一种不锈钢的活化方法及在医用不锈钢表面制备Ni-P-PTFE复合涂层的方法技术

本发明专利技术属于材料学技术领域，提供了一种不锈钢的活化方法及在医用不锈钢表面制备Ni

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢的活化方法及在医用不锈钢表面制备Ni
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PTFE复合涂层的方法


[0001]本专利技术涉及材料学
，尤其涉及一种不锈钢的活化方法及在医用不锈钢表面制备Ni
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P
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PTFE复合涂层的方法。

技术介绍

[0002]不锈钢是一种耐蚀性、加工性能优良的金属材料，被广泛应用于化工领域的管道系统和热交换系统、医疗器械产品、食品加工等行业。但不锈钢表面能较高，易粘附各种污垢，并且清理起来较为困难。例如，在管道系统或热交换系统中，不锈钢一旦发生生物污染和水垢积存等问题，将导致工厂整体效率下降，造成巨大的经济损失。再如食品加工设备和医疗设备表面生物膜的形成将对公众的健康安全造成严重威胁。目前，国内外通过对不锈钢进行表面改性，来提升不锈钢的表面粘附性，以尽量减少污垢或生物膜的形成。不锈钢的表面改性一般包括改变不锈钢表面微观结构或者涂覆低表面能的涂层，来实现抗粘连的目的。其中，Ni
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PTFE作为一种具有广泛应用的抗粘连复合涂层。该涂层是一种由抗粘连性优良的聚四氟乙烯(PTFE)颗粒镶嵌在Ni
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P金属基质中的复合镀层，该涂层除了具有优异抗粘附性、耐腐蚀性、耐磨性之外，还具有一定的导电性。近年来，国内外科研人员针对该涂层在食品加工、机械、电子、等多个领域开展了广泛的应用研究。其中，在不锈钢表面Ni
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PTFE涂层制备过程中，不锈钢基材的活化对后续涂层的质量起到至关重要的影响。而不锈钢表面存在一层透明而致密的氧化层，如果不能完整去除，则后续涂层的沉积质量将无法得到保证。目前，不锈钢的活化方式有化学活化和阳极活化等。但，上述活化手段的活化效果欠佳，使后续沉积涂层的质量和与基体之间的结合强度造成不利影响。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种不锈钢的活化方法及在医用不锈钢表面制备Ni
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PTFE复合涂层的方法。本专利技术提供的活化处理能够彻底除去不锈钢基材表面的氧化膜，提高后续涂层的沉积质量。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种不锈钢的活化方法，包括以下步骤：
[0006]将不锈钢基材依次进行超声波清洗、碱性除油和阴极活化；
[0007]所述阴极活化的活化液为体积分数为5～15％的盐酸；
[0008]所述阴极活化的阳极为高纯石墨板，阴极为所述不锈钢基材；
[0009]所述阴极活化的电流密度为1.5～3A/dm2。
[0010]优选地，所述超声波清洗的试剂包括无水乙醇。
[0011]优选地，所述超声波清洗的功率为90～200W，时间为10～30min。
[0012]优选地，所述碱性除油的试剂为碱性溶液；所述碱性溶液为包括以下浓度组分的水溶液：
[0013]NaOH 20～40g/L，Na2CO
3 20～40g/L，Na3PO
4 10～30g/L。
[0014]优选地，所述碱性除油的方式为浸泡；所述碱性除油的温度为70～90℃，时间为20～30min。
[0015]本专利技术提供了一种在医用不锈钢表面制备Ni
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PTFE复合涂层的方法，包括以下步骤：
[0016]按照上述技术方案所述的活化方法对医用不锈钢基材进行活化，得到活化不锈钢基材；
[0017]在所述活化不锈钢基材的表面依次进行电沉积镍层、化学沉积Ni
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P层和化学沉积Ni
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PTFE复合涂层。
[0018]优选地，所述电沉积镍层的条件包括：镀镍液包括盐酸水溶液和氯化镍；所述盐酸水溶液的体积浓度为100～150mL/L，所述氯化镍在盐酸水溶液中的浓度为200～300g/L；阳极为高纯镍板，阴极为所述活化不锈钢基材，电流密度为1～5A/dm2，电沉积的时间为4～8min。
[0019]优选地，所述化学沉积Ni
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P层的条件包括：镍磷镀液包括以下浓度的组分：硫酸镍25～30g/L，次磷酸钠20～30g/L，柠檬酸钠6～10g/L，乳酸15～20g/L，稳定剂1～3mg/L，缓冲剂8～12g/L和水；所述镍磷镀液的pH值为4.6～5.0，化学沉积的温度为87～89℃，化学沉积的时间为20～30min。
