專利名稱：一種表面抗菌、耐磨不銹鋼制品及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明是一種表面抗菌、耐磨不銹鋼制品及其制備方法，屬于不銹鋼制品及其制備方法的創(chuàng)新技術。
背景技術：
現(xiàn)有的表面抗菌不銹鋼制品，主要用于餐具、醫(yī)療器械、按鈕、拉手、門把等許多制品。目前，國外一些單位研發(fā)了摻銀不銹鋼及其制品，具有良好的抗菌效果，1小時后微生物數(shù)量明顯減少，24小時可以抑制99％的細菌生長。日本鋼管公司利用無機抗菌劑開發(fā)了抗菌預涂層鋼板，即在預先經(jīng)過鍍鋅前涂鍍過的鋼板上再噴涂上帶有無機抗菌劑的聚酯樹脂、聚氧乙烯樹脂等有機樹脂涂層，具有良好的抗菌性能，廣泛用于洗衣機缸體、冰箱內(nèi)層。美國馬塞諸塞州維克費爾德市阿金(Agion)公司開發(fā)出了一種銀沸石涂層不銹鋼，已用于醫(yī)療設備、食品用具上，具有良好的搞菌性能。上述產(chǎn)品都具有生物抗菌性能，達到了良好的抗菌目的。但因銀是貴重金屬，摻銀的不銹鋼產(chǎn)品成本太高，雖然經(jīng)過磨損之后仍具有抗菌性，由于成本太高限制其使用，且不銹鋼產(chǎn)品只是其表面需要抗菌，里層本體抗菌無實際意義，整體均勻摻銀的不銹鋼產(chǎn)品造成極大浪費。還有其他幾種抗菌材料表面都具有良好的抗菌性，但耐磨性差，抗菌效果不能持久。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種具有良好抗菌性能，又持久耐磨的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種制作簡單方便，效率高，生產(chǎn)成本低的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示，包括有不銹鋼基材(1)及若干TiAgN鍍膜層(2)，TiN和TiAgN鍍膜層(2)鍍在不銹鋼基材(1)的外側(cè)。
上述若干TiN和TiAgN鍍膜層(2)可為一層或一層以上。
上述各TiN和TiAgN鍍膜層(2)中所含的銀、鈦成份呈梯級改變，即內(nèi)鍍膜層含銀成份低，含鈦成份高，外鍍膜層含銀成份高，含鈦成份低。
上述最內(nèi)鍍膜層的含銀成份可為0～0.3％，最外鍍膜層的含銀成份可為0.3～30％。
上述各TiN和TiAgN鍍膜層(2)的厚度從內(nèi)到外呈梯級改變，即內(nèi)鍍膜層的厚度小，外鍍膜層的厚度大。
上述最內(nèi)鍍膜層的厚度可為0.01um～5um，最外鍍膜層的厚度可為0.1um～10um。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法采用磁控濺射法，鈀材采用TiAg合金，不銹鋼基材(1)及TiAg合金鈀材置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法采用磁控濺射法，將不銹鋼基材(1)及由Ti、Ag組成的拼鈀置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法采用磁控濺射法，將不銹鋼基材(1)及將金屬銀鑲在鈦靶上的鈀材置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣。
上述銀靶及鈦靶的溫度在濺射過程中呈梯級改變，即鈦鈀的加熱溫度隨著鍍膜層由內(nèi)到外而逐漸降低，銀靶的加熱溫度隨著鍍膜層由內(nèi)到外而逐漸升高。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品由于采用在不銹鋼基材上鍍有若干層TiAgN鍍膜層的結(jié)構(gòu)，由于TiN的硬度是不銹鋼的3倍以上，具有良好的耐磨性。Ag是具有良好的無機抗菌劑，經(jīng)濺射后使銀納米化，其抗菌效果增強上百倍，因此，本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品不僅具有良好的抗菌性能，而且又具有持久的耐磨性能。本發(fā)明是一種綜合性能較好的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品。此外，本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法制作簡單方便，效率高，生產(chǎn)成本低。


圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A-A剖視放大圖。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示，包括有不銹鋼基材(1)及若干TiAgN鍍膜層(2)，TiN和TiAgN鍍膜層(2)鍍在不銹鋼基材(1)的外側(cè)。
上述若干TiN和TiAgN鍍膜層(2)可為一層或一層以上。本實施例中，TiN和TiAgN鍍膜層(2)可為4層。
上述各TiN和TiAgN鍍膜層(2)中所含的銀、鈦成份呈梯級改變，即內(nèi)鍍膜層含銀成份低，含鈦成份高，外鍍膜層含銀成份高，含鈦成份低。
上述最內(nèi)鍍膜層的含銀成份可為0～0.3％，最外鍍膜層的含銀成份可為0.3～30％。本實施例中，最內(nèi)鍍膜層的含銀成份可為0％，最外鍍膜層的含銀成份可為0.3％。
上述各TiN和TiAgN鍍膜層(2)的厚度從內(nèi)到外呈梯級改變，即內(nèi)鍍膜層的厚度小，外鍍膜層的厚度大。
上述最內(nèi)鍍膜層的厚度可為0.01um～5um，最外鍍膜層的厚度可為0.1um～10um。本實施例中，最內(nèi)鍍膜層的厚度可為0.01um，最外鍍膜層的厚度可為0.1um。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法采用磁控濺射法，鈀材采用TiAg合金，不銹鋼基材(1)及TiAg合金鈀材置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣，就可生成TiAgN、TiN、TiAg。
本實施例中，將四塊TiAg合金鈀材置于濺射爐腔內(nèi)，四層鍍膜層分別濺射四塊TiAg合金鈀材，濺射過程所用的時間為120分鐘，4層TiAgN鍍膜層(2)中各層的濺射時間為30分鐘。
