镀膜件及其制备方法
专利名称：镀膜件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种镀膜件及其制备方法。
背景技术：
有害细菌的传播和感染严重威胁着人类的健康，尤其是近年来SARS病毒、禽流感等的传播和感染，使抗菌材料在日常生活中的应用迅速发展起来。将抗菌金属(Cu、Zn、Ag 等)涂覆于基材上形成抗菌镀膜件在目前市场上有着广泛的应用。该抗菌镀膜件的杀菌机理是镀膜件在使用过程中，抗菌金属涂层会缓慢释放出金属离子如Cu2+、Zn2+,当微量的具有杀菌性的金属离子与细菌等微生物接触时，该金属离子依靠库伦力与带有负电荷的微生物牢固吸附，金属离子穿透细胞壁与细菌体内蛋白质上的巯基、氨基发生反应，使蛋白质活性破坏，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，从而达到杀菌的目的。但是该类金属抗菌涂层厚度通常比较薄，且表面硬度较低容易磨损，从而降低了金属抗菌涂层的抗菌持久性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种抗菌效果较为持久的镀膜件。另外，还有必要提供一种上述镀膜件的制备方法。一种镀膜件，其包括基材、形成于基材表面的打底层，该打底层为Ti层，该镀膜件还包括形成于打底层表面的若干TiA层和若干Cu-Si合金层，该若干TiA层和若干Cu-Zn 合金层交替排布。—种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一基材；在该基材的表面形成打底层，该打底层为Ti层；在该打底层的表面形成TiA层；在该TiA层的表面形成Cu-Si合金层；重复交替形成TiA层和Cu-ai合金层以形成最外层为TiA层的镀膜件。本发明所述镀膜件在基材表面交替溅镀TiA层和Cu-ai合金层，TiA层形成为疏松多孔的结构，而使Cu-ai合金层的部分嵌入到TiA层中，对Cu-Si合金层中Cu-ai金属离子的快速溶出起到阻碍作用，从而可缓释Cu-ai金属离子的溶出，使Cu-ai合金层具有长效的抗菌效果；同时TiO2层中的TiA本身具有抗菌效果，可强化镀膜件的抗菌效果，相应地延长镀膜件的使用寿命。
图1为本发明一较佳实施例的镀膜件的剖视图。主要元件符号说明镀膜件100
基材10打底层20TiO2 层30Cu-Zn 合金层40
具体实施例方式请参阅图1，本发明一较佳实施方式的镀膜件100包括基材10、形成于基材10表面的打底层20，形成于打底层20表面的若干TiO2层30和若干Cu-Si合金层40，该若干TW2 层30和若干Cu-Si合金层40交替排布，其中与所述打底层20直接相结合的是的TW2层 30，最外层为TW2层30。本实施例中，所述若干TW2层30和若干Cu-Si合金层40的层数可分别为5 20层。该基材10的材质可为钛或钛合金。该打底层20可以磁控溅射的方式形成。该打底层为Ti层。该打底层20的厚度可为100 200nm。该若干TW2层30可以磁控溅射的方式形成。所述每一 TW2层30的厚度可为50 lOOnm。溅镀该TW2层30时采用较低的沉积温度和沉积偏压，使TW2层30具有更好的疏松多孔的结构，可使所述Cu-Si合金层40的部分嵌入到该TW2层30中。该若干Cu-Si合金层40可以磁控溅射的方式形成。所述每一 Cu-Si合金层40的厚度可为200 300nm。在每一 Cu-Si合金层40与相邻的每一 TW2层30的界面处，有部分Cu-Si合金层40嵌入到TW2层30中，从而对Cu-Si合金层40起到固持的作用，并可缓释Cu-Si金属离子的溶出，使Cu-Si合金层40具有长效的抗菌效果。本发明一较佳实施方式的镀膜件100的制备方法，其包括如下步骤提供一基材10，该基材10的材质可为钛或钛合金。对该基材10进行表面预处理。该表面预处理可包括常规的对基材10进行抛光、 无水乙醇超声波清洗及烘干等步骤。对经上述处理后的基材10的表面进行氩气等离子体清洗，以进一步去除基材10 表面残留的杂质，以及改善基材10表面与后续镀层的结合力。具体操作及工艺参数为 将基材10放入一磁控溅射镀膜机(图未示)的镀膜室内，将该镀膜室抽真空至3X10 5torr，然后向镀膜室内通入流量为100 300sCCm(标准状态毫升/分钟)的氩气(纯度为99. 999%),并施加-200 -800V的偏压于基材10，对基材10表面进行氩气等离子体清洗，清洗时间为3 lOmin。