[发明专利]一种具有抗菌性能纳米硬质点的表面修饰方法

说明书

本发明公开了一种具有抗菌性能纳米硬质点的表面修饰方法，涉及的纳米硬质点包括纳米金刚石颗粒，银‑碳化硅复合纳米颗粒、银‑氧化铝复合纳米颗粒以及银‑非晶合金复合纳米颗粒，将所述的纳米硬质点混入到涂料或者水中获得悬浮液，将所述悬浮液涂于目标表面干燥或采用机械打磨法将所述抗菌纳米材料覆盖式嵌入到目标表面，形成抗菌表面。本发明通过覆盖式或嵌入式的表面修饰方法，可对不同材料的表面获得优异的抗菌性能。

技术领域

本发明属于表面科学领域，特别涉及到一种具有抗菌性能纳米硬质点的表面修饰方法。

背景技术

一直以来，表面修饰技术是涉及到各行各业的重要技术领域。其中抗菌表面优势与人类生活最为密切相关的一点，从医疗用品到快递包装，从公共设施到货运游轮。这些领域对抗菌表面的要求越来越高。新型冠状病毒的出现更使体现了抗菌表面对人类文明的重要性。

目前尚未发现有相关文献或专利报导。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种具有抗菌性能纳米硬质点的表面修饰方法，可对不同材料的表面获得优异的抗菌性能，普适性高，处理方式简单，成本低廉。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种具有抗菌性能纳米硬质点的表面修饰方法，其特征在于，采用抗菌纳米硬质点作为修饰原料，所述抗菌纳米硬质点包括：纳米金刚石颗粒、银-碳化硅复合纳米颗粒、银-氧化铝复合纳米颗粒或银-非晶合金复合纳米颗粒，将所述纳米硬质点混入到液体中，搅拌后获得悬浮液；再将所述悬浮液覆盖于目标表面，形成抗菌表面。所述液体为涂料或者水。

选择所述几种材料的原因在于：

选取金刚石纳米颗粒是由于其具有极强的硬度，可以作为硬质点，同时具有较好的杀菌效果。

选取银-碳化硅、银-氧化铝、银-非晶合金复合纳米颗粒是由于银纳米颗粒均有良好的杀菌性能，但其力学性能较差导致适用范围降低；因此将银复合到碳化硅、氧化铝、非晶合金等具有较高硬度的材料中，可以应用于更广泛的场景。选择碳化硅、氧化铝和非晶合金三种材料是由于这三种材料均具有较高的硬度，可应用于对温度、导电性等有一定需求的材料表面。

通过机械破碎法制备纳米金刚石颗粒，所述纳米金刚石颗粒尺寸在5-500纳米之间。选择一范围内是由于，5-50纳米的金刚石颗粒具有较好杀菌性但对一些粗糙表面难以形成有效嵌入，50-500纳米(优选100-200纳米)的金刚石颗粒杀菌效果偏弱但能有效嵌入目标表面。因此采用较宽的颗粒尺寸分布可以在目标表面形成有效的抗菌表面。

所述银-碳化硅复合纳米颗粒，在炼制碳化硅时加入尺寸在2-50纳米之间的银颗粒，然后将炼制的碳化硅采用机械破碎法制成5-500纳米(优选100-200纳米)之间的银-碳化硅复合纳米颗粒。

所述银-氧化铝复合纳米颗粒，在炼制氧化铝时加入尺寸在2-50纳米之间的银颗粒，然后将炼制的碳化硅采用机械破碎法制成5-500纳米之间的银-氧化铝复合纳米颗粒。

所述银-非晶合金纳米颗粒，在炼制非晶合金时加入尺寸在2-50纳米之间的银颗粒，然后将炼制的碳化硅采用机械破碎法制成5-500纳(优选100-200纳米)米之间的银-非晶合金复合纳米颗粒。

选择上述几种复合硬质点的尺寸范围是由于，5-50纳米的银颗粒具有较好杀菌性，50-500纳米(优选100-200纳米)的碳化硅、氧化铝、非晶合金纳米颗粒能有效嵌入目标表面。因此采用上述尺寸分布的复合颗粒可以在目标表面形成有效的抗菌表面。这是经过大量反复研究和试验得出的。

所述硬质点质量分数在0.1％-1.5％，充分搅拌分散后形成抗菌涂料，将所述悬浮液涂于目标表面干燥获得覆盖式抗菌表面。覆盖式抗菌表面对目标原始表面无损害，这样的抗菌表面保护效果好但易被破坏，适用收到较大外力的表面。