一种抗菌型涂层刀具及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌型涂层刀具及其制备方法，涉及厨房用刀具技术领域。该抗菌型涂层刀具包括刀具基体、附着于所述刀具基体表面的过渡层以及附着于过渡层表面的金属掺杂类金刚石涂层，金属掺杂类金刚石涂层中的掺杂金属为具有抗菌功效的金属。该抗菌型涂层刀具的类金刚石涂层具有优异的耐磨减摩性能，相比于常用的氮化物等陶瓷涂层，具有更低的摩擦系数、更好的抗粘性，同时类金刚石涂层不会与抗菌金属反应，掺杂后能够更好的发挥其抗菌效果。并且获得的厨刀可实现高效性、耐用性以及抗菌性。本申请的制备方法简单，获得的抗菌型涂层刀具具有高效性、耐用性、抗菌性，能够有效的提高用户体验并保障人们的饮食健康。

An antibacterial coating cutter and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌型涂层刀具及其制备方法
本专利技术涉及厨房用刀具
，具体而言，涉及一种抗菌型涂层刀具及其制备方法。
技术介绍
厨刀主要是家庭中用来切割肉类、蔬菜、水果等的厨房用刀具，其材质通常为不锈钢等钢材，但由于钢材硬度通常较低，且摩擦系数较高，使用过程中刃口容易变钝，需经常复磨，极大的降低用户体验。此外，厨刀通常用于切割新鲜食材，特别是肉制品，如新鲜猪肉、鸡肉、鱼肉等。这些肉制品中通常含有大量的细菌，处理完食材后会残留在在厨刀表面，并且随着厨刀长时间的放置，细菌会快速滋生繁殖，严重影响厨房环境，甚至危害人们的饮食健康。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗菌型涂层刀具，其具有高效性、耐用性以及较佳的抗菌性。本专利技术的目的在于提供抗菌型涂层刀具的制备方法，该制备方法简单，获得的抗菌型涂层刀具具有高效性、耐用性、抗菌性，能够有效的提高用户体验并保障人们的饮食健康。本专利技术是这样实现的：第一方面，实施例提供一种抗菌型涂层刀具，其包括刀具基体、附着于所述刀具基体表面的过渡层以及附着于所述过渡层表面的金属掺杂类金刚石涂层，所述金属掺杂类金刚石涂层中的掺杂金属为具有抗菌功效的金属。在可选的实施方式中，所述掺杂金属包括银和铜中的一种或多种的混合物。在可选的实施方式中，所述金属掺杂类金刚石涂层的厚度为1-3μm。在可选的实施方式中，所述金属掺杂类金刚石涂层中掺杂金属的质量占所述金属掺杂类金刚石涂层的质量百分数为1-5％。在可选的实施方式中，所述刀具基体的基材为钢材质；优选地，所述钢材质包括碳钢、不锈钢或合金钢。在可选的实施方式中，所述过渡层为Ti层；优选地，所述过渡层的厚度为100-500nm。第二方面，实施例提供一种如前述实施方式任一项所述的抗菌型涂层刀具的制备方法，其包括：在所述刀具基体的表面依次附着所述过渡层和所述金属掺杂类金刚石涂层。在可选的实施方式中，采用磁控溅射技术在所述刀具基体的表面依次附着所述过渡层和所述金属掺杂类金刚石涂层。在可选的实施方式中，采用石墨靶材和掺杂金属靶材共溅射以沉积所述金属掺杂类金刚石涂层。在可选的实施方式中，溅射时的背景真空度低于5×10-4Pa；优选地，工作气压为0.1-1Pa；优选地，所述石墨靶材的溅射功率为400-1200W；优选地，所述掺杂金属靶材的溅射功率为30-200W。本专利技术具有以下有益效果：本申请提供的抗菌型涂层刀具，通过在刀具基体的表面附着过渡层和金属掺杂类金刚石涂层，其中，掺杂的金属为具有抗菌功效的金属，类金刚石涂层具有优异的耐磨减摩性能，相比于常用的氮化物等陶瓷涂层，具有更低的摩擦系数、更好的抗粘性，同时类金刚石涂层不会与抗菌金属反应，掺杂后能够更好的发挥其抗菌效果。并且获得的厨刀可实现高效性、耐用性以及抗菌性。本申请的制备方法简单，获得的抗菌型涂层刀具具有高效性、耐用性、抗菌性，能够有效的提高用户体验并保障人们的饮食健康。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本实施例中金属掺杂类金刚石涂层厨刀扫描电子显微镜(SEM)截面形貌图：其中，(a)为银掺杂和(b)为铜掺杂；图2为实施例中银掺杂类金刚石涂层厨刀的摩擦系数与磨损速率，并与不锈钢基体和TiN涂层进行对比；图3为实施例中银掺杂类金刚石涂层与不锈钢基材菌落培养对比图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本申请提供了一种抗菌型涂层刀具，其包括刀具基体、附着于刀具基体表面的过渡层以及附着于过渡层表面的金属掺杂类金刚石涂层，金属掺杂类金刚石涂层中的掺杂金属为具有抗菌功效的金属。