磁控溅射TiN/Cu-Zn纳米多层膜腐蚀和抗菌性能研究

2010-03-13 韦春贝 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院现代焊接生产技术国

  采取双靶磁控溅射的策略在不绣钢外表沉淀积累了TiN/ Cu-Zn 納米很很三层膜,探讨了很很三层组成部分对膜层耐结垢效果和抗茵效果的印象,还有外表结垢与抗茵的密切关系。没想到认为,Cu-Zn 层相对薄时,膜层的耐结垢效果相对好,渐渐Cu-Zn 层厚薄的曾加耐结垢效果有效骤降。Cu-Zn 层薄时,膜层抗茵效果对TiN 层厚薄普遍神经敏锐;而当Cu-Zn 层太厚时,抗茵效果对TiN 层厚薄不神经敏锐,均都有着好一点的抗茵效果。有适当的很很三层组成部分,如TiN 层厚薄为3.3~5nm 作用,Cu-Zn 层厚薄约为4nm 时,不使膜层都有着很好的抗茵效果和耐结垢效果。   近期来,不断地人类对更健康繁衍室内环境的也日益特别关注,各种类型抑菌板材短时间内发展进步起床。冷库保温隔热板的表层装饰管圆管大量操作于调味品工业化的、社区医疗清洁卫生同时平日生存中,对冷库保温隔热板的表层装饰管圆管确定抑菌进行处理有很重要的意义上 。TiN 镀后会因为强度高、抗损伤、化学上的动态平衡性及热动态平衡性好和光泽度优雅等缺点,已大量操作于冷库保温隔热板的表层装饰管圆管的外界面耐腐蚀性化。以便使TiN 膜层更具很好的抑菌成果,以有学习在TiN中参杂抑菌阳离子Ag 等 。文章回收利用磁控溅射的步骤在冷库保温隔热板的表层装饰管圆管外界面制作了TiN/ Cu-Zn 高层膜,拟根据高层结构的来配制膜层的金屬腐蚀耐腐蚀性,而能配制抑菌耐腐蚀性。采用Cu-Zn 看作金屬层是会因为Cu、Zn 更具很好的抑菌成果,能否赢得双相抑菌重元素以增长膜层的抑菌成果和广谱抑菌性。

1、实验部分

  基体材料为市场工业用SUS201/ 8k 光面不锈钢板材。实验前用丙酮酒精超声清洗,浸酸,冲洗烘干后放入真空室中。本底真空度为5 ×10 - 3 Pa ,沉积前用氩气进行射频清洗20min。在沉积过程中转动靶台使样品在Ti 靶(99.9 %) 和黄铜靶H62 (99.5 %)之间转动,通过控制靶台在溅射靶前停留的时间控制单层厚度。Ti 靶采用直流磁控溅射, 电流为0.6A;黄铜靶采用射频磁控溅射,射频功率为300W。采用氮气和氩气的混合气体,其流量分别为2 和6cm3·min - 1 (标准状态) ,总气压为0.56Pa ,偏压为直流80V 叠加脉冲200V ,沉积温度为200°C ,总沉积时间为1h ,最外层为TiN 层,具体工艺参数如表1 所示。TiN 层的沉积速率约为0.33nm/ s ,Cu-Zn 层的沉积速率约为0.67nm/ s。

表1  四层膜堆积生产技术产品参数

多层膜沉积工艺参数

  采取扫锚智能光学显微镜对膜层的剖面对其确定观查。采取CHI604C 电化学分析上的终合测式仪系统的测式仪样件的Tafel 动电势极化曲线图,水饱和溶液为3.5 %的NaCl 水饱和溶液,扫锚进程0.5mV/ s。防菌经过多次实验发现图案填充欧美J ISZ 280122000 规定,主要采用履膜法对其确定防菌功效经过多次实验发现。经过多次实验发现茵种为ATCC25922 肠道杆菌( E. coli) 和ATCC25923 橘淡黄色红葡萄球菌(S. aureus) 。除菌率测算工式为

  式中, R 为抗真菌率, B 为未进行处理冷库保温隔热板的表层样件的活菌数, C 为双层膜样件的活菌数。

3、结论

  Cu-Zn 层板材的强度对高层膜的耐浸蚀特性引响著。Cu-Zn 层薄时高层膜的耐浸蚀特性好点,现在Cu-Zn 层板材的强度添加,耐浸蚀特性有明显增涨。Cu-Zn 层薄时,除菌特性对TiN 层板材的强度脆弱,添加TiN 层板材的强度使除菌特性增涨。Cu-Zn 层厚时,除菌特性对TiN层板材的强度不脆弱,TiN 层板材的强度对除菌特性引响好大,膜层具备强些的除菌实际效果。存在的恰当的高层形式,如TiN 层板材的强度为3.3nm~5nm 以上,Cu-Zn 层板材的强度约为4nm时,让高层膜的除菌特性和耐浸蚀特性都比好点。