一种基材抗菌制备工艺、抗菌基材及镀膜设备制造技术

本申请涉及一种基材抗菌制备工艺、抗菌基材及镀膜设备，其中，制备工艺包括以下步骤：基材置于密闭腔室内的转动料架上，抽真空形成真空处理腔室；向密闭腔室内通入惰性气体，通电启动密闭腔室内的离子发生器，对基材进行等离子清洗；向密闭腔室内通入第一工作气体，给阴极硅靶通电，通过磁控溅射的方式在基材表面沉积氧化硅膜；驱使转动盘和转动料架转动，向密闭腔室持续通入第二工作气体，给阴极银靶通电，通过磁控溅射的方式在氧化硅膜背离基材的表面沉积纳米银离子膜；在纳米银离子膜背离氧化硅膜的一侧沉积全氟聚合物膜。本申请提升银离子膜层与基材之间的附着稳定性，维持基材良好的抗菌性能。好的抗菌性能。好的抗菌性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基材抗菌制备工艺、抗菌基材及镀膜设备


[0001]本申请涉及抗菌镀膜的
，尤其是涉及一种基材抗菌制备工艺、抗菌基材及镀膜设备。

技术介绍

[0002]目前，市面上真空镀膜是指把金属、合金或化合物进行蒸发的方式，使其在被涂覆的工件上凝固并沉积的方法。相较于传统技术中的电镀法，真空镀膜附着力高，膜层的致密性好，因此真空镀膜机被广泛应用于工业生产过程中。
[0003]随着生活品质的提高，人们也越来越注重健康问题，因此，一些产品上需要进行抗菌处理，比如手机膜、屏幕面板和电子产品壳体等；相应的，以前抗菌基材的真空镀膜过程通常是采用含银的镀膜靶进行加热蒸发，将银离子涂覆于基材的表面，使得基材具有抗菌性。但是，这种镀膜方式所形成的银离子膜层在基材上附着力不高，实际使用中容易因外部摩擦而使得抗菌性能快速降低，不易于维持基材良好的抗菌性能。

