本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防污陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，防污陶瓷是將防污膜材料真空蒸鍍與陶瓷表面上，這樣使得陶瓷表面不容易臟污，但是長時間使用后，防污膜容易脫落。這是因為陶瓷表面和防污膜是通過范德華力連接的，這種作用力極弱，容易被破壞，從而導(dǎo)致防污膜的脫落。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種防污層不易脫落的防污陶瓷。

此外，還涉及一種防污陶瓷的

一種防污陶瓷，包括依次層疊的陶瓷層、打底單元、過渡層和防污層，所述打底單元的致密度小于所述陶瓷層的致密度，且從靠近所述陶瓷層的一側(cè)到遠(yuǎn)離所述陶瓷層的一側(cè)，所述打底單元的致密度逐漸減小，所述打底單元包括層疊于所述陶瓷層上的第一打底層，所述第一打底層的材料與所述陶瓷層的材料相同，所述過渡層的材料包含納米二氧化硅，所述防污層的材料為含氟化合物。

在其中一個實施例中，所述陶瓷層的材料選自二氧化鋯、三氧化二鋁及三氧化二釔中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述含氟化合物為氟硅烷、全氟聚醚、全氟烷基磺酸鹽或氟碳樹脂。

在其中一個實施例中，所述第一打底層的厚度為1～1000納米。

在其中一個實施例中，所述打底單元還包括層疊于所述第一打底層上的第二打底層，所述第二打底層的材料選自氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋯及氧化釔中的至少一種，其中，所述過渡層層疊于所述第二打底層上。

一種防污陶瓷的制備方法，包括如下步驟：

在陶瓷層上形成打底單元，其中，靠近所述陶瓷層的一側(cè)到遠(yuǎn)離所述陶瓷層的一側(cè)，所述打底單元的致密度逐漸減小，所述打底單元包括層疊于所述陶瓷層上的第一打底層，所述第一打底層的材料與所述陶瓷層的材料相同；

在所述打底單元上形成過渡層，其中，所述過渡層的材料包含納米二氧化硅；

在所述過渡層上形成防污層，其中，所述防污層的材料為含氟化合物。

在其中一個實施例中，在所述陶瓷層上形成所述打底單元的步驟之前，還包括對所述陶瓷層的表面進(jìn)行拋光，以使所述陶瓷層的拋光后的表面的粗糙度為0.1～50納米。

在其中一個實施例中，在所述陶瓷層上形成所述打底單元的方法為真空濺射或真空蒸鍍；當(dāng)在所述陶瓷層上真空濺射形成所述打底單元時，功率為2000～4000W，且所述功率逐漸增大，濺射氣壓為0.1～1.5Pa，靶基距30～100毫米，氬氣流量為100～250sccm，；當(dāng)在所述陶瓷層上真空蒸鍍形成所述打底單元時，真空度為10^-1～10^-6Pa，蒸鍍電流為100～350毫安，蒸鍍速率為0.3～30nm/s，且所述蒸鍍速率逐漸增大。

在其中一個實施例中，在所述打底單元上形成所述過渡層的方法為真空濺射或真空蒸鍍；當(dāng)在所述打底單元上真空濺射形成所述過渡層時，功率為3000～4000W，濺射氣壓為0.5～2Pa，靶基距30～100毫米，氬氣流量為150～300sccm；當(dāng)在所述打底單元上真空蒸鍍形成所述過渡層時，真空度為10^-1～10^-6Pa，蒸鍍電流為150～400毫安，蒸鍍速率為0.1～30nm/s。

在其中一個實施例中，在所述過渡層上形成所述防污層的方法為真空蒸鍍；且所述真空蒸鍍的工藝參數(shù)為：真空度為10^-2～10^-7Pa，蒸鍍電流為250～600毫安，蒸鍍速率為0.1～30nm/s。

