[发明专利]一种空间环境用基材表面抗菌结构及其制备方法

权利要求书

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。