[发明专利]一种室温下制备金红石型TiO2薄膜的方法

权利要求书

1.一种室温下制备金红石型TiO₂薄膜的方法，其特征在于：以经过等通道转角剪切和低温多步大应变压缩技术处理过的钛金属作为基体，在室温下通过磁控溅射制备金红石型TiO₂薄膜。

2.如权利要求所述的一种室温下制备金红石型TiO₂薄膜的方法，其特征在于：所述钛金属为纳米晶体钛，纳米晶体钛的晶粒为纳米晶和200nm-400nm超细晶的混合结构，纳米晶体钛的微结构产生大量孪晶、层错和晶界，抗拉强度900MPa，屈服强度850MPa，延伸率28％。

3.如权利要求所述的一种室温下制备金红石型TiO₂薄膜的方法，其特征在于：所述在室温下通过磁控溅射制备金红石型TiO₂薄膜的工艺参数为：本底真空度为2.5×10^-5Pa、靶材-基材距离为70mm、靶材为纯度4N的Ti，工作气体氩气的压力1.4Pa，反应气体为氧气，氧气流量为9sccm，氩气气流量为45sccm，溅射功率为160W，溅射时间为120min。

4.如权利要求所述的一种室温下制备金红石型TiO₂薄膜的方法，其特征在于：获得的TiO₂薄膜晶体结构中的单一金红石相质量百分含量超过90％；纳米钛表面TiO₂薄膜膜/基结合力为17N。

5.如权利要求所述的一种室温下制备金红石型TiO₂薄膜的方法，其特征在于：获得的TiO₂薄膜与人体血液之间具有低的表面张力，γ_s.blood为3.0056dyn/cm，在以新鲜人血作为动态凝血时间实验测试条件时，具有较长的凝血时间，t＝30min，所述TiO₂薄膜在富血小板血浆于37℃水浴恒温培养1h后，薄膜表面几乎没有伪足变形并且血小板黏附数量极少。

6.如权利要求所述的一种室温下制备金红石型TiO₂薄膜的方法，具体为：

(1)基材、靶材表面清洁处理

用砂纸或抛光的方法除去基材表面污物，然后浸入有机溶剂用超声波清洗；高纯Ti靶和清洗过的纳米钛金属基材分别被放入镀膜室和送样室，先“旁抽”两室气压低至10帕后，再分别启动分子泵抽真空，当送样室气压达到10^-4帕后，停止抽真空，通入氩气，进行靶材和基材反溅清洗去除其表面污染物，其基本工艺参数为氩气流量60sccm、起辉气压3～5Pa、射频功率100W、时间20～30min。当镀膜室气压达到10^-5帕后，清洗靶材去除靶材表面氧化物等，基本工艺参数为氩气流量60sccm、起辉气压3～5Pa、功率70W、时间15～20min。

(2)沉积表面薄膜

反溅(射频)清洗靶材、基材后对两室分别抽真空，当送样室气压低于10^-4帕、镀膜室气压低于10^-5帕后，打开阀门使送样室与镀膜室相通，将基材从送样室送入镀膜室。送完样品后，关闭阀，对镀膜室抽真空，使气压低于2.5×10^-5帕后，停止抽真空，通入工作气体Ar和反应气体O₂，调整参数进行磁控溅射。采用直流反应磁控溅射技术在纳米钛表面室温制备具有高界面结合力和抗凝血性的表面单一金红石型TiO₂薄膜。