上述防污陶瓷通過在陶瓷層上設(shè)置打底單元，打底單元具體層疊于陶瓷層上的第一打底層，打底單元的致密度小于陶瓷層的致密度，且為了緩解鍍層應(yīng)力，從靠近陶瓷層的一側(cè)到遠(yuǎn)離陶瓷層的一側(cè)，打底單元的致密度逐漸減小，且第一打底層的材料相同與陶瓷層的材料相同，使得第一打底層能夠與陶瓷層牢固的結(jié)合，而過渡層的材料包含納米二氧化硅，由于納米二氧化硅的分子狀態(tài)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其表面存在著大量不同鍵合狀態(tài)的羥基(一般納米二氧化硅的表面有3種羥基：單身自由硅羥基、連生締合硅羥基和雙生硅羥基)，由于打底單元的材料為陶瓷材料，而陶瓷材料本身就含有金屬氧化物，即打底單元含有金屬陽離子，納米二氧化硅表面的羥基能夠與打底單元的金屬陽離子牢固的結(jié)合，使過渡層和打底單元之間通過化學(xué)鍵連接，使得過渡層與打底單元牢固的結(jié)合，同時，由而于防污層的材料為含氟化合物，含氟化合物能夠與含納米二氧化硅的過渡層發(fā)生脫水反應(yīng)以結(jié)合成含硅官能團(tuán)，且過渡層中的納米二氧化硅上的羥基也會與含氟化合物通過脫氫反應(yīng)形成含硅官能團(tuán)，即防污層與過渡層之間也是通過化學(xué)鍵連接的，大大提高防污層與過渡層的結(jié)合力，換而言之，上述防污陶瓷的相鄰兩層都是牢固結(jié)合在一起的，使得防污層不易脫落。

附圖說明

圖1為一實施方式的防污陶瓷的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實施方式的防污陶瓷的制備方法的流程圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，一種防污陶瓷100，包括依次層疊的陶瓷層110、打底單元120、過渡層130和防污層140。

陶瓷層110的材料選自氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋯及氧化釔中的至少一種。陶瓷層110的致密度為96％以上。

打底單元120的致密度小于陶瓷層110的致密度，打底單元120的材料為陶瓷材料。其中，從靠近陶瓷層110的一側(cè)到遠(yuǎn)離陶瓷層110的一側(cè)，打底單元120的致密度逐漸減小，最靠近陶瓷層110的打底單元120與陶瓷層110致密度接近，是為了更好的結(jié)合；致密度減小是為了與過渡層130更好的嵌合。最靠近陶瓷層110的一側(cè)的致密度為95％以上，打底單元120離陶瓷層110最遠(yuǎn)的一側(cè)的致密度為90％以上。

其中，打底單元120的厚度為1～1000納米。

其中，打底單元120包括層疊于陶瓷層110上的第一打底層122和層疊于第一打底層122上的第二打底層124。

第一打底層122與陶瓷層110的材料相同，以使打底單元120能夠與陶瓷層110牢固的粘結(jié)在一起。即第一打底層122靠近陶瓷層110的一側(cè)的致密度為95％以上。

第二打底層124的材料選自氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋯及氧化釔中的至少一種。

其中，第二打底層124可以為一個，也可以為多個。多個第二打底層的材料可以相同也可以不相同。離第一打底層122最遠(yuǎn)的一個第二打底層124遠(yuǎn)離第一打底層122的一側(cè)的致密度為90％以上。

過渡層130層疊于第二打底層124上。過渡層130的材料包含納米二氧化硅。且過渡層130的材料中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分含量為95～100％。由于納米二氧化硅的分子狀態(tài)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其表面存在著大量不同鍵合狀態(tài)的羥基(一般納米二氧化硅的表面有3種羥基：單身自由硅羥基、連生締合硅羥基和雙生硅羥基)，而納米二氧化硅表面的羥基能夠與打底單元120的金屬陽離子牢固的結(jié)合。另外，納米二氧化硅在制備過程中也不可能完全脫水，且其本身也易吸附水，也使得納米二氧化硅的表面有大量的羥基。

其中，納米二氧化硅的粒徑為8～40納米。

過渡層130的材料中還可以含有少量的氧化鋁、氧化釔和氧化鋯。其中，過渡層130的厚度為1～500納米。

防污層140的材料為含氟化合物。含氟化合物能夠與納米二氧化硅發(fā)生脫水反應(yīng)以結(jié)合成含硅官能團(tuán)，大大提高防污層140與過渡層130的結(jié)合力，如式(1)所示：

(式1)

同時，過渡層130中的納米二氧化硅上的羥基也會與含氟化合物通過脫氫反應(yīng)生成含硅官能團(tuán)，如式(2)所示：

(式2)