采用磁控溅射法在经氩气等离子体清洗后的基材10的表面溅镀一打底层20，该打底层20可为一 Ti层。溅镀该打底层20在所述磁控溅射镀膜机中进行。使用金属钛靶，所述钛靶采用直流磁控电源。溅镀时，开启钛靶，通入氩气为工作气体，氩气流量可为300 500SCCm，对基材施加-50 -150V的偏压，镀膜室的温度可为100 150°C，镀膜时间可为 5 anin。该打底层20的厚度可为100 200nm。继续采用磁控溅射法在所述打底层20的表面溅镀一 TW2层30。使用金属钛靶， 所述钛靶采用直流磁控电源。溅镀时，开启钛靶，通入反应气体氧气，氧气流量可为20 40sccm，通入工作气体氩气，氩气流量可为200 350sccm，对基材10施加直流偏压，直流偏压大小可为-50 -150V，基材10的温度可为70 130°C，镀膜时间可为2 ;3min。该 TiO2层30的厚度可为50 lOOnm。溅镀该TW2层30采用较低的沉积温度和较低的沉积偏压，可使TW2层30达到较好的疏松多孔的结构。继续采用磁控溅射法在所述TW2层30的表面溅镀一 Cu-Si合金层40。使用铜锌合金靶，所述铜锌合金靶中铜的质量百分含量为80% 90%，所述铜锌合金靶采用射频磁控电源。溅镀时，开启铜锌合金靶，通入工作气体氩气，氩气流量可为20 50sCCm，对基材施加耦合脉冲偏压，耦合脉冲偏压大小可为-180 -350V，脉冲频率为ΙΟΚΗζ，脉冲宽度为 20 μ s，基材10的温度可为70 130°C，镀膜时间可为2 ;3min。该Cu-Si合金层40的厚度可为200 300nm。参照上述步骤，重复交替溅镀TW2层30和Cu-Si合金层40，且最外层为TW2层 30。交替溅镀的次数总共可为5 20次。所述若干TW2层30和若干Cu-Si合金层40的总厚度可为1 8μπι。所述镀膜件100在基材10表面交替溅镀TW2层30和Cu-Si合金层40，TW2层30 形成为疏松多孔的结构，可使Cu-ai合金层40的部分嵌入到该TiA层30中，对Cu-ai合金层40中Cu-ai金属离子的快速溶出起到阻碍作用，从而可缓释Cu-ai金属离子的溶出， 使Cu-Si合金层40具有长效的抗菌效果；同时TW2层30中的TW2本身具有抗菌效果，可强化镀膜件100的抗菌效果，相应地延长镀膜件100的使用寿命。
权利要求
1.一种镀膜件，其包括基材、形成于基材表面的打底层，该打底层为Ti层，其特征在于该镀膜件还包括形成于打底层表面的若干TiA层和若干Cu-ai合金层，该若干TiA层和若干cu-ai合金层交替排布。
2.如权利要求ι所述的镀膜件，其特征在于所述基材的材质为钛或钛合金。
3.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于所述打底层以磁控溅射的方式形成，该打底层的厚度为100 200nm。
4.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于所述若干TiO2层以磁控溅射的方式形成， 所述每一 TW2层的厚度为50 lOOnm。
5.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于所述若干Cu-ai合金层以磁控溅射的方式形成，所述每一 Cu-ai合金层的厚度为200 300nm。
6.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于该镀膜件中与所述打底层直接相结合的是TW2层，且该镀膜件的最外层为TW2层。
7.如权利要求ι所述的镀膜件，其特征在于所述若干TW2层和若干Cu-ai合金层的总厚度为1 8μπι。
8.一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一基材；在该基材的表面形成打底层，该打底层为Ti层；在该打底层的表面形成TiA层；在该TiA层的表面形成Cu-ai合金层；重复交替形成TW2层和cu-ai合金层以形成最外层为TW2层的镀膜件。
9.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述打底层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用金属钛靶，以氩气为工作气体，氩气流量为300 500SCCm，对基材施加偏压为-50 -150V，镀膜室的温度为100 150，镀膜时间为5 8min。
