機械、光學組件、電聲部件、計算機磁頭保護和生物醫(yī)學等領(lǐng)域中取得了很大進展。

　　在鐘表行業(yè)中傳統(tǒng)的表面處理主要以電鍍技術(shù)為主。隨著社會發(fā)展，公眾對于環(huán)境保護、能源節(jié)約的意識逐漸加強，高污染、高能耗電鍍行業(yè)處于逐步被淘汰的地步，并被具有節(jié)能、環(huán)保特點的真空離子鍍技術(shù)為代表的先進表面處理技術(shù)逐漸取代。但當前真空離子鍍裝飾功能薄膜存在的主要技術(shù)問題是由于膜層較薄且結(jié)構(gòu)簡單，導致膜層耐磨性及耐腐蝕性能不足。為了進一步提高裝飾功能薄膜材料的耐磨和耐腐蝕性能，本文采用陽極層流型氣體離子源結(jié)合非平衡磁控濺射的方法， 制備出Ti/TiN/TiCN/TiC/Ti- DLC 多層梯度過渡類金剛石膜，利用梯度過渡提高膜基結(jié)合力，同時，采用多層結(jié)構(gòu)來截斷膜層中的氣孔，減少孔隙率，大幅度的提高薄膜材料的耐腐蝕性能；同時利用表層的類金剛石膜的良好物理化學性能。因此，該膜層具有硬度高、膜基結(jié)合程度好、耐磨性佳和耐腐蝕性好的綜合性能，并對所制備的薄膜在手表外觀件上的應用進行了研究，以期提高手表外觀件表面的裝飾性、耐磨性和生物相容性，進一步提高手表與人之間的親和力。

3、結(jié)論

　　(1) 所制備的Ti/TiN/TiCN/TiC/Ti- DLC 層梯度過渡類金剛石膜，顯微硬度為2232 Hv，結(jié)合力達57 N，摩擦系數(shù)為0.15。

　　(2) 在手表外觀件上所沉積的類金剛石膜顏色呈亮黑色且均勻一致；表面耐磨性達到10000m 以上，明顯優(yōu)于市面上流通的裝飾功能薄膜；耐人工汗也超過行業(yè)要求。

　　(3) 經(jīng)實際佩帶4 年以上的手表外觀也基本完好，保護效果良好。

　　【作者】 林松盛； 鮑賢勇； 代明江； 崔曉龍； 侯惠君； 胡芳；

　　【Author】 LIN Song-sheng1,BAO Xian-yong2,3,DAI Ming-jiang1,3,Cui-Xiaolong2,HOU Hui-jun1,HU Fang1(1.Guangzhou Research Institute of Non-ferrous Metals,Guangzhou 510651,China;2.Shenzhen FIYTA(Group) Co.,Ltd.Shenzhen 518057,China;3.South China University of Technology,Guangzhou 510641,China)

　　【機構(gòu)】 廣州有色金屬研究院； 深圳市飛亞達(集團)股份有限公司； 華南理工大學；

　　【摘要】 為有效提高手表外觀件表面的耐磨、耐蝕性能和裝飾性能,采用陽極層流型氣體離子源結(jié)合非平衡磁控濺射技術(shù),制備了梯度過渡摻鈦類金剛石(Ti-DLC)膜層,并對其在手表外觀件上的應用進行研究。結(jié)果表明:此方法獲得了顯微硬度2232 Hv,膜基結(jié)合力大于50 N,摩擦系數(shù)為0.15的綜合性能優(yōu)良Ti-DLC薄膜;在手表外觀件上所沉積的膜層顏色呈亮黑色且均勻一致;手表外觀件經(jīng)鍍膜后表面耐磨性達到10000 m以上,耐人工汗也超過行業(yè)要求,經(jīng)實際佩帶4年以上的手表外觀也基本完好。

　　【Abstract】 To improve effectively the surface wear ability,corrosion resistance and decorative performance of watch appearance parts,the gradient transition Ti-doped DLC(diamond-like carbon) films were prepared by the anodic laminar flow gas ion source in combination with unbalanced magnetron sputtering process,and the application of the films to watch appearance parts was investigated.The results showed that the process metioned above can prepare Ti-doped DLC films successfully with a hardness up to 2232Hv,the adhesion strength greater than 50N and the friction coefficient 0.15,showing a bright black color uniformly distributed.After coating in such a way,the surface wear ability comes up to over 10000m.The result of artificial sweat resistance test revealed that the appearance of a watch can be kept intact basically even though it had already been worn for 4 years.

　　【關(guān)鍵詞】 手表外觀件； 摻鈦類金剛石膜； 離子源； 非平衡磁控濺射；

　　【Key words】 watch appearance parts； Ti-doped DLC； ion source； unbalanced magnetron sputtering；

　　【基金】 廣東省教育部產(chǎn)學研結(jié)合項目(2009B090300291)