[发明专利]一种脉冲激光沉积制备纳米银/二氧化硅复合结构涂层的方法

摘要

一种脉冲激光沉积制备纳米银/二氧化硅复合结构涂层的方法，它涉及一种复合结构抗菌涂层的制备方法。本发明是要解决现有制备纳米银/二氧化硅复合结构的方法存在化学原料种类多、反应过程引入杂质的问题。制备方法：一、制备银/二氧化硅复合靶材；二、清洗衬底；三、将靶材和衬底分别固定在可自转靶位和样品托上；四、抽真空后通入氧气；五、采用准分子激光器对靶材进行激光烧蚀在室温下沉积涂层；六、停止沉积。本发明方法制备纳米银/二氧化硅复合结构涂层，只需使用两种原料，在真空腔中制备避免了杂质引入，室温沉积保证了无机、有机等不同材质衬底的使用，在医疗、电子等领域潜在应用广泛；本发明用于制备纳米银/二氧化硅复合结构涂层。

主权项

一种脉冲激光沉积制备纳米银/二氧化硅复合结构涂层的方法，其特征在于脉冲激光沉积制备纳米银/二氧化硅复合结构涂层的方法是按以下步骤进行：一、银/二氧化硅复合靶材的制备：将纯度为99.9%的二氧化硅粉末在压力为20MPa下压制成直径为10mm～100mm、厚度为1mm～10mm的二氧化硅圆片，再在温度为1200℃～1600℃进行烧结，烧结时间为1h～10h，然后将7mm2～6300mm2的纯银片固定在烧结后的二氧化硅圆片上，得到银/二氧化硅复合靶材；所述纯银片占银/二氧化硅复合靶材面积的10%～90%；二、清洗衬底：对衬底以依次用丙酮、去离子水和甲醇各超声清洗1次为一个周期，重复清洗2～3个周期，即得到清洗后的衬底，其中一个周期内：先采用丙酮超声清洗5min～20min，再采用去离子水超声清洗5min～20min，最后采用甲醇超声清洗5min～20min；三、将步骤一得到的银/二氧化硅复合靶材装入脉冲激光沉积旋转靶位，将步骤二清洗后的衬底固定在可自转样品托上，且清洗后的衬底与银/二氧化硅复合靶材相向而置，清洗后的衬底与银/二氧化硅复合靶材之间的距离为20mm～100mm；四、抽真空，当真空腔的真空度达到1×10‑3Pa后，通入缓冲气体，采用质量流量计控制缓冲气体流量为1sccm～100sccm，缓冲气体压力为0.01Pa～1000Pa；五、调节衬底温度为10℃～500℃后，采用氟化氪准分子激光器对银/二氧化硅复合靶材进行激光烧蚀，激光能量密度为0.1J/cm2～100J/cm2，激光脉冲宽度为25ns，频率为1Hz～50Hz，银/二氧化硅复合靶材自转速度为1r/min～100r/min，衬底自传速度为1r/min～100r/min；六、激光烧蚀时间为1min～120min，激光烧蚀结束后，停止分子泵，再停止机械泵，打开机械泵下部的放气阀，并向真空腔中通入缓冲气体至常压，在衬底上得到纳米银/二氧化硅复合结构涂层；所述的衬底为金属单质、金属合金、玻璃、二氧化硅、硅或有机材料；所述衬底与银/二氧化硅复合靶材之间的距离通过手轮自由调节；所述的缓冲气体为氧气、氮气、氩气中的一种或几种的混合气体。