10.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述TiO2层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用金属钛靶，以氧气为反应气体，氧气流量为 20 40sccm，以氩气为工作气体，氩气流量为200 350sccm，对基材施加直流偏压为-50 -150V，镀膜室的温度为70 130°C，镀膜时间为2 ;3min。
11.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述Cu-Si合金层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用铜锌合金靶，所述铜锌合金靶中铜的质量百分含量为80% 90%，以氩气为工作气体，氩气流量为20 50SCCm，对基材施加耦合脉冲偏压为-180 -350V，脉冲频率为ΙΟΚΗζ，脉冲宽度为20 μ s，镀膜室的温度为70 130°C，镀膜时间为2 3min。
12.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于所述交替形成T^2层和Cu-Zn 合金层的次数总共为5 20次。
全文摘要
本发明提供一种具有持久抗菌效果的镀膜件，其包括基材、形成于基材表面的打底层，该打底层为Ti层，该镀膜件还包括形成于打底层表面的若干TiO2层和若干Cu-Zn合金层，该若干TiO2层和若干Cu-Zn合金层交替排布。本发明所述镀膜件利用TiO2层疏松多孔的结构，使Cu-Zn合金层的部分嵌入到该TiO2层中，对Cu-Zn金属离子的快速溶出起到阻碍作用，从而可缓释Cu-Zn金属离子的溶出，使Cu-Zn合金层具有长效的抗菌效果；同时TiO2层中的TiO2本身具有抗菌效果，可强化镀膜件的抗菌效果。此外，本发明还提供一种所述镀膜件的制备方法。
文档编号B32B9/04GK102453849SQ201010511538
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者张新倍, 李聪, 蒋焕梧, 陈文荣, 陈正士 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种镀膜件及其制备方法。
背景技术：
有害细菌的传播和感染严重威胁着人类的健康，尤其是近年来SARS病毒、禽流感等的传播和感染，使抗菌材料在日常生活中的应用迅速发展起来。将抗菌金属(Cu、Zn、Ag 等)涂覆于基材上形成抗菌镀膜件在目前市场上有着广泛的应用。该抗菌镀膜件的杀菌机理是镀膜件在使用过程中，抗菌金属涂层会缓慢释放出金属离子如Cu2+、Zn2+,当微量的具有杀菌性的金属离子与细菌等微生物接触时，该金属离子依靠库伦力与带有负电荷的微生物牢固吸附，金属离子穿透细胞壁与细菌体内蛋白质上的巯基、氨基发生反应，使蛋白质活性破坏，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，从而达到杀菌的目的。但是该类金属抗菌涂层厚度通常比较薄，且表面硬度较低容易磨损，从而降低了金属抗菌涂层的抗菌持久性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种抗菌效果较为持久的镀膜件。另外，还有必要提供一种上述镀膜件的制备方法。一种镀膜件，其包括基材、形成于基材表面的打底层，该打底层为Ti层，该镀膜件还包括形成于打底层表面的若干TiA层和若干Cu-Si合金层，该若干TiA层和若干Cu-Zn 合金层交替排布。—种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一基材；在该基材的表面形成打底层，该打底层为Ti层；在该打底层的表面形成TiA层；在该TiA层的表面形成Cu-Si合金层；重复交替形成TiA层和Cu-ai合金层以形成最外层为TiA层的镀膜件。本发明所述镀膜件在基材表面交替溅镀TiA层和Cu-ai合金层，TiA层形成为疏松多孔的结构，而使Cu-ai合金层的部分嵌入到TiA层中，对Cu-Si合金层中Cu-ai金属离子的快速溶出起到阻碍作用，从而可缓释Cu-ai金属离子的溶出，使Cu-ai合金层具有长效的抗菌效果；同时TiO2层中的TiA本身具有抗菌效果，可强化镀膜件的抗菌效果，相应地延长镀膜件的使用寿命。