技术实现思路

[0004]第一方面，为了提升银离子膜层与基材之间的附着稳定性，维持基材良好的抗菌性能，本申请提供一种基材抗菌制备工艺。
[0005]本申请提供的一种基材抗菌制备工艺采用如下的技术方案：一种基材抗菌制备工艺，包括以下步骤：S01、基材置于密闭腔室内的转动料架上，抽真空形成真空处理腔室；其中，密封腔室内设有转动盘和阳极支架，阳极支架处于转动盘的中心位置，转动料架偏心设置于转动盘上且与转动盘转动连接；S02、向密闭腔室内通入惰性气体，通电启动密闭腔室内的离子发生器，对基材进行等离子清洗；S03、向密闭腔室内通入第一工作气体，给阴极硅靶通电，通过磁控溅射的方式在基材表面沉积氧化硅膜；其中，第一工作气体包括氧气和步骤S02中相同的惰性气体；S04、驱使转动盘和转动料架转动，向密闭腔室持续通入第二工作气体，给阴极银靶通电，通过磁控溅射的方式在氧化硅膜背离基材的表面沉积纳米银离子膜；S05、在纳米银离子膜背离氧化硅膜的一侧沉积全氟聚合物膜。
[0006]通过采用上述技术方案，先在基材上沉积一层氧化硅膜作为底层，而后沉积用于起到抗菌作用的纳米银离子膜，并且在沉积过程中，因转动盘与转动料架的转动，使得基材呈现一种既自转又公转的形式，而实际沉积作业中，阴极粒子是自阴极靶材向着转动料架运动的，以此实现粒子的沉积，而本方案中基材会进行自转与公转，使得基材上沉积的纳米银离子膜排布更为均匀。同时，过往大都是通过先通入工作气体至一定气体密度后，再进行磁控溅射，这种情况下初始的气体密度就处于较高值，阴极粒子自阴极靶材被溅射并向转动料架转移的速率会较快，从而能够在基材上沉积得到致密的镀层；而在本方案中，通过将
第二工作气体以特定的速率进行持续通入，可相对降低阴极粒子自阴极靶材被溅射并向转动料架转移的速率，从而在基材上沉积得到致密度与厚度都相对较低且更为均匀的纳米银离子膜。接着，在纳米银离子膜沉积全氟聚合物膜，一方面可减少纳米银离子膜直接与外界接触而被磨耗及氧化的情况，维持基材良好的抗菌性能；另一方面，作为大分子聚合物的全氟聚合物膜能够与氧化硅膜实现分子键结合，从而对纳米银离子膜起到包覆稳固的作用，从而提升银离子膜层与基材之间的附着稳定性，维持基材良好的抗菌性能。
[0007]可选的，在步骤S04的磁控溅射过程中，阴极银靶的电流为1A，电压为350
‑
420V，沉积速率为6
‑
8nm/min，第二工作气体的通入速率为180
‑
210sccm。
[0008]通过采用上述技术方案，令沉积速率在1
‑
2nm/min之间，且控制第二工作气体的通入速率为180
‑
210sccm，可减少纳米银离子从阴极银靶溅射过快的情况，使得纳米银离子能够缓慢均匀地沉积在氧化硅膜上形成纳米银离子膜，以保持良好的抗菌效果。而在实际沉积过程中，沉积速率过快可能会使得粒子集中一处进行厚度方向的快速堆叠，影响粒子的沉积薄膜的均匀性。
[0009]可选的，在步骤S04的磁控溅射过程中，第二工作气体为氩气，处理时间为20
‑
60s；处理过程中，转动盘转动1
‑
2圈，且转动盘转速与转动料架转速之比为1：(3.5
‑
5)。
[0010]可选的，在步骤S04的磁控溅射过程中，第二工作气体包括氩气和氧气，氩气与氧气通入速率之比为(1
‑
1.05)：1；处理时间为30
‑
35s，处理过程中转动盘转动2圈，且转动盘转速与转动料架转速之比为1：(3.5
‑
5)。
[0011]可选的，在步骤S04的磁控溅射过程中还包括：通电启动密封腔室内的离子发生器。并且，离子发生器通电工作时的电流为0.8A，电压为750
‑
800V。
[0012]可选的，步骤S05具体为：加热置于密封腔室内的全氟聚合物药丸，使全氟聚合物药丸受热蒸发呈全氟聚合物并沉积于纳米银离子膜背离氧化硅膜的一侧形成全氟聚合物膜，处理时间为6
‑
8min。
[0013]通过采用上述技术方案，采用加热蒸发的方式将全氟聚合物药丸蒸发为分子状，从而方便快捷地在纳米银离子膜背离氧化硅膜的一侧形成全氟聚合物膜。
[0014]可选的，在步骤S02中，第一工作气体包括氩气和氧气；其中，氩气的通入速率为50
‑
60sccm，且氩气通入速率与氧气通入速率之比为1：(2
‑
2.2)。
[0015]第二方面，为了提升银离子膜层与基材之间的附着稳定性，维持基材良好的抗菌性能，本申请提供一种抗菌基材。
[0016]本申请提供的一种抗菌基材采用如下的技术方案：一种抗菌基材，采用上述中的所述基材抗菌制备工艺制备而成，包括基材、处于基材上的氧化硅膜、处于氧化硅膜上的纳米银离子膜和处于纳米银离子膜上的全氟聚合物膜。
[0017]通过采用上述技术方案，制备得到的抗菌基材中银离子膜层与基材之间的具有良好的附着稳定性，可以维持良好的抗菌性能。
[0018]第三方面，为了提升银离子膜层与基材之间的附着稳定性，维持基材良好的抗菌性能，本申请提供一种镀膜设备。
[0019]本申请提供的一种镀膜设备采用如下的技术方案：一种镀膜设备，包括：
工作仓，所述工作仓内形成有密封腔室；真空抽取装置，用于对工作仓内空气进行抽取；离子发生器，设于工作仓内；气体输送装置，用于将工作气体输送至工作仓内；转动盘，转动设于工作仓内；阳极支架，设于工作仓内，且所述阳极支架处于转动盘的中心位置；所述阳极支架设有第一限位结构，第一限位结构能够对药丸进行限位，且所述第一限位结构连接有加热组件；转动料架，偏心设于转动盘上且与转动盘转动连接，所述转动料架上设有第二限位结构，所述第二限位结构能够对基材进行限位；动力驱动机构，所述转动盘的转动与转动料架的转动均由动力驱动机构驱动；阴极靶材，连接于工作仓的内壁，且所述阴极靶连接有导通电路；磁体，设于工作仓内壁，且所述磁体、阴极靶材和阳极支架处于同一直线。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基材抗菌制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S01、基材置于密闭腔室内的转动料架(5)上，抽真空形成真空处理腔室；其中，密封腔室内设有转动盘(3)和阳极支架(4)，阳极支架(4)处于转动盘(3)的中心位置，转动料架(5)偏心设置于转动盘(3)上且与转动盘(3)转动连接；S02、向密闭腔室内通入惰性气体，通电启动密闭腔室内的离子发生器(2)，对基材进行等离子清洗；S03、向密闭腔室内通入第一工作气体，给阴极硅靶通电，通过磁控溅射的方式在基材表面沉积氧化硅膜；其中，第一工作气体包括氧气和步骤S02中相同的惰性气体；S04、驱使转动盘(3)和转动料架(5)转动，向密闭腔室持续通入第二工作气体，给阴极银靶通电，通过磁控溅射的方式在氧化硅膜背离基材的表面沉积纳米银离子膜；S05、在纳米银离子膜背离氧化硅膜的一侧沉积全氟聚合物膜。2.根据权利要求1所述的一种基材抗菌制备工艺，其特征在于，在步骤S04的磁控溅射过程中，阴极银靶的电流为1A，电压为350
‑
420V，沉积速率为6
‑
8nm/min，第二工作气体的通入速率为180
‑
210sccm。3.根据权利要求2所述的一种基材抗菌制备工艺，其特征在于，在步骤S04的磁控溅射过程中，第二工作气体为氩气，处理时间为20
‑
60s；处理过程中，转动盘(3)转动1
‑
2圈，且转动盘(3)转速与转动料架(5)转速之比为1：（3.5
‑
5）。4.根据权利要求2所述的一种基材抗菌制备工艺，其特征在于，在步骤S04的磁控溅射过程中，第二工作气体包括氩气和氧气，氩气与氧气通入速率之比为（1
‑
1.05）：1；处理时间为30
‑
35s，处理过程中转动盘(3)转动2圈，且转动盘(3)转速与转动料架(5)转速之比为1：（3.5
‑
5）。5.根据权利要求4所述的一种基材抗菌制备工艺，其特征在于，在步骤S04的磁控溅射过程中还包括：通电启动密封腔室内的离子发生器(2)。6.根据权利要求1所述的一种基材抗菌制备工艺，其特征在于，步骤S05具体为：加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，张扬，常杰，
申请(专利权)人：深圳市一诺真空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：