其中，含氟化合物為氟硅烷、全氟聚醚、全氟烷基磺酸鹽或氟碳樹脂。其中，全氟烷基磺酸鹽可以為(SO)₃Si-C₈F₁₇、(SO)₃Si-C₁₈F₃₇或(SO)₃Si-C₅F₁₁。

其中，防污層140的粗糙度在30納米以上。防污層140的厚度為1～500納米；防污層140的硬度大于等于2H；防污層140表面的純水接觸角≥80°；防污層140表面的正十六烷接觸角≥50°。

在其它實施例中，打底單元120也可以僅為一層，此時，打底單元120的材料與陶瓷層110的材料相同。此時，過渡層120直接層疊于在打底單元120上。

上述防污陶瓷通過在陶瓷層110上設(shè)置打底單元120，打底單元120具體層疊于陶瓷層110上的第一打底層122，打底單元120的致密度小于陶瓷層110的致密度，且為了緩解鍍層應(yīng)力，且從靠近陶瓷層110的一側(cè)到遠(yuǎn)離陶瓷層110的一側(cè)，打底單元120的致密度逐漸減小，且第一打底層122的材料相同與陶瓷層110的材料相同，使得第一打底層122能夠與陶瓷層牢固的結(jié)合，而過渡層130的材料包含納米二氧化硅，由于納米二氧化硅的分子狀態(tài)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其表面存在著大量不同鍵合狀態(tài)的羥基(一般納米二氧化硅的表面有3種羥基：單身自由硅羥基、連生締合硅羥基和雙生硅羥基)，由于打底單元的材料為陶瓷材料，而陶瓷材料本身就含有金屬氧化物，即打底單元含有金屬陽離子，納米二氧化硅表面的羥基與打底單元120的金屬陽離子牢固的結(jié)合，使過渡層130和打底單元120之間通過化學(xué)鍵連接，使得過渡層130與打底單元120牢固的結(jié)合，同時，由于防污層140的材料為含氟化合物，含氟化合物能夠與含納米二氧化硅的過渡層130發(fā)生脫水反應(yīng)以結(jié)合成含硅官能團(tuán)，且過渡層130中的納米二氧化硅上的羥基也會與含氟化合物通過脫氫反應(yīng)形成含硅官能團(tuán)，即防污層140與過渡層130之間也是通過化學(xué)鍵連接的，大大提高防污層140與過渡層130的結(jié)合力，換而言之，上述防污陶瓷100的相鄰兩層都是牢固結(jié)合在一起的，使得防污層140不易脫落。

且由于過渡層130中的納米二氧化硅能夠與防污層140的含氟化合物的末端的氟化烴基結(jié)合，使得上述防污陶瓷100的防污層140具有較好的耐磨性能。

如圖2所示，一實施方式的防污陶瓷的制備方法，可用于制備上述防污陶瓷。該防污陶瓷的制備方法包括如下步驟：

步驟S210：在陶瓷層上形成打底單元。

其中，陶瓷層的材料選自氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋯及氧化釔中的至少一種。

其中，打底單元的致密度小于陶瓷層的致密度。從靠近陶瓷層的一側(cè)到遠(yuǎn)離陶瓷層的一側(cè)，打底單元的致密度逐漸減小。

其中，打底單元包括層疊于陶瓷層上的第一打底層和層疊于第一打底層上的第二打底層。

第一打底層與陶瓷層的材料相同，以使打底單元能夠與陶瓷層牢固的粘結(jié)在一起。第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為95％以上。

第二打底層的材料選自氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋯及氧化釔中的至少一種。離第一打底層最遠(yuǎn)的一個第二打底層遠(yuǎn)離第一打底層的一側(cè)的致密度為90％以上。

其中，打底單元的厚度為1～1000納米。

其中，在陶瓷層上形成打底單元的步驟之前，還包括對陶瓷層的表面進(jìn)行拋光，以使陶瓷層的拋光后的表面的粗糙度為0.1～50納米，從而有利于在陶瓷層的表面形成打底層。

其中，對陶瓷層的表面進(jìn)行拋光的方法選自機(jī)械拋光、化學(xué)拋光和電解拋光中的至少一種。

其中，在陶瓷層上形成打底單元的方法為真空濺射或真空蒸鍍；當(dāng)在陶瓷層上真空濺射形成打底單元時，功率為2000～4000W，且功率逐漸增大，濺射氣壓為0.1～1.5Pa，靶基距30～100毫米，氬氣流量為100～250sccm。功率逐漸增大以使打底層的致密度逐漸減小。

