[发明专利]涂层、涂层的制备方法以及基底材料

说明书

本申请实施例提供了一种涂层、涂层的制备方法以及基底材料；其中，本申请实施例的涂层，按原子百分数计，其包括：钛37～50at％，氮43～50at％，及添加成分1～20at％，所述添加成分为铜。本申请实施例提供的方案中，以钛和氮作为主体材料，可以使形成的涂层在含有水的环境中实现超低摩擦的效果，其中还通过添加一定量的铜，可以使形成的涂层具有一定的抗菌抗炎性能。

技术领域

本申请实施例涉及涂层材料制备技术领域，更具体地，本申请实施例涉及一种涂层、涂层的制备方法及基底材料。

背景技术

过渡金属氮化物(TMNs)具有优异的力学性能、防腐蚀及耐磨损性能，其被广泛应用于防护涂层。其中，氮化钛(TiN)薄膜在生物医学领域得到了更多的关注和应用，其除了具备优异的力学性能之外，还具备无细胞毒性的特点，在生物相容性方面也有着的良好应用。

但是，氮化钛(TiN)自身没有抗菌能力，容易造成细菌等的聚集。另一方面，氮化钛(TiN)是具有高强度，高硬和高脆性的陶瓷材料，在干燥环境下摩擦时摩擦系数偏高，约为0.6～0.7，且容易产生断裂裂纹使薄膜失效。

发明内容

本申请的目的在于提供一种涂层、涂层的制备方法以及基底材料的新技术方案。

第一方面，本申请提供了一种涂层，按原子百分数计，所述涂层包括：

钛37～50at％，氮43～50at％，及添加成分1～20at％，所述添加成分为铜。

可选地，按原子百分数计，所述涂层包括：钛45～50at％，氮45～50at％，及添加成分1～10at％。

可选地，按原子百分数计，所述涂层包括：钛45～47at％，氮45～47at％，及添加成分2～8at％。

第二方面，本申请提供了一种涂层的制备方法，所述制备方法包括：

所述制备方法包括：

采用磁控溅射技术，以钛靶和铜靶为靶材，在基底表面上进行共溅射，以制备得到涂层。

可选地，所述基底包括不锈钢片、氧化铝片、钛合金片及硅片中的任一种。

可选地，所述钛靶和所述铜靶的直径为50mm～70mm；

所述钛靶和所述铜靶的厚度为1mm～5mm。

可选地，所述在基底表面上进行共溅射时，所述基底的温度为 60℃～400℃，所述基底的电压为-80V～-100V。

可选地，所述钛靶采用弧源电源控制沉积率，所述弧源电源的功率为 30W～60W；

所述铜靶采用射频电源控制沉积率，所述射频电源的功率为≤50W。

可选地，所述共溅射为在氩气和氮气的气氛条件下进行，其中，压强为0.3Pa～0.5Pa。

可选地，所述制备方法还包括：

所述在基底表面上进行共溅射的步骤之前，对所述基底进行超声清洗；

超声清洗包括除油清洗、除蜡清洗、脱脂药剂清洗、表面活化药剂清洗及蒸馏水清洗；其中，每一次超声清洗的时间为15min～20min。

第三方面，本申请提供了一种基底材料，所述基底材料包括：基材及包覆于所述基材表面的涂层，其中，所述涂层为如上所述的涂层，或者采用如上所述的制备方法制备出的涂层。

根据本申请的实施例，提供了一种涂层，其中以钛和氮作为主体材料，形成的涂层在含有水的环境可实现超低摩擦；其中通过掺入适量的金属铜，可以使形成的涂层具有良好的抗菌抗炎性能，可使涂层具有杀菌和抑菌效果，防止细菌聚集。本申请实施例提供的涂层可以作为保护涂层使用。