[0020]优选地，所述化学沉积Ni
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PTFE复合涂层的条件包括：Ni
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PTFE镀液包括以下浓度的组分：硫酸镍25～30g/L，次磷酸钠20～30g/L，柠檬酸钠6～10g/L，乳酸15～20g/L，稳定剂1～3mg/L，缓冲剂8～12g/L，聚四氟乙烯乳液30～150mL/L和水；所述聚四氟乙烯乳液的固含量为5～15％；所述镀Ni
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PTFE液的pH值为4.6～5.0，化学沉积的温度为77～78℃，化学沉积的时间为20～30min。
[0021]本专利技术提供了一种不锈钢的活化方法，包括以下步骤：将不锈钢基材依次进行超声波清洗、碱性除油和阴极活化；所述阴极活化的活化液为体积分数为5～15％的盐酸；所述阴极活化的阳极为高纯石墨板，阴极为所述不锈钢基材；所述阴极活化的电流密度为1.5～3A/dm2。本专利技术提供的活化方法能够彻底除去不锈钢基材上的氧化层，提高后续镀层的粘结力和涂覆效果。
[0022]本专利技术还提供了一种在医用不锈钢表面制备Ni
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PTFE复合涂层的方法，包括以下步骤：按照上述技术方案所述的活化方法对医用不锈钢基材进行活化，得到活化不锈钢基材；在所述活化不锈钢基材的表面依次进行电沉积镍层、化学沉积Ni
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P层和化学沉积Ni
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PTFE复合涂层。本专利技术将不锈钢基材先进行活化处理，高效率除去不锈钢基材上的氧化层；然后在活化不锈钢基材上电沉积镍层，保证了Ni
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PTFE复合涂层和不锈钢基材的结合力；同时，保证了得到的Ni
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PTFE复合涂层的结构致密、表面聚四氟乙烯颗粒分布均匀、抗粘连性能优异。
附图说明
[0023]图1为阴极活化使用的装置示意图；
[0024]图2为实施例1～5所得Ni
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PTFE复合涂层的XRD谱图；
[0025]图3为实施例1所得Ni
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PTFE复合涂层的表面SEM图；
[0026]图4为实施例2所得Ni
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PTFE复合涂层的表面SE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢的活化方法，其特征在于，包括以下步骤：将不锈钢基材依次进行超声波清洗、碱性除油和阴极活化；所述阴极活化的活化液为体积分数为5～15％的盐酸；所述阴极活化的阳极为高纯石墨板，阴极为所述不锈钢基材；所述阴极活化的电流密度为1.5～3A/dm2。2.根据权利要求1所述的活化方法，其特征在于，所述超声波清洗的试剂包括无水乙醇。3.根据权利要求1或2所述的活化方法，其特征在于，所述超声波清洗的功率为90～200W，时间为10～30min。4.根据权利要求1所述的活化方法，其特征在于，所述碱性除油的试剂为碱性溶液；所述碱性溶液为包括以下浓度组分的水溶液：NaOH 20～40g/L，Na2CO
3 20～40g/L，Na3PO
4 10～30g/L。5.根据权利要求1或4所述的活化方法，其特征在于，所述碱性除油的方式为浸泡；所述碱性除油的温度为70～90℃，时间为20～30min。6.一种在医用不锈钢表面制备Ni
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PTFE复合涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：按照权利要求1～5任一项所述的活化方法对医用不锈钢基材进行活化，得到活化不锈钢基材；在所述活化不锈钢基材的表面依次进行电沉积镍层、化学沉积Ni
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P层和化学沉积Ni
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PTFE复合涂层。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电沉积镍层的条件包括：镀镍液包括盐酸水溶液和氯化镍；所述盐酸水溶液的体积浓度为100～150mL/L，所述氯化镍在盐酸水溶液中的浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，邵国森，
申请(专利权)人：上海锐畅医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：