[發明專利]一種不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710909854.5
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109576651A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 趙彥輝;徐麗;劉占奇;歐劍華;劉炳耀;肖金泉;于寶海;任玲;楊柯
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;廣東萬事泰集團有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/35
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層，其特征在于，在不銹鋼器皿表面依次沉積TiCu過度層及Ti-Cu-N抗菌耐磨涂層，Ti-Cu-N抗菌耐磨涂層的厚度為3～30微米。

2.按照權利要求1所述的不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層，其特征在于，TiCu膜形成的過渡層厚度為0.5～5微米，TiCu膜中Cu的含量為1.0～20at.％。

3.按照權利要求1所述的不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層，其特征在于，Ti-Cu-N層中的Cu含量為1.0～30at.％。

4.一種權利要求1至3之一所述的不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)不銹鋼器皿表面預清洗：不銹鋼器皿表面經研磨拋光后，放置于噴砂機內進行噴砂處理，然后進行除油處理，然后再超聲清洗、烘干；

(2)鍍過TiCu渡層：將烘干后的不銹鋼器皿置于電弧離子鍍膜機內，采用純鈦靶及純銅靶，當真空室內真空度達到6×10^-4Pa～2×10^-2Pa時，對真空室加熱至200～500℃；向真空室內通入氬氣，氣壓控制在0.5～4Pa之間；基體加脈沖負偏壓在-500～-1000V范圍，使氣體發生輝光放電，對樣品進行輝光清洗10～60分鐘；調整氬氣流量，使真空室氣壓為0.01～2.0Pa，同時開啟鈦靶弧源，弧電流為60～150A，開啟銅靶弧源，弧電流為30～80A，對工件繼續進行Ti⁺及Cu⁺轟擊1～10分鐘，開啟鈦靶和銅靶數量的比例為2～6:1；調脈沖負偏壓至-50V～-500V，沉積TiCu膜即過渡層1～60分鐘；

(3)鍍Ti-Cu-N層：采用純鈦靶和純銅靶，開啟鈦靶和銅靶數量的比例為2～6:1，設定氮氣氣壓為0.5～4Pa范圍，對基體施加脈沖負偏壓-50V～-600V，占空比為20～80％；調節純鈦靶電流為60～150A，純銅靶電流為30～80A；開啟靶材后部的電磁場裝置，磁場線圈電流調整為0.1～10A，沉積時間為20～300分鐘；

(4)沉積結束后，停弧、停基體脈沖負偏壓、停止通入氣體、關閉電磁場裝置，繼續抽真空，工件隨爐冷卻至80℃以下，打開真空室，取出工件。

5.根據權利要求3所述的不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層的制備方法，其特征在于，沉積過渡層及Ti-Cu-N層時，使用鈦銅合金靶，鈦銅合金靶中銅的原子百分比為5～40％。

6.一種權利要求1所述的不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層的應用，其特征在于，該涂層不僅適用于不銹鋼器皿，而且適用于各種金屬餐具及金屬器皿。

7.按照權利要求6所述的不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層的應用，其特征在于，不銹鋼器皿包括不銹鋼鍋具、不銹鋼餐具或不銹鋼廚具。

8.按照權利要求7所述的不銹鋼器皿表面抗菌耐磨涂層的應用，其特征在于，不銹鋼餐具包括菜刀、勺子、鏟子或盆。