實施例2本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，不同之處在于TiN和TiAgN鍍膜層(2)可為5層。最內(nèi)鍍膜層的含銀成份可為0.15％，最外鍍膜層的含銀成份可為15％。最內(nèi)鍍膜層的厚度可為0.05um，最外鍍膜層的厚度可為5um。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法采用磁控濺射法，將不銹鋼基材(1)及由Ti及Ag組成的拼鈀置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣，就可生成TiAgN、TiN。
由于不同元素的濺射產(chǎn)額不同，鈦的濺射閥值較高，銀的濺射閥值較低。故在濺射爐腔內(nèi)設置多個鈦鈀，增加鈦的濺射產(chǎn)額。此外，濺射產(chǎn)額還與鈀材的溫度有關，當溫度達到某閥值時，濺射產(chǎn)額將急劇增加，因此，對鈦鈀實施高溫，銀鈀實施低溫，增加鈦的濺射產(chǎn)額。
為了使鍍層更為耐磨、表面抗菌性能更好，對鈀材采用變溫方法，即銀靶及鈦靶的溫度在濺射過程中呈梯級改變，即鈦鈀的加熱溫度隨著鍍膜層由內(nèi)到外而逐漸降低，銀靶的加熱溫度隨著鍍膜層由內(nèi)到外而逐漸升高。本實施例中，在最內(nèi)鍍膜層，鈦鈀的加熱溫度為600℃，銀靶的加熱溫度為200℃，在最外鍍膜層，鈦鈀的加熱溫度為200℃，銀靶的加熱溫度為600℃。
實施例3本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，不同之處在于TiN和TiAgN鍍膜層(2)可為6層。最內(nèi)鍍膜層的含銀成份可為0.3％，最外鍍膜層的含銀成份可為30％。最內(nèi)鍍膜層的厚度可為0.1um，最外鍍膜層的厚度可為10um。
本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法采用磁控濺射法，將不銹鋼基材(1)及將金屬銀鑲在鈦靶上的鈀材置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣，就可生成TiAgN、TiN、AgN、Ag。
本實施例中，將6塊面積不同的金屬銀鑲在6塊鈦靶上，6塊鈦靶置于濺射爐腔內(nèi)，6層鍍膜層分別濺射6塊鈀材，濺射過程所用的時間為180分鐘，6層TiAgN鍍膜層(2)中各層的濺射時間為30分鐘。
權(quán)利要求
1.一種表面抗菌、耐磨不銹鋼制品，其特征在于包括有不銹鋼基材(1)及若干TiAgN鍍膜層(2)，TiN和TiAgN鍍膜層(2)鍍在不銹鋼基材(1)的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品，其特征在于上述若干TiN和TiAgN鍍膜層(2)可為一層或一層以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品，其特征在于上述各TiN和TiAgN鍍膜層(2)中所含的銀、鈦成份呈梯級改變，即內(nèi)鍍膜層含銀成份低，含鈦成份高，外鍍膜層含銀成份高，含鈦成份低。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品，其特征在于上述最內(nèi)鍍膜層的含銀成份可為0～0.3％，最外鍍膜層的含銀成份可為0.3～30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品，其特征在于上述各TiN和TiAgN鍍膜層(2)的厚度從內(nèi)到外呈梯級改變，即內(nèi)鍍膜層的厚度小，外鍍膜層的厚度大。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品，其特征在于上述最內(nèi)鍍膜層的厚度可為0.01um～5um，最外鍍膜層的厚度可為0.1um～10um。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法，其特征在于采用磁控濺射法，鈀材采用TiAg合金，不銹鋼基材(1)及TiAg合金鈀材置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法，其特征在于采用磁控濺射法，將不銹鋼基材(1)及由Ti、Ag組成的拼鈀置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法，其特征在于采用磁控濺射法，將不銹鋼基材(1)及將金屬銀鑲在鈦靶上的鈀材置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法，其特征在于上述銀靶及鈦靶的溫度在濺射過程中呈梯級改變，即鈦鈀的加熱溫度隨著鍍膜層由內(nèi)到外而逐漸降低，銀靶的加熱溫度隨著鍍膜層由內(nèi)到外而逐漸升高。
全文摘要
本發(fā)明是一種表面抗菌、耐磨不銹鋼制品及其制備方法。本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品包括有不銹鋼基材(1)及若干TiAgN鍍膜層(2)，TiN和TiAgN鍍膜層(2)鍍在不銹鋼基材(1)的外側(cè)。上述若干TiN和TiAgN鍍膜層(2)可為一層或一層以上。上述各TiN和TiAgN鍍膜層(2)中所含的銀、鈦成分呈梯級改變，即內(nèi)鍍膜層含銀成分低，含鈦成分高，外鍍膜層含銀成分高，含鈦成分低。本發(fā)明表面抗菌、耐磨的不銹鋼制品具有良好抗菌性能，又持久耐磨。本發(fā)明表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法采用磁控濺射法，鈀材可采用TiAg合金、Ti、Ag組成的拼鈀、Ti、Ag組成的鈀，不銹鋼基材(1)及鈀材置于屏蔽罩內(nèi)，在濺射過程中往屏蔽罩內(nèi)充入氮氣。本發(fā)明的制備方法制作簡單方便，效率高，生產(chǎn)成本低的表面抗菌、耐磨不銹鋼制品的制備方法。
文檔編號C23C14/35GK1570196SQ20041002706
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者姜培齊, 麥橋 申請人:麥橋, 姜培齊