其中，刀具基体的基材为钢材质；优选地，钢材质包括碳钢、不锈钢或合金钢。本申请中，过渡层为Ti层，优选地，过渡层的厚度为100-500nm。本申请中通过在类金刚石涂层(也称DLC涂层)的基础上，掺杂具有抗菌功效的金属，类金刚石涂层通常具有优异的耐磨减摩性能，相比于常用的氮化物等陶瓷涂层，具有更低的摩擦系数、更好的抗粘性，同时类金刚石涂层不会与抗菌金属反应，掺杂后能够更好的发挥其抗菌效果。并且获得的厨刀可实现高效性、耐用性以及抗菌性。具体来说，本申请中的掺杂金属银和铜中的一种或多种的混合物。金属掺杂类金刚石涂层的厚度为1-3μm。金属掺杂类金刚石涂层中掺杂金属的质量占金属掺杂类金刚石涂层的质量百分数为1-5％。经专利技术人研究发现，当金属掺杂类金刚石涂层中掺杂金属的含量低于1％时，抗菌型涂层刀具的抗菌效果极不明显；而当掺杂金属的含量高于5％时，抗菌效果提高不明显，且易造成DLC涂层表面出现纳米银层或铜层，降低涂层的摩擦性能。此外，本申请还提供了上述抗菌型涂层刀具的制备方法，具体包括以下步骤：S1、对刀具基体进行清洗。利用常规清洗技术(包括但不限于超声波清洗技术)对刀具基体进行清洗，以去除刀具基体表面的污染。S2、沉积过渡层。本申请中利用磁控溅射技术在刀具基体的表面附着过渡层，具体到本实施例中，过渡层为Ti层，在附着过渡层时，所采用的溅射功率为400-1000W，溅射至过渡层的厚度为100-500nm。S3、沉积金属掺杂类金刚石涂层。本申请中利用磁控溅射技术在过渡层的表面附着金属掺杂类金刚石涂层，具体到本实施例中，在附着金属掺杂类金刚石涂层时，采用石墨靶材和掺杂金属靶材共溅射以沉积金属掺杂类金刚石涂层，背景真空度低于5×10-4Pa；工作气压为0.1-1Pa；石墨靶材的溅射功率为400-1200W；掺杂金属靶材的溅射功率为30-200W。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供了一种抗菌型涂层刀具，其包括刀具基体、附着于刀具基体表面的Ti过渡层以及附着于Ti过渡层表面的Ag掺杂类金刚石涂层。该抗菌型涂层刀具的制备方法包括：S1、利用超声波清洗技术对刀具基体进行清洗，以去除刀具基体表面的污染。S2、利用磁控溅射技术在溅射功率为800W的条件下在刀具基体的表面附着厚度为400nm的Ti过渡层。S3、采用石墨靶材和掺杂金属靶材共溅射以沉积Ag掺杂类金刚石涂层，背景真空度低于5×10-4Pa；工作气压为0.1-1Pa；石墨靶材的溅射功率为800W；掺杂金属靶材的溅射功率为150W。Ag掺杂DLC涂层厚度为2μm，Ag含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌型涂层刀具，其特征在于，其包括刀具基体、附着于所述刀具基体表面的过渡层以及附着于所述过渡层表面的金属掺杂类金刚石涂层，所述金属掺杂类金刚石涂层中的掺杂金属为具有抗菌功效的金属。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌型涂层刀具，其特征在于，其包括刀具基体、附着于所述刀具基体表面的过渡层以及附着于所述过渡层表面的金属掺杂类金刚石涂层，所述金属掺杂类金刚石涂层中的掺杂金属为具有抗菌功效的金属。


2.根据权利要求1所述的抗菌型涂层刀具，其特征在于，所述掺杂金属包括银和铜中的一种或多种的混合物。


3.根据权利要求1所述的抗菌型涂层刀具，其特征在于，所述金属掺杂类金刚石涂层的厚度为1-3μm。


4.根据权利要求1所述的抗菌型涂层刀具，其特征在于，所述金属掺杂类金刚石涂层中掺杂金属的质量占所述金属掺杂类金刚石涂层的质量百分数为1-5％。


5.根据权利要求1所述的抗菌型涂层刀具，其特征在于，所述刀具基体的基材为钢材质；
优选地，所述钢材质包括碳钢、不锈钢或合金钢。


6.根据权利要求1-5任一项所述的抗菌型涂层刀具，其特征在于，所述过渡...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪唯，郭朝乾，韦春贝，林松盛，石倩，王红莉，李洪，洪悦，许伟，代明江，唐鹏，苏一凡，唐春梅，何玲，黄远清，
申请(专利权)人：广东省新材料研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44