一种空间环境用基材表面抗菌结构及其制备方法
专利汇可以提供一种空间环境用基材表面抗菌结构及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种空间环境用基材表面抗菌结构及其制备方法，所述的基材为 钛 或钛 合金 ，属于金属纳米离子改性功能材料及其应用技术领域。通过稳压 阳极 氧 化 方法在钛及钛合金表面制备二氧化钛 纳米管 阵列，该方法简单，生成二氧化钛纳米管效率高，得到的纳米管结构规整，且提高了钛及钛合金的 比表面积 ，从而增强其负载抗菌离子的能 力 。通过 电子 束 蒸发 沉积技术将有机 硅 包裹 银 颗粒沉积到二氧化钛纳米管内，在不影响钛及钛合金基体的力学性能的前提下，提高钛及钛合金在空间环境下的抗 微 生物 腐蚀 能力。，下面是一种空间环境用基材表面抗菌结构及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种空间环境用基材表面抗菌结构，其特征在于：该抗菌结构包括二氧化钛纳米管和含银有机硅复合颗粒，含银有机硅复合颗粒沉积在二氧化钛纳米管的孔洞中。
2.根据权利要求1所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构，其特征在于：所述的二氧化钛纳米管的内径为80-500nm，二氧化钛纳米管的高度为8-20μm。
3.根据权利要求1所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构，其特征在于：所述的含银有机硅复合颗粒的制备方法为：将有机硅和含银化合物粉末利用混料机进行充分混合，并采用压片机将混合后的粉末压成饼状，得到有机硅和含银化合物的复合颗粒，有机硅与含银化合物的质量比为1：0.3-3。
4.一种空间环境用基材表面抗菌结构的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：
步骤一，将基材表面抛光至表面粗糙度R≤0.4μm；
步骤二，对基材表面进行电化学除油；
步骤三，对基材表面进行酸蚀；
步骤四，对基材表面进行阳极氧化处理，在基材表面得到二氧化钛纳米管；
步骤五，将步骤四中得到的表面带有二氧化钛纳米管的基材放置在真空室中，当真空室中的气压不大于10-5Pa时给真空室通入氩气，当真空室气压达到10-2Pa时，打开氩离子清洗源，对基材表面进行氩离子清洗，然后采用电子束蒸发的方法将有机硅包裹银颗粒沉积到基材表面。
5.根据权利要求4所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构的制备方法，其特征在于：
所述的步骤一中，抛光为机械抛光，采用水磨纸依次打磨至表面无明显划痕，粗糙度≤0.4μm，然后用蒸馏水冲洗。
6.根据权利要求4所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构的制备方法，其特征在于：
所述的步骤二中，电化学除油中所使用的化学除油槽溶液配方为：氢氧化钠(30～50)g/L，碳酸钠(30～50)g/L，磷酸三钠(20～30)g/L，硅酸钠(3～5)g/L，操作条件：温度，20～95℃；
阳极除油时间，1～5min；电流密度，5～10A/dm2。
7.根据权利要求4所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构的制备方法，其特征在于：
所述的步骤三中，酸蚀时的溶液配方：40％氢氟酸100ml/L，69％硝酸100ml/L，操作条件：室温下浸泡时间：60～90s。
8.根据权利要求4所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构的制备方法，其特征在于：
所述的步骤四中，阳极氧化处理的参数为：电解质为180～280g/L的硫酸溶液，温度在-5～
15℃，氧化电压为30～200V，阳极氧化时间为5～20min，阴极为铅板，氧化过程中不断采用压缩空气对电解质进行搅拌。
9.根据权利要求4所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构的制备方法，其特征在于：
所述的步骤五中，电子束蒸发时所用的靶材为有机硅和含银化合物的复合靶材，有机硅与含银化合物的质量比为1：0.3-3，有机硅和含银化合物的复合靶材的制备方法为：将有机硅和含银化合物粉末利用混料机进行充分混合，并采用压片机将混合后的粉末压成饼状，得到有机硅和含银化合物的复合靶材。
10.根据权利要求9所述的一种空间环境用基材表面抗菌结构的制备方法，其特征在于：有机硅的化学式为[-Si(CH3)(C6H5)O-]n，n不大于10，有机硅纯度大于99.9％，含银化合物为AgBr、AgCl或AgNO3，含银化合物为分析纯。
一种空间环境用基材表面抗菌结构及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
200g/L的硫酸溶液，设置溶液温度为-5℃，氧化电压为80V，阳极氧化时间为20min，阴极为铅板，在纯钛表面得到二氧化钛纳米管，即氧化膜，如图1所示，然后在60℃干燥箱中干燥
2h，将干燥后的试样放在真空室中，待真空室气压为10-3Pa下，先采用氩离子溅射样品
15min，再蒸发有机硅：硝酸银的质量比1：1的复合靶材沉积含银有机硅抗菌涂层。待镀膜结束后，将试样从真空室中取出，包装入库。
200g/L的硫酸溶液，设置溶液温度为-5℃，氧化电压为80V，阳极氧化时间为20min，阴极为铅板。在60℃干燥箱中干燥2h，将干燥后的试样放在真空室中，待真空室气压为10-3Pa下，先采用氩离子溅射样品15min，再蒸发有机硅：溴化银的质量比1：1的复合靶材沉积含银有机硅抗菌涂层。待镀膜结束后，将试样从真空室中取出，包装入库。
5A/dm ，除油时间2min。将试片从除油槽中拿出，用蒸馏水将其表面冲洗干净。在将试样放置在溶液配方为：40％氢氟酸100ml/L，硝酸100ml/L的混合酸中，在室温下浸泡时间60s。将试片从混合酸溶液中拿出，用蒸馏水将其表面冲洗干净。将试片放置在电解质配方为180～
200g/L的硫酸溶液，设置溶液温度为-5℃，氧化电压为80V，阳极氧化时间为20min，阴极为-3
铅板。在60℃干燥箱中干燥2h，将干燥后的试样放在真空室中，待真空室气压为10 Pa下，先采用氩离子溅射样品15min，再蒸发有机硅：氯化银的质量比1：1的复合靶材沉积含银有机硅抗菌涂层。待镀膜结束后，将试样从真空室中取出，包装入库。
杀菌前菌落数(cfu/mL) 3×105 3×105 3×105
杀菌后菌落数(cfu/mL) 4.8×104 4×104 3.8×104
抗菌率(％) 84.0 86.7 87.3
杀菌前菌落数(cfu/mL) 3×105 3×105 3×105
杀菌后菌落数(cfu/mL) 2×104 2.2×104 1.9×104
抗菌率(％) 93.3 92.7 93.7
杀菌前菌落数(cfu/mL) 3×105 3×105 3×105
杀菌后菌落数(cfu/mL) 36 20 12
抗菌率(％) 99.9 99.9 99.9
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