當(dāng)在陶瓷層上真空蒸鍍形成打底單元時，真空度為10^-1～10^-6Pa，蒸鍍電流為100～350毫安，蒸鍍速率為0.3～30nm/s，蒸鍍速率逐漸增大，以使打底層的致密度逐漸減小。

步驟S220：在打底單元上形成過渡層。

其中，過渡層的材料包含納米二氧化硅。納米二氧化硅的粒徑為8～40納米。

且過渡層的材料中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分含量為95～100％。其中，過渡層的厚度為1～500納米。

其中，在打底層上形成過渡層的方法為真空濺射或真空蒸鍍；當(dāng)在打底單元上真空濺射形成過渡層時，功率為3000～4000W，濺射氣壓為0.5～2Pa，靶基距30～100毫米，氬氣流量為150～300sccm；當(dāng)在打底單元上真空蒸鍍形成過渡層時，真空度為10^-1～10^-6Pa，蒸鍍電流為150～400毫安，蒸鍍速率為0.1～30nm/s。

當(dāng)打底單元為一層時，整個打底單元的材料與陶瓷層的材料相同。此時，直接在打底單元上形成過渡層。

步驟S230：在過渡層上形成防污層。

其中，防污層的厚度為1～500納米。防污層的材料為含氟化合物。含氟化合物為氟硅烷、全氟聚醚、全氟烷基磺酸鹽或氟碳樹脂。其中，全氟烷基磺酸鹽可以為(SO)₃Si-C₈F₁₇、(SO)₃Si-C₁₈F₃₇或(SO)₃Si-C₅F₁₁。

其中，在過渡層上形成防污層的方法為真空蒸鍍。真空蒸鍍的工藝參數(shù)為：真空度為10^-2～10^-7Pa，蒸鍍電流為250～600毫安，蒸鍍速率為0.1～30nm/s。

其中，防污層的粗糙度在50納米以下；防污層的硬度大于等于9H；防污層表面的純水接觸角＞100°。

上述防污陶瓷的制備方法簡單，且得到的防污陶瓷防污層不易脫落。

以下為具體實施例部分：

實施例1

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，采用機(jī)械拋光的方法對陶瓷層的表面拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為35納米。其中，陶瓷層的材料為氧化鋯，陶瓷層的致密度為96％。

(2)在拋光后的陶瓷層的表面上真空蒸鍍形成第一打底層，其中，真空度為10^-3Pa，蒸鍍電流為220毫安，起始蒸鍍速率為0.3nm/s，蒸鍍速率逐漸增大，并在3小時后增加至30nm/s，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的第一打底層。第一打底層的厚度為500納米。其中的，第一打底層的材料為氧化鋯，且第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為95％，遠(yuǎn)離陶瓷層的一側(cè)的致密度為90％。

(3)在第一打底層上真空蒸鍍形成過渡層，其中。真空度為10^-3Pa，蒸鍍電流為250毫安，蒸鍍速率為0.75nm/s。其中，過渡層的材料為納米二氧化硅，納米二氧化硅的粒徑為8～30納米。其中，過渡層的厚度為250納米。

(4)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為250納米的防污層，其中，真空度為10^-5Pa，蒸鍍電流為450毫安，蒸鍍速率為0.95nm/s。其中，防污層的材料為氟硅烷。

采用劃痕法測試本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度；采用劃方格法膠帶測試本實施例的防污層的硬度，其中，1B表示沿切口邊緣防污層有長條狀剝落，且整個四方格子也有剝落，受影響面積為35～65％的格子；2B表示沿切口邊緣和四方格子內(nèi)，涂層有剝落，受影響面積為15～35％的格子；3B表示沿切口邊緣和切口的交叉點處，有少量涂層剝落，受影響面積為5～15％的格子；4B表示交叉點處有少量涂層剝落，但受影響面積不到5％；5B表示切口邊緣完全光滑，沒有一個四方格子出現(xiàn)剝落；0B表示，剝落和剝離狀況比1B更糟；采用液滴法測試本實施例防污陶瓷的防污層的表面的純水接觸角；采用基于傾斜板測角方法測試本實施例的防污陶瓷的防污層的表面的正十六烷接觸角；采用劃痕法測試本實施例的防污層與陶瓷層的結(jié)合力。

