作为《中国制造2025》里的一项重要任务,“全面推行绿色制造”该项内容中指出要加快清洁高效的铣削、表面处理等加工工艺的研发和应用,加快绿色制造体系建立,并最终实现绿色生产的目标。目前,作为工业中广泛使用的一种金属材料,铝合金的表面处理工艺主要有阳极氧化、电镀和喷涂等。但是,这些表面处理工艺都存在严重的污染问题,因此,研究清洁、高效的铝合金表面处理新工艺对解决上述问题具有重要意义。本文采用磁控溅射技术在铝合金基材上镀制Ti/Ti N/Ti CN复合薄膜,通过理论分析与实验的研究,使得该复合薄膜同时满足装饰性能和防护性能的要求,主要研究工作如下:1、镀膜前处理工艺研究:采用机械化学抛光技术(CMP)对铝合金进行镜面抛光。研究了抛光压力、抛光盘转速、抛光液流量和抛光时间等参数在粗抛过程中对粗糙度和材料去除率的影响,实验分析了压力、转速和pH值在精抛过程中对抛光面质量的影响,得到铝合金镜面抛光的优化工艺参数。2、薄膜颜色影响因素的研究:研究了相关镀膜工艺参数对TiN和TiCN薄膜颜色的影响,研究结果表明,通过控制氮气流量、乙炔流量、沉积时间和占空比等工艺参数,Ti N和TiCN薄膜呈现特定颜色,如“仿金色”。3、薄膜硬度影响因素的研究:分析了薄膜硬度的影响因素,提出了3种提高薄膜硬度的工艺方案,并进行实验验证。实验结果表明,增加薄膜沉积时间效果最佳。4、复合薄膜镀制研究:提出了铝合金表面镀制装饰性复合薄膜的镀制工艺方案,成功地在铝合金表面镀制Ti/TiN/TiCN复合装饰性薄膜,并进行了相关性能测试。结果表明,当复合薄膜膜厚达到1.5μm时,薄膜铅笔硬度达到6H,薄膜附着力达到1级,盐雾测试3个测试周期无腐蚀、脱皮等薄膜失效现象,纸带摩擦200圈不见底,满足电子行业的相关测试标准。本文对镀膜和镀膜前处理等一系列的工艺进行系统的研究,成功在铝合金电子产品表面镀制了色值、硬度、结合力等性能都满足行业测试标准的Ti/Ti N/Ti CN复合薄膜。所开发的铝合金表面处理新工艺清洁、高效,具有很高的市场应用前景。