本發(fā)明屬于材料表面處理領域，涉及一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法。

背景技術：

表面處理技術，是對金屬材料表面進行表面處理從而制備出特殊結構表面的方法，被廣泛運用于金屬材料表面。zno、tio、mgo、sio2、tio2等材料具有較好的抗菌效果，被廣泛運用到抗菌器械中。但是現(xiàn)有的涂層在很多時候不能滿足抗菌的要求，為了達到較好的抗菌效果，添加較多該類元素時，制造成本提高，而且其抗菌涂層與基體粘結強度低，耐磨損性能差，也不能被長久使用。

表面處理技術有能量的輸入，也有熱量的輸入。其中能量的輸入會使涂層中物質晶粒細化，從而增加涂層的表面細化程度，另外大量的能量輸入，會使涂層中的某些成分之間發(fā)生化學反應，從而為涂層表面細化提供更多的焓值，使涂層中部分微粒熔化并迅速冷卻，從而達到較小直徑的微粒。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，利用表面細化處理使熱噴涂抗菌涂層表面更加細化，提高抗菌涂層的抗菌效果。

所述表面細化處理工藝為超音速微粒轟擊、機械研磨、激光束照射或等離子束照射。

所述超音速微粒轟擊具體工藝參數(shù)：氣流壓力1.5mpa，氣體溫度50℃，轟力介質鋼丸，鋼丸直徑0.1~2mm，處理時間10s~300s。

所述機械研磨具體工藝參數(shù)：研磨速度70r/min，研磨壓力1~1.5mpa，研磨時間10s~300s。

所述激光束照射具體工藝參數(shù)：波長1064nm，脈寬10ns，光斑能量為5~10j，處理時間10s~300s。

所述等離子束照射具體工藝參數(shù)：噴涂電流550a，氮氣流量2400l/h，束流直徑0.01~0.1mm，處理時間10s~300s。

所述抗菌涂層中含有zno、tio、mgo、sio2、tio2中的一種。

所述抗菌涂層中含有鐵粉、鉬鐵粉、黃銅粉、氧化亞銅、氧化亞鐵中的一種或幾種任意比例混合。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明使涂層表面細化，涂層活性變高，抗菌效果提高，使用壽命延長。

（2）本發(fā)明使用的增強熱噴涂抗菌涂層抗菌效果的方法結合熱噴涂涂層配方，結合物化反應和能量變化原理，表面細化效果極佳。

（3）表面處理后還可以提高涂層的粘結性及耐磨損性能。

（4）本發(fā)明使用的增強熱噴涂抗菌涂層抗菌效果的方法使涂層中很少的抗菌元素含量就可以具有很強的抗菌能力和抗菌壽命，制造成本極大的下降。

附圖說明

圖1本發(fā)明實施例1表面細化前后熱噴涂涂層結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，僅僅出于示范目的，但本發(fā)明的保護范圍并不限于所述內容。

實施例1

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行常規(guī)粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取55gzno，黃銅粉31.25g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置等離子噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入噴涂設備送粉器內，利用等離子噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面超音速微粒轟擊，氣流壓力1.5mpa，氣體溫度50℃，轟力介質鋼丸，鋼丸直徑0.1mm，處理時間300s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

如圖1所示，為本實施例步驟（4）表面細化處理前，和步驟（5）表面細化處理后的涂層示意圖，從圖中可知，經(jīng)過步驟（5）表面細化處理后，涂中細化抗菌微粒數(shù)量增多，抗菌效果增強。

實施例2

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取4.5gmgo和95gnicr；稱取稱取埃洛石粉末0.07g，蒙脫石粉末0.01g，鉬鐵粉0.0003g，nial粉末0.0197g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置超音速火焰噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到的混合干燥粉末送入噴涂設備送粉器內，利用超音速火焰噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面超音速微粒轟擊，氣流壓力1.5mpa，氣體溫度50℃，轟力介質鋼丸，鋼丸直徑2mm，處理時間10s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例3

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取10gtio和45gnicr；稱取埃洛石粉末26.25g，蒙脫石粉末5.25g，鉬鐵粉6.5g，黃銅粉6.5g，nial粉0.5g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置電弧噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入電弧噴涂的送絲機構內，利用電弧噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行送絲噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面超音速微粒轟擊，氣流壓力1.5mpa，氣體溫度50℃，轟力介質鋼丸，鋼丸直徑1.5mm，處理時間100s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例4