本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

實施例2

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，采用化學(xué)拋光的方法對陶瓷層的表面拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為0.1納米。其中，陶瓷層的材料為氧化鋁，陶瓷層的致密度為97％。

(2)在拋光后的表面上真空蒸鍍形成第一打底層，其中，真空度為10^-1Pa，蒸鍍電流為350毫安，起始蒸鍍速率為1nm/s，蒸鍍速率逐漸增大，并在0.5小時后增加至25nm/s，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的第一打底層。且第一打底層的厚度為1納米。其中，第一打底層的材料為氧化鋁，且第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為95％，遠(yuǎn)離陶瓷層的一側(cè)的致密度為92％。

(3)在第一打底層上真空濺射形成過渡層，其中，功率為3000W，濺射氣壓為2Pa，靶基距30毫米，氬氣流量為150sccm；其中，過渡層的材料中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分含量為95％，且納米二氧化硅的粒徑為8～40納米。其中，過渡層的厚度為1納米。

(4)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為1納米的防污層，其中，真空度為10^-2Pa，蒸鍍電流為600毫安，蒸鍍速率為0.1nm/s。其中，防污層的材料為全氟聚醚。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

實施例3

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，采用電解拋光的方法對陶瓷層的表面拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為50納米。其中，陶瓷層的材料為氧化釔，陶瓷層的致密度為96.5％。

(2)在拋光后的表面真空濺射形成打底層，其中，起始功率為2000W，且功率逐漸增大，5小時后功率為4000W，濺射氣壓為1.5Pa，靶基距100毫米，氬氣流量為100sccm，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的打底層。其中，打底層的厚度為1000納米。第一打底層的材料為氧化釔，且第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為96％，遠(yuǎn)離陶瓷層的一側(cè)的致密度為94％。

(3)在第一打底層上真空濺射形成過渡層，其中，功率為4000W，濺射氣壓為0.5Pa，靶基距100毫米，氬氣流量為300sccm。其中，過渡層的材料為納米二氧化硅，且納米二氧化硅的粒徑為20～40納米。過渡層的厚度為500納米。

(4)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為500納米的防污層，其中，真空度為10^-7Pa，蒸鍍電流為250毫安，蒸鍍速率為30nm/s。其中，防污層的材料為(SO)₃Si-C₈F₁₇。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

實施例4

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，然后對陶瓷層的表面先采用機(jī)械拋光，接著采用電解拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為40納米。其中，陶瓷層的材料為氧化鋁和氧化鋯，陶瓷層的致密度為96％。

(2)在拋光后的表面真空蒸鍍形成第一打底層，其中，真空度為10^-6Pa，蒸鍍電流為100毫安，起始蒸鍍速率為0.95nm/s，且蒸鍍速率逐漸增大，5小時后蒸鍍速率為15nm/s，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的第一打底層。且第一打底層的厚度為1000納米。其中，第一打底層的材料為氧化鋯和氧化鋁，且第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為95％，遠(yuǎn)離陶瓷層的一側(cè)的致密度為90％。

(3)在第一打底層上真空蒸鍍形成過渡層，其中，真空度為10^-1Pa，蒸鍍電流為150毫安，蒸鍍速率為30nm/s。其中，過渡層的厚度為100納米。過渡層的材料為納米二氧化硅，且納米二氧化硅的粒徑為25～30納米。

(4)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為200納米的防污層，真空度為10^-7Pa，蒸鍍電流為250毫安，蒸鍍速率為1.25nm/s。其中，防污層的材料為(SO)₃Si-C₁₈F₃₇。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

實施例5

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，然后對陶瓷層的表面先采用機(jī)械拋光，接著采用電解拋光，在采用化學(xué)拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為30納米。其中，陶瓷層的材料為氧化鋯、氧化鋁和氧化釔，陶瓷層的致密度為96％。

(2)在拋光后的表面真空濺射形成第一打底層時，起始功率為3000W，且功率逐漸增大，3小時后增大至4000W，濺射氣壓為0.1Pa，靶基距30毫米，氬氣流量為250sccm，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的第一打底層。且第一打底層的厚度為200納米。其中，第一打底層的材料為陶瓷層的材料，第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為95.5％，遠(yuǎn)離陶瓷層的一側(cè)的致密度為93％。

