一種鍍制pvd防菌膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種鍍制PVD膜方法，尤其涉及一種鍍制PVD防菌膜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PVD(Physical Vapor Deposit1n)，指利用物理過程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程。PVD操作時(shí)可選取不同的金屬蒸發(fā)，電離成電子態(tài)，利用電偏壓將離子引領(lǐng)到工件上，沉積成薄膜。在離子沉積到工件前，也可與其他離子作出反應(yīng)結(jié)合，生成復(fù)合式薄膜，在硬度、光亮度、摩擦系數(shù)、顏色等方面發(fā)生變化，滿足在功能或外觀上的要求。
[0003]現(xiàn)在由于環(huán)境污染等原因的影響，人們生活中接觸的很多物品往往會帶有大量的細(xì)菌，成為細(xì)菌污染源和疾病傳播源。因此發(fā)展具有防菌性能的鍍層制品，對改善人們生活環(huán)境、保護(hù)人們健康有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。納米銀被證實(shí)對生活中常見的數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用，而且不會產(chǎn)生耐藥性，因此納米銀現(xiàn)在也被廣泛應(yīng)用到生活中。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中使用納米銀抗菌時(shí)，通常會將納米銀混合在其他材質(zhì)中，以涂覆的方式保護(hù)工件表面，或者直接在工件表面鍍覆含有納米銀的薄膜。這些方法或者納米銀分布不均勻，或者是鍍層的耐磨性不夠好，不能長時(shí)間持續(xù)性防菌。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有防菌膜納米銀分布不均勻、防菌時(shí)間不持久的問題，提供一種鍍制PVD防菌膜方法。
[0006]—種鍍制PVD防菌膜的方法，包括如下步驟:
1)預(yù)處理:將工件表面洗凈，脫去氧化膜，放入真空爐內(nèi)，抽真空，升溫；
2)生成基礎(chǔ)膜層:啟動(dòng)Ti弧靶，充入Ar，加載偏壓，在工件表面沉積Ti基礎(chǔ)薄膜；
3)生成防菌膜層:關(guān)閉Ti弧靶，啟動(dòng)含不超過10%納米銀的Mo弧靶，充入Ar，加載偏壓，在工件表面沉積防菌膜層。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括防菌膜層沉積完成后關(guān)閉弧靶及所有電源，真空爐內(nèi)逐步升壓及降溫至不超過70 °C后，取出工件。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟I)中預(yù)處理還包括抽真空后通入Ar將工件離子清洗20mino
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2)、3)中鍍膜方法均采用真空磁控濺射鍍膜法。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟I)中所述抽真空壓強(qiáng)至4.0 X 10—3?6.0 X 10—3Pa。
[0011 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟I)中所述升溫溫度至100?150 °C。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟2)中所述通入Ar，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到2?5Pa ；步驟3)中所述充入Ar，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到0.2-0.5Pa。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟2)中所述加載偏壓為-400V—600V；步驟3)中所述加載偏壓為-50V~-100V。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟2 )中所述沉積時(shí)間為8?15min;步驟3)中所述沉積時(shí)間為30?50min。
[0015]本發(fā)明方法采用真空磁控濺射PVD方法，使納米銀均勻分布，能夠起到全面防菌的目的；另外將納米銀裹在靶材中鍍膜，勒材可以起到保護(hù)納米銀的作用，保護(hù)了納米銀，增加了防菌膜的耐磨性，可以長時(shí)間防菌。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]一種鍍制PVD防菌膜的方法，包括如下步驟:I)預(yù)處理:將工件表面洗凈，脫去氧化膜，放入真空爐內(nèi)，抽真空，升溫;2)生成基礎(chǔ)膜層:啟動(dòng)Ti弧靶，充入Ar，加載偏壓，在工件表面沉積Ti基礎(chǔ)薄膜;3)生成防菌膜層:關(guān)閉Ti弧靶，啟動(dòng)含不超過10%納米銀的Mo弧靶，充AAr，加載偏壓，在工件表面沉積防菌膜層。
