[发明专利]刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法

权利要求书

1.刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

清洗步骤：对刀具基材进行表面清洗处理；

吸附气体清除步骤：将清洗好的刀具基材进行吸附气体清除处理；

底层基膜镀膜步骤：在真空状态下，冲入氮气，借助惰性气体辉光放电，使镀料气化并离子化，离子经过电场加速，高速轰击刀具基材表面，并沉积于刀具基体表面，形成底层基膜；

CrN膜层镀膜步骤：对底层基膜的表面进行Cr离子轰击处理，使底层基膜的表面形成CrN膜层；

TiCN膜层镀膜步骤：对CrN膜层的表面进行Ti离子轰击处理，使CrN膜层的表面形成TiCN膜层；

Q-TiO₂纳米膜层镀膜步骤：使用Ti靶进行镀膜，使TiCN膜层的表面形成Q-TiO₂纳米膜层。

2.根据权利要求1所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述清洗步骤包括以下子步骤：

A.对刀具基材的来料进行检验；

B.采用高效水基清洗剂对刀具基材进行过碱去油处理，然后用清水冲洗刀具基材；

C.对刀具基材进行过酸表面洁化处理，然后用清水冲洗刀具基材；

D.采用丙酮加滑石粉清洗刀具基材；

E.对刀具基材进行水分烘烤处理，烘烤温度为100℃-200℃；

F.自动静电除尘，防止粉尘的带入。

3.根据权利要求1所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述吸附气体清除步骤为：

将刀具基材放入PVD真空设备中进行抽真空处理，真空处理过程中，先粗抽至6.6Pa以上，打开扩散泵的前级维持真空泵，加热扩散泵，待预热足够后，打开高阀，用扩散泵6X10^-3Pa半底真空度，完成刀具基材的抽真空。

4.根据权利要求1所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，在所述底层基膜镀膜步骤中：

真空度为10Pa-10.1Pa；

离子轰击电压为200V-1KV的负高压；

离子轰击时间为5Min-30Min。

5.根据权利要求1所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述CrN膜层镀膜步骤包括以下子步骤：

A.将真空度调整至0.3-0.5Pa；

B.将Cr靶电流调整至30-60A；

C.冲入氮气，流速从60sccm开始，以1sccm/8秒的速度递增，在此过程中，每20分钟，降低20V偏压，直至氮气流速达到200sccm时，停止增加氮气；

D.对完成辉光处理的刀具基材进行Cr离子轰击处理，得到CrN膜层，CrN膜层的厚度0.5μm-8μm。

6.根据权利要求5所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，在所述CrN膜层镀膜步骤中：

将真空度调整至0.4Pa；

将Cr靶电流调整至45A；

得到CrN膜层的厚度0.5μm。

7.根据权利要求1所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，所述TiCN膜层镀膜步骤包括以下子步骤：

A.将真空度调整至0.4-0.6Pa；

B.将Ti靶电流调整至50-60A；

C.冲入氮气，流速从50sccm开始，以1sccm/10秒的速度递增，在此过程中每30分钟，降低20V偏压，直至N2流速达到200sccm时，停止增加N2气体；

D.对完成辉光处理的CrN膜层进行Ti离子轰击处理，得到TiCN膜层，TiCN膜层的厚度为3μm-10μm。

8.根据权利要求7所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，在所述TiCN膜层镀膜步骤中：

将真空度调整至0.5Pa；

将Ti靶电流调整至50A；

得到TiCN膜层的厚度为8μm。

9.根据权利要求1所述的刀具表面的自洁抗菌耐磨防锈的PVD膜层的制备方法，其特征在于，在所述Q-TiO₂纳米膜层镀膜步骤中，使用Ti靶对TiCN膜层进行镀膜，得到Q-TiO₂纳米膜层，Q-TiO₂纳米膜层的厚度为1μm-3μm。