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取8gzno和57gcu粉；稱取伊利石粉末9.45g，臘石粉末6.3g，氧化亞銅5g，錳鐵粉3.75g，ni粉末5g，co粉末5.5g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置超音速火焰噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入設備送粉器內，利用超音速火焰噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行表面機械研磨，研磨速度70r/min，研磨壓力1mpa，研磨時間300s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例5

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取15gtio和60gnial粉；稱取高嶺石粉末7g，葉臘石粉末4.25g，氧化亞鐵3.5g，黃銅粉1.5g，碳化鎢陶瓷粉末8.75g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置等離子噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入噴涂設備送粉器內，利用等離子噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行表面機械研磨，研磨速度70r/min，研磨壓力1.5mpa，研磨時間10s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例6

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取15gmgo，35gfe粉和鉬鐵粉25g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置超音速火焰噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到的抗菌粉末與性能增強劑混合粉末和增強劑粉末分別送入噴涂設備的兩個送粉器內，雙路同時送粉，利用超音速火焰噴涂設備在步驟（3）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行表面機械研磨，研磨速度70r/min，研磨壓力1mpa，研磨時間100s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例7

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取5gtio2粉5g和85gnial粉；稱取珍珠石粉末1.8g，蒙脫石粉末4.2g，稱取錳鐵粉1.2g，氧化亞銅1.5g，cu粉1.3g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置電弧噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入電弧噴涂的送絲機構內，利用電弧噴涂技術在步驟（1）的預處理基體表面進行送絲噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面激光束照射，波長1064nm，脈寬10ns，光斑能量為5j，處理時間300s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例8

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取6gsio2粉和54gnial粉；稱取埃洛石粉末16g，氧化亞鐵11.2g，鉬鐵粉4.8g，鐵粉8g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置等離子噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到的抗菌劑與性能增強劑混合粉末和增強劑粉末分別送入噴涂設備的兩個送粉器內，兩路同時送粉，利用等離子噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面激光束照射，波長1064nm，脈寬10ns，光斑能量為10j，處理時間10s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例9

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取15gtio和35gnial；稱取高嶺石粉末7.5g，珍珠石粉末7.5g，錳鐵粉3.75g，黃銅粉11.25g，碳化硅陶瓷粉末20g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置等離子噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入噴涂設備送粉器內，利用等離子噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面激光束照射，波長1064nm，脈寬10ns，光斑能量為8j，處理時間100s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例10

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取4.5gzno和95gnicr；稱取埃洛石粉末0.07g，蒙脫石粉末0.01g，鉬鐵粉0.0003g，nial粉末0.0197g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置超音速火焰噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到的混合干燥粉末送入噴涂設備送粉器內，利用超音速火焰噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面等離子束照射，噴涂電流550a，氮氣流量2400l/h，束流直徑0.1mm，處理時間300s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

實施例11

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取10gtio2和45gnicr；稱取埃洛石粉末26.25g，蒙脫石粉末5.25g，鉬鐵粉6.5g，黃銅粉6.5g，nial粉0.5g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置電弧噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入電弧噴涂的送絲機構內，利用電弧噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行送絲噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面等離子束照射，噴涂電流550a，氮氣流量2400l/h，束流直徑0.01mm，處理時間10s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。實施例12

本實施例一種增強熱噴涂涂層抗菌效果的方法，具體步驟如下：

（1）將基體待噴涂表面進行粗化、清潔處理后，待用；

（2）稱取8gzno和57gcu粉；稱取伊利石粉末9.45g，臘石粉末6.3g，氧化亞銅5g，錳鐵粉3.75g，ni粉末5g，co粉末5.5g，固體藥品采用機械球磨法進行破碎，制成粉末，通過325目的機械振動篩得到對應粉末；

（3）將步驟（2）中的粉末混合均勻，待用；

（4）設置超音速火焰噴涂設備參數(shù)，將步驟（3）中得到混合粉末送入設備送粉器內，利用超音速火焰噴涂設備在步驟（1）的預處理基體表面進行涂層噴涂，基體表面獲得抗菌涂層；

（5）將步驟（4）中得到的涂層進行90^。表面等離子束照射，噴涂電流550a，氮氣流量2400l/h，束流直徑0.08mm，處理時間100s，得到具有表面抗菌效果更好的熱噴涂抗菌涂層。

如下表1所示為實施例1-12中，步驟（4）得到的抗菌涂層與步驟（5）得到抗菌涂層，進行粘結強度檢測、磨擦磨損實驗檢測及大腸桿菌涂層表面培養(yǎng)實驗結果，從表中可知，經(jīng)表面細化處理后的涂層，涂層抗菌能力提高了3~6倍，涂層粘結強度和耐磨能力也顯著提升。

表1