(3)在第一打底層上真空蒸鍍形成過渡層，其中，真空度為10^-6Pa，蒸鍍電流為400毫安，蒸鍍速率為0.1nm/s。其中，過渡層的材料中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分含量為98％，且納米二氧化硅的粒徑為15～35納米。過渡層的厚度為200納米。

(4)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為300納米的防污層，其中，真空度為10^-3Pa，蒸鍍電流為450毫安，蒸鍍速率為10nm/s，其中，防污層的材料為氟碳樹脂。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

實施例6

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，采用機(jī)械拋光的方法對陶瓷層的表面拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為45納米。陶瓷層的材料為氮化鋁、氮化硅和碳化硅，陶瓷層的致密度為96％。

(2)在拋光后的表面真空濺射形成第一打底層，起始功率為2000W，功率逐漸增大，1小時后的增大至3000W，濺射氣壓為1Pa，靶基距50毫米，氬氣流量為200sccm，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的第一打底層。其中，第一打底層的材料為陶瓷層的材料，第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為95％，第一打底層的厚度為100納米。

(3)在第一打底層上真空濺射第二打底層，起始功率為3000W，功率逐漸增大，1小時后的增大至4000W，濺射氣壓為1Pa，靶基距50毫米，氬氣流量為200sccm，以在第一打底層上得到致密度逐漸減小的第二打底層。其中，第二打底層的材料為鈦酸鋇，第二打底層遠(yuǎn)離第一打底層的一側(cè)的致密度為91％，第二打底層的厚度為300納米。

(4)在第二打底層上真空濺射形成過渡層，功率為3500W，濺射氣壓為1Pa，靶基距80毫米，氬氣流量為250sccm。其中，過渡層的材料為納米二氧化硅，且納米二氧化硅的粒徑為18～40納米。其中，過渡層的厚度為50納米。

(4)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為400納米的防污層，真空度為10^-4Pa，蒸鍍電流為300毫安，蒸鍍速率為0.5nm/s。其中，防污層的材料為(SO)₃Si-C₅F₁₁。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

實施例7

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，采用機(jī)械拋光的方法對陶瓷層的表面拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為45納米。陶瓷層的材料為氧化鈦、氮化鋁、氧化鋁和氧化鋯，陶瓷層的致密度為96％。

(2)在拋光后的表面真空濺射形成第一打底層，起始功率為2000W，功率逐漸增大，0.5小時后的增大至2500W，濺射氣壓為1Pa，靶基距50毫米，氬氣流量為200sccm，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的第一打底層。其中，第一打底層的材料為陶瓷層的材料，第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為95.5％，第一打底層的厚度為50納米。

(3)在第一打底層上真空濺射一個第二打底層，起始功率為2500W，功率逐漸增大，1小時后的增大至3000W，濺射氣壓為1Pa，靶基距50毫米，氬氣流量為200sccm，以在第一打底層上得到致密度逐漸減小的第一個第二打底層。其中，第二打底層的材料為鈦酸鋇，第二打底層的厚度為100納米。

(4)在第二打底層上真空濺射形成另一個第二打底層，起始功率為3000W，功率逐漸增大，2小時后的增大至3500W，濺射氣壓為1Pa，靶基距20毫米，氬氣流量為200sccm，以在第一個第二打底層上得到致密度逐漸減小的第二個第二打底層。其中，第二打底層的材料為氮化鋁，第二打底層遠(yuǎn)離第一打底層的一側(cè)的致密度為91％，第二打底層的厚度為250納米

(5)在第二個第二打底層上真空濺射形成過渡層，功率為3500W，濺射氣壓為1Pa，靶基距80毫米，氬氣流量為250sccm。其中，過渡層的材料為納米二氧化硅，且納米二氧化硅的粒徑為18～40納米。其中，過渡層的厚度為50納米。

(6)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為400納米的防污層，真空度為10^-6Pa，蒸鍍電流為300毫安，蒸鍍速率為0.5nm/s。其中，防污層的材料為(SO)₃Si-C₅F₁₁。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

實施例8

本實施例的防污陶瓷的制備過程如下：

(1)清洗陶瓷層的表面，采用機(jī)械拋光的方法對陶瓷層的表面拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為45納米。陶瓷層的材料為鈦酸鋇，陶瓷層的致密度為97％。

