1.一种具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,利用氨气还原法制备纳米氮化钛颗粒;
步骤2,在不锈钢基体中加入具有抗菌功能的金属元素,进行固溶处理,得到抗菌不锈钢基体;
步骤3,利用冷喷涂技术,将纳米氮化钛颗粒复合到抗菌不锈钢刀具材料基体上,得到具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具。
2.根据权利要求1所述的一种具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,具体为:将粒径为40nm的锐钛矿相二氧化钛纳米颗粒放入真空管式炉中进行热处理,得到纳米氮化钛颗粒;纳米氮化钛颗粒的粒径为50~100nm。
3.根据权利要求2所述的一种具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具的制备方法,其特征在于,热处理时,以氮气作为保护气体,以5℃/min的速率升温至800℃,保温5h,保温过程中通入氨气,氨气的流量为100ml/min。
4.根据权利要求1所述的一种具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,具体为:步骤2.1,在不锈钢基体表面添加金属粉末,之后置于真空冶炼炉中冶炼,浇铸成铸锭,之后再将铸锭表面剥皮,锻造成25*160*180mm的锻坯;
金属粉末为铜粉末、银粉末、或者铈粉末;
金属粉末与不锈钢基体的质量比为1.0~3.0:100;
锻造工艺条件:保温时间为2h,终锻温度大于950℃;
步骤2.2,将锻坯热轧成4mm的厚热轧板;
热轧工艺条件:保温温度为1250℃,时间2h,终轧温度在950℃以上;
步骤2.3,将厚热轧板放入箱式炉内,进行抗菌热处理,随炉升温至750℃,保温7h,空冷;
步骤2.4,将厚热轧板于箱式炉中进行固溶处理,得到抗菌不锈钢刀具材料基体;
固溶温度为1050℃,固溶处理时间为1-5min。
5.根据权利要求1所述的一种具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,具体为:步骤3.1,将银粉和纳米氮化钛颗粒混合后,在高能球磨机中进行高能球磨,得到Ag/TiN复合粉末;将Ag/TiN复合粉末进行研磨,之后在400℃的条件下退火2h,释放铣削应力;
步骤3.2,将抗菌不锈钢刀具材料基体用砂纸打磨,并用乙醇清洗;采用冷喷涂系统在抗菌不锈钢刀具材料基体上制备Ag/TiN复合涂层;Ag/TiN复合涂层的厚度为1~2mm,之后逐步抛光,最后采用水清洗,并用丙酮超声波清洗;
步骤3.3,将步骤3.2中得到的具有Ag/TiN复合涂层的抗菌不锈钢基体样品在850℃的真空炉中保温2h,随炉冷却,即可得到具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具。
6.根据权利要求5所述的一种具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具的制备方法,其特征在于,所述步骤3.1中,高能球磨时,球料比为20:1;铣刀旋转速度为450rmp;磨矿介质为无水乙醇;研磨时间为1h。
7.根据权利要求1所述的一种具有纳米氮化钛涂层的抗菌不锈钢刀具的制备方法,其特征在于,所述步骤3.2中,喷涂距离为30mm;送粉速率为2rmp;载气流量为4m3/h;腔内压强为1.6MPa;腔内温度为400℃;保护气为氮气。