图1为本发明一较佳实施例的镀膜件的剖视图。主要元件符号说明镀膜件100
基材10打底层20TiO2 层30Cu-Zn 合金层40
具体实施例方式请参阅图1，本发明一较佳实施方式的镀膜件100包括基材10、形成于基材10表面的打底层20，形成于打底层20表面的若干TiO2层30和若干Cu-Si合金层40，该若干TW2 层30和若干Cu-Si合金层40交替排布，其中与所述打底层20直接相结合的是的TW2层 30，最外层为TW2层30。本实施例中，所述若干TW2层30和若干Cu-Si合金层40的层数可分别为5 20层。该基材10的材质可为钛或钛合金。该打底层20可以磁控溅射的方式形成。该打底层为Ti层。该打底层20的厚度可为100 200nm。该若干TW2层30可以磁控溅射的方式形成。所述每一 TW2层30的厚度可为50 lOOnm。溅镀该TW2层30时采用较低的沉积温度和沉积偏压，使TW2层30具有更好的疏松多孔的结构，可使所述Cu-Si合金层40的部分嵌入到该TW2层30中。该若干Cu-Si合金层40可以磁控溅射的方式形成。所述每一 Cu-Si合金层40的厚度可为200 300nm。在每一 Cu-Si合金层40与相邻的每一 TW2层30的界面处，有部分Cu-Si合金层40嵌入到TW2层30中，从而对Cu-Si合金层40起到固持的作用，并可缓释Cu-Si金属离子的溶出，使Cu-Si合金层40具有长效的抗菌效果。本发明一较佳实施方式的镀膜件100的制备方法，其包括如下步骤提供一基材10，该基材10的材质可为钛或钛合金。对该基材10进行表面预处理。该表面预处理可包括常规的对基材10进行抛光、 无水乙醇超声波清洗及烘干等步骤。对经上述处理后的基材10的表面进行氩气等离子体清洗，以进一步去除基材10 表面残留的杂质，以及改善基材10表面与后续镀层的结合力。具体操作及工艺参数为 将基材10放入一磁控溅射镀膜机(图未示)的镀膜室内，将该镀膜室抽真空至3X10 5torr，然后向镀膜室内通入流量为100 300sCCm(标准状态毫升/分钟)的氩气(纯度为99. 999%),并施加-200 -800V的偏压于基材10，对基材10表面进行氩气等离子体清洗，清洗时间为3 lOmin。采用磁控溅射法在经氩气等离子体清洗后的基材10的表面溅镀一打底层20，该打底层20可为一 Ti层。溅镀该打底层20在所述磁控溅射镀膜机中进行。使用金属钛靶，所述钛靶采用直流磁控电源。溅镀时，开启钛靶，通入氩气为工作气体，氩气流量可为300 500SCCm，对基材施加-50 -150V的偏压，镀膜室的温度可为100 150°C，镀膜时间可为 5 anin。该打底层20的厚度可为100 200nm。继续采用磁控溅射法在所述打底层20的表面溅镀一 TW2层30。使用金属钛靶， 所述钛靶采用直流磁控电源。溅镀时，开启钛靶，通入反应气体氧气，氧气流量可为20 40sccm，通入工作气体氩气，氩气流量可为200 350sccm，对基材10施加直流偏压，直流偏压大小可为-50 -150V，基材10的温度可为70 130°C，镀膜时间可为2 ;3min。该 TiO2层30的厚度可为50 lOOnm。溅镀该TW2层30采用较低的沉积温度和较低的沉积偏压，可使TW2层30达到较好的疏松多孔的结构。继续采用磁控溅射法在所述TW2层30的表面溅镀一 Cu-Si合金层40。使用铜锌合金靶，所述铜锌合金靶中铜的质量百分含量为80% 90%，所述铜锌合金靶采用射频磁控电源。溅镀时，开启铜锌合金靶，通入工作气体氩气，氩气流量可为20 50sCCm，对基材施加耦合脉冲偏压，耦合脉冲偏压大小可为-180 -350V，脉冲频率为ΙΟΚΗζ，脉冲宽度为 20 μ s，基材10的温度可为70 130°C，镀膜时间可为2 ;3min。该Cu-Si合金层40的厚度可为200 300nm。参照上述步骤，重复交替溅镀TW2层30和Cu-Si合金层40，且最外层为TW2层 30。交替溅镀的次数总共可为5 20次。所述若干TW2层30和若干Cu-Si合金层40的总厚度可为1 8μπι。所述镀膜件100在基材10表面交替溅镀TW2层30和Cu-Si合金层40，TW2层30 形成为疏松多孔的结构，可使Cu-ai合金层40的部分嵌入到该TiA层30中，对Cu-ai合金层40中Cu-ai金属离子的快速溶出起到阻碍作用，从而可缓释Cu-ai金属离子的溶出， 使Cu-Si合金层40具有长效的抗菌效果；同时TW2层30中的TW2本身具有抗菌效果，可强化镀膜件100的抗菌效果，相应地延长镀膜件100的使用寿命。