(2)在拋光后的表面真空濺射形成第一打底層，起始功率為2000W，功率逐漸增大，0.5小時后的增大至2200W，濺射氣壓為1Pa，靶基距50毫米，氬氣流量為200sccm，以在陶瓷層上得到致密度逐漸減小的第一打底層。其中，第一打底層的材料為陶瓷層的材料，第一打底層靠近陶瓷層的一側(cè)的致密度為94％，第一打底層的厚度為50納米。

(3)在第一打底層上真空蒸鍍一個第二打底層，其中，真空度為10^-4Pa，蒸鍍電流為220毫安，起始蒸鍍速率為0.3nm/s，蒸鍍速率逐漸增大，并在3小時后增加至10nm/s，以在第一打底層上得到致密度逐漸減小的第一個第二打底層。其中，第二打底層的材料為氧化鋁、氮化鋁和碳化硅，第二打底層遠(yuǎn)離第一打底層的一側(cè)的致密度為91％，第二打底層的厚度為200納米。

(4)在第二打底層上真空蒸鍍形成另一個第二打底層，其中，真空度為10^-4Pa，蒸鍍電流為220毫安，起始蒸鍍速率為10nm/s，蒸鍍速率逐漸增大，并在2小時后增加至20nm/s以在第一個第二打底層上得到致密度逐漸減小的第二個第二打底層。其中，第二個第二打底層的材料為氮化硅、氧化鈦、氧化鋯和氧化釔。第二個第二打底層的厚度為300納米。

(5)在第二打底層上真空濺射形成第三個第二打底層，其中，真空度為10^-4Pa，蒸鍍電流為220毫安，起始蒸鍍速率為20nm/s，蒸鍍速率逐漸增大，并在2小時后增加至30nm/s，以在第二個第二打底層上得到致密度逐漸減小的第三個第二打底層。其中，第三個第二打底層的材料為氮化鋁和鈦酸鋇，第二打底層遠(yuǎn)離第一打底層的一側(cè)的致密度為91％，第三個第二打底層的厚度為300納米。

(6)在第三個第二打底層上真空濺射形成過渡層，功率為3500W，濺射氣壓為1Pa，靶基距80毫米，氬氣流量為250sccm。其中，過渡層的材料為納米二氧化硅，且納米二氧化硅的粒徑為18～40納米。其中，過渡層的厚度為50納米。

(7)在過渡層上真空蒸鍍形成厚度為400納米的防污層，真空度為10^-5Pa，蒸鍍電流為300毫安，蒸鍍速率為0.5nm/s。其中，防污層的材料為(SO)₃Si-C₅F₁₁。

采用實施例1相同的測試方法得到本實施例的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

對比例1

對比例1的防污陶瓷的制備步驟為：

(1)清洗陶瓷層的表面，采用機(jī)械拋光的方法對陶瓷層的表面拋光，以使陶瓷層的表面的粗糙度為35納米。其中，陶瓷層的材料為氧化鋯，陶瓷層的致密度為96％。

(2)在拋光后的陶瓷層上真空蒸鍍形成厚度為250納米的防污層，其中，真空度為10^-5Pa，蒸鍍電流為450毫安，蒸鍍速率為0.95nm/s。其中，防污層的材料為氟硅烷。

采用實施例1相同的測試方法得到對比例1的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)見表1。

表1中分別為實施例1～6的防污陶瓷和對比例1的防污陶瓷的防污層的粗糙度、硬度、純水接觸角、正十六烷接觸角、及防污層與陶瓷層的結(jié)合力的數(shù)據(jù)。

表1

從表1中可以看出，實施例1～6的防污陶瓷的防污層的粗糙度均大于或等于對比例1，實施例1～6的防污陶瓷的硬度至少為9H，均大于對比例1的防污陶瓷，且實施例1～6的防污陶瓷的純水接觸角在100～110°范圍內(nèi)，正十六烷接觸角在60～70°范圍內(nèi)，即實施例1～6的防污陶瓷的結(jié)合力最好，且在上述純水接觸角和正十六烷接觸角范圍內(nèi)，純水接觸角和正十六烷接觸角越大，結(jié)合力越好。

同時，實施例1～6的防污陶瓷的結(jié)合力至少為3B，而對比例1的只有1B，顯然，實施例1～6的防污陶瓷具有較好的結(jié)合力。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。