[0018]沉積一層Ti薄膜，能夠活化工件表面，提高表面能，能夠提高薄膜與工件表面的結(jié)合力。在此處也可以使用Cr弧靶，鍍一層Cr薄膜。
[0019]防菌膜中起防菌作用的是納米銀，用含有納米銀的Mo弧靶鍍防菌膜，一方面Mo可以將納米銀保護(hù)起來，納米銀不會直接與空氣接觸，避免被空氣中的O2氧化失活，另一方面可以增加防菌膜的耐磨性，可以長時(shí)間起到防菌的目的。應(yīng)當(dāng)理解的是，在其它實(shí)施例中，所述弧革E材料還可以采用W、T1、Zr、Cr等耐磨性能好的金屬材料。還應(yīng)當(dāng)理解的是，若納米銀在靶材中的含量超過10%，則納米銀難免堆覆于防菌膜表面，影響防菌膜的耐磨性，因此納米銀的在革El材中的含量不超過10% ο進(jìn)一步優(yōu)選地，納米銀在革El材中的含量為3%?6% ο此處還可以使用同樣有防菌作用的銅來替代納米銀。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括薄膜沉積完成后關(guān)閉弧靶及所有電源，真空爐內(nèi)逐步升壓及降溫至不超過70°C后，取出工件。溫度太高出真空爐后薄膜中的物質(zhì)易與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，影響PVD膜的質(zhì)量。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟I)中預(yù)處理還包括抽真空后通入Ar將工件離子清洗20min ο離子清洗一方面清潔度高，另一方面，離子清洗過程中激發(fā)了工件表面的活化能，能夠增加鍍膜的結(jié)合力。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟2)、3)中鍍膜方法均采用真空磁控濺射鍍膜法。磁控濺射法可用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多材料，且設(shè)備簡單、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟I)中所述抽真空壓強(qiáng)至4.0 X 10—3?6.0 X 10—3Pa。
[0024]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟I)中所述升溫溫度至100?150°C。
[0025]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟2)中所述通入Ar，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到2?5Pa;步驟3)中所述充入Ar，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到0.2-0.5Pa。充入Ar，氬離子會轟擊靶材表面，使靶材發(fā)生濺射，在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在工件上形成薄膜。
[0026]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟2)中所述加載偏壓為-400V—600V;步驟3)中所述加載偏壓為-50V~-100V。
[0027]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟2)中所述沉積時(shí)間為8?15min;步驟3)中所述沉積時(shí)間為30?50min。
[0028]本發(fā)明方法可在銅合金、鋅合金、不銹鋼等多種材質(zhì)表面鍍制PVD防菌膜。
[0029]實(shí)施例1
I)將工件表面洗凈，脫去氧化膜，放入真空爐內(nèi)，抽真空至4.0 X 10—3Pa，注入Ar進(jìn)行20min離子清洗;2)將爐內(nèi)溫度升至100°C;3)啟動(dòng)Ti弧靶，充入Ar，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到2Pa，加載偏壓-400V，在工件表面沉積Ti基礎(chǔ)薄膜，沉積時(shí)間為8min;4)關(guān)閉Ti弧靶，啟動(dòng)含10%納米銀的Mo弧靶，充入Ar，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)為0.2Pa，加載偏壓-50V，在工件表面沉積防菌膜層，沉積時(shí)間為50min;5)關(guān)閉弧靶及所有電源，真空爐內(nèi)逐步升壓及降溫至65°C，取出工件。
[0030]實(shí)施例2
I)將工件表面洗凈，脫去氧化膜，放入真空爐內(nèi)，抽真空至6.0 X 10—3Pa，注入Ar進(jìn)行20min離子清洗;2)將爐內(nèi)溫度升至150°C ; 3)啟動(dòng)Ti弧靶，充入Ar，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到5Pa，加載偏