[发明专利]一种具有石墨烯-二氧化钛复合抗菌涂层的工件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有石墨烯-二氧化钛复合抗菌涂层的工件，其特征在于，包括工件基体，以及设置于所述工件基体表面的石墨烯-二氧化钛复合抗菌涂层，所述复合抗菌涂层中，石墨烯掺杂在二氧化钛涂层中；所述二氧化钛的晶粒附着在所述石墨烯的片层上，以及穿插在所述石墨烯的片层之间；所述复合抗菌涂层的粗糙度为1-10μm；其中，所述复合抗菌涂层采用等离子体喷涂技术制备得到，所述等离子体喷涂技术采用的喷涂粉体通过以下方式得到：将石墨烯和二氧化钛混合后的复合粉料依次进行球磨、干燥、过筛得到所述喷涂粉体；或者将石墨烯和二氧化钛混合后的复合粉料依次进行球磨、干燥、过筛后，再加入聚乙烯醇的水溶液进行造粒，再经干燥、筛选得到所述喷涂粉体。

2.如权利要求1所述的具有石墨烯-二氧化钛复合抗菌涂层的工件，其特征在于，所述工件基体的材质为金属、金属合金、硬质合金、或玻璃。

3.一种具有石墨烯-二氧化钛复合抗菌涂层的工件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供工件基体，对其进行喷砂预处理；

将石墨烯和二氧化钛混合，得到复合粉料，将所述复合粉料依次进行球磨、干燥、过筛，将过筛后的复合粉料作为喷涂粉体，或者将过筛后的复合粉料中加入聚乙烯醇的水溶液进行造粒，再经干燥、筛选后作为喷涂粉体；

采用等离子体喷涂法将所述喷涂粉体喷涂在喷砂预处理后的所述工件基体上，得到具有石墨烯-二氧化钛复合抗菌涂层的工件；其中，所述二氧化钛的晶粒附着在所述石墨烯的片层上，以及穿插在所述石墨烯的片层之间；所述复合抗菌涂层的粗糙度为1-10μm。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述复合粉料中，石墨烯的质量分数为1-30%。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述球磨时采用的球磨介质为氧化锆磨珠，所述复合粉料与所述球磨介质的质量比为1：（1-1.5）；所述球磨时的转速为350-400r/min，球磨时长为120-240min。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述喷涂粉体的粒度范围为80-170μm。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体喷涂法的工艺参数包括：所述喷涂粉体的送粉速率为20-45g/min，喷涂距离为80-120mm；电源功率为30-50W，电压为45-55V，氩气为主气，氢气为辅气；其中，氩气流量为30-50L/min，氢气流量为2-16L/min。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的质量为所述过筛后的复合粉料的质量的5-15%。