[发明专利]一种氮气氛围下耐磨超疏水抗菌表面的制备方法

说明书

一种氮气氛围下耐磨超疏水抗菌表面的制备方法，步骤如下：S1、对不锈钢表面进行预处理；S2、采用皮秒激光在预处理后的不锈钢表面进行激光刻蚀，在不锈钢表面形成排列有序的周期性乳突‑纳米颗粒复合结构，激光刻蚀后清洗去除不锈钢表面烧蚀的熔融粒子或杂质粒；所述激光刻蚀在氮气氛围下进行；所述激光刻蚀的具体参数为：激光波长为1064nm，激光脉宽为1‑5ns，单脉能量为0.14‑0.48mJ，频率范围为80‑140kHz，扫描速度为50‑150mm/s，扫描间距为10‑30mm，扫描次数为1次，扫描路径为S型平行线状；S3、对激光刻蚀后的不锈钢表面进行化学处理或时效处理，即完成不锈钢超疏水抗菌表面的制备。该方法实现了不锈钢超疏水抗菌表面的制备，整个制备过程简单高效，易于实现且环境友好。

技术领域

本发明涉及一种氮气氛围下耐磨超疏水抗菌表面的制备方法，属于金属基材表面改性技术领域。

背景技术

316L是医用级不锈钢，是不锈钢中最好的材质，可应用于医疗领域范围广泛。例如，人工关节和骨折内固定器械，应用于骨折修复，骨排列错位校正，慢性脊柱矫形和颅骨缺损修复等。在牙科方面，应用于镶牙、牙齿矫正、牙根种植及辅助器件。在心血管系统方面，应用于各种植入电极、传感器的外壳和合金导线，也能制作人工心脏瓣膜，血管内扩张支架等。316L医用不锈钢在其他方面也有广泛应用，如用于各种眼科缝线、固定环、眼眶填充等。但316L不锈钢表面本身是不具备超疏水抗菌性能，开发不锈钢超疏水抗菌性能对于其工业应用及医疗应用有重要的价值。

在许多行业，表面的生物污垢会产生大量经济和潜在的污染问题。细菌附着是这种污染的先决条件，其次是细菌在表面的粘附和保留。这可能导致表面卫生状况下降，从而对食品质量、产品污染或机械部件的损坏和堵塞造成潜在风险。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种氮气氛围下耐磨超疏水抗菌表面的制备方法。该方法首先通过在氮气氛围下，通过皮秒激光刻蚀不锈钢表面形成微纳米结构，再结合化学处理或时效处理降低不锈钢表面的表面能，实现不锈钢超疏水抗菌表面的制备，整个制备过程简单高效，易于实现且环境友好。

本发明实现其发明目的所采取的技术方案是：一种氮气氛围下耐磨超疏水抗菌表面的制备方法，其步骤如下：

S1、预处理：对不锈钢表面进行预处理；

S2、激光刻蚀：采用皮秒激光在预处理后的不锈钢表面进行激光刻蚀，在不锈钢表面形成排列有序的周期性乳突-纳米颗粒复合结构，激光刻蚀后清洗去除不锈钢表面烧蚀的熔融粒子或杂质粒；

所述激光刻蚀在氮气氛围下进行；

所述激光刻蚀的具体参数为：激光波长为1064nm，激光脉宽为1-5ns，单脉能量为0.14-0.48mJ，频率范围为80-140kHz，扫描速度为50-150mm/s，扫描间距为10-30mm，扫描次数为1次，扫描路径为S型平行线状；

S3、刻蚀后处理：对激光刻蚀后的不锈钢表面进行化学处理或时效处理，即完成不锈钢耐磨超疏水抗菌表面的制备；

所述化学处理是指通过化学方法在激光刻蚀后的不锈钢表面修饰硬脂酸；

所述时效处理的具体操作是：将激光刻蚀后的不锈钢置于140℃-150℃的箱式保温炉中保温7.8h-8.5h，取出后吹扫去除不锈钢表面的烧蚀碎片或污染物。