权利要求
1.一种镀膜件，其包括基材、形成于基材表面的打底层，该打底层为Ti层，其特征在于该镀膜件还包括形成于打底层表面的若干TiA层和若干Cu-ai合金层，该若干TiA层和若干cu-ai合金层交替排布。
2.如权利要求ι所述的镀膜件，其特征在于所述基材的材质为钛或钛合金。
3.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于所述打底层以磁控溅射的方式形成，该打底层的厚度为100 200nm。
4.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于所述若干TiO2层以磁控溅射的方式形成， 所述每一 TW2层的厚度为50 lOOnm。
5.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于所述若干Cu-ai合金层以磁控溅射的方式形成，所述每一 Cu-ai合金层的厚度为200 300nm。
6.如权利要求1所述的镀膜件，其特征在于该镀膜件中与所述打底层直接相结合的是TW2层，且该镀膜件的最外层为TW2层。
7.如权利要求ι所述的镀膜件，其特征在于所述若干TW2层和若干Cu-ai合金层的总厚度为1 8μπι。
8.一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤提供一基材；在该基材的表面形成打底层，该打底层为Ti层；在该打底层的表面形成TiA层；在该TiA层的表面形成Cu-ai合金层；重复交替形成TW2层和cu-ai合金层以形成最外层为TW2层的镀膜件。
9.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述打底层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用金属钛靶，以氩气为工作气体，氩气流量为300 500SCCm，对基材施加偏压为-50 -150V，镀膜室的温度为100 150，镀膜时间为5 8min。
10.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述TiO2层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用金属钛靶，以氧气为反应气体，氧气流量为 20 40sccm，以氩气为工作气体，氩气流量为200 350sccm，对基材施加直流偏压为-50 -150V，镀膜室的温度为70 130°C，镀膜时间为2 ;3min。
11.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于形成所述Cu-Si合金层的步骤采用如下方式实现采用磁控溅射法，使用铜锌合金靶，所述铜锌合金靶中铜的质量百分含量为80% 90%，以氩气为工作气体，氩气流量为20 50SCCm，对基材施加耦合脉冲偏压为-180 -350V，脉冲频率为ΙΟΚΗζ，脉冲宽度为20 μ s，镀膜室的温度为70 130°C，镀膜时间为2 3min。
12.如权利要求8所述镀膜件的制备方法，其特征在于所述交替形成T^2层和Cu-Zn 合金层的次数总共为5 20次。
全文摘要
本发明提供一种具有持久抗菌效果的镀膜件，其包括基材、形成于基材表面的打底层，该打底层为Ti层，该镀膜件还包括形成于打底层表面的若干TiO2层和若干Cu-Zn合金层，该若干TiO2层和若干Cu-Zn合金层交替排布。本发明所述镀膜件利用TiO2层疏松多孔的结构，使Cu-Zn合金层的部分嵌入到该TiO2层中，对Cu-Zn金属离子的快速溶出起到阻碍作用，从而可缓释Cu-Zn金属离子的溶出，使Cu-Zn合金层具有长效的抗菌效果；同时TiO2层中的TiO2本身具有抗菌效果，可强化镀膜件的抗菌效果。此外，本发明还提供一种所述镀膜件的制备方法。
文档编号B32B9/04GK102453849SQ201010511538
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者张新倍, 李聪, 蒋焕梧, 陈文荣, 陈正士 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
最新回复(0)