Ag/Zn双元离子注入不锈钢的研制及抗菌性能研究
发布时间：2022-11-12 14:27
随着人们生活水平和保健意识的提高,抗菌不锈钢作为一种新型材料受到越来越多的关注。本文采用双元金属离子注入的方法制备抗菌不锈钢,得到了一种Ag/Zn双元金属离子注入的马氏体不锈钢。研究了注入参数对马氏体不锈钢的抗菌效果以及耐腐蚀性能的影响,采用X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）和接触角测量仪分析了不锈钢注入层的元素浓度分布、元素的价态、表面粗糙度和表面疏水性。 注入层的XPS测试表明,当Ag注入剂量为2×1017ions/cm~2、Zn为1×1017 ions/cm~2,注入加速电压都为47KV时,两种金属离子的注入深度约为70nm,两种金属离子的峰值浓度均在离不锈钢表面以下20nm处,Zn离子为+2价,Ag离子为+1价,因此Zn离子获得注入的能量大,其注入层中相对浓度要高于Ag离子的浓度。Ag/Zn金属离子注入不锈钢表面后,均以离子形式存在于注入层中,Ag以正一价离子形式与氧形成Ag2O,Zn以正二价形式与氧形成ZnO。在注入层内部,Ag与Zn的峰值均没有发生改变。 AFM分析结果表明,随着注入剂量的增大,...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
引言
1.1 微生物与抗菌材料
1.1.1 细菌
1.1.2 真菌
1.1.3 病毒
1.1.4 微生物在材料表面生长
1.1.5 抗菌材料的抗菌特性
1.2.抗菌性能的测试方法与评价技术
1.2.1 抗菌性能评价的基本要求
1.2.2 抗菌性能的检测方法
1.3 无机抗菌材料
1.3.1 无机抗菌材料的分类
1.3.2 金属离子类无机抗菌材料的分类
1.3.3 无机抗菌剂中金属离子的抗菌能力
1.4 抗菌不锈钢
1.4.1 合金化型抗菌不锈钢
1.4.2 表面处理型抗菌不锈钢
1.4.2.1 二氧化钛系光触媒材料
1.4.2.2 表面涂层抗菌不锈钢
1.5 银锌离子注入制备抗菌不锈钢
1.5.1 离子注入
1.5.2 MEVVA 源的原理
1.5.3 金属离子注入的发展与应用现状
1.5.4 银、锌离子抗菌机理以及应用
1.6 本研究的内容及目的
第二章 实验材料与实验方法
2.1. 实验材料的制备
2.2. 离子注入实验
2.2.1 离子注入设备
2.2.2 离子注入试验方案
2.3. 抗菌试验
2.3.1 抗菌实验设备与器材
2.3.2 抗菌实验步骤
2.4. 耐腐蚀实验
2.4.1 耐腐蚀实验仪器与试剂
2.4.2 极化曲线的作用与原理
2.5 XPS 分析
2.5.1 XPS 简介及结构
2.5.2 XPS 实验步骤
2.5.3 XPS 分析的优点与特点
2.5.4 XPS 分析的应用范围
2.6 原子力显微镜分析
2.7 接触角（润湿角）分析
第三章 实验结果以及分析
3.1 表层检测结果和分析
3.1.1 XPS 结果分析
3.1.2 AFM 结果分析
3.1.3 接触角结果分析
3.2 耐腐蚀结果和分析
3.3 抗菌结果和分析
3.3.1 Ag/Zn 金属离子注入不锈钢中对细菌的抗菌效果
3.3.2 Ag/Zn 金属离子注入不锈钢中对真菌的抗菌效果
3.3.3 接触角对抗菌性能的影响
第四章 结论
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]银离子注入剂量对2Cr13Ni2不锈钢耐蚀性能的影响研究[J]. 倪红卫,詹玮婷,墙蔷,陈荣生,霍开富,付继江. 功能材料. 2008(11)
[2]含铜马氏体抗菌不锈钢的研究[J]. 刘永前,南黎,陈德敏,杨柯. 稀有金属材料与工程. 2008(08)
[3]含Ag-Zn无机抗菌剂的Ca3（PO4）2涂层的抗菌性能[J]. 敬和民,吴欣强,郭莉莉,刘永前,吕曼琪,杨柯,姚治铭,柯伟. 材料保护. 2007(05)
[4]银的抗菌作用机理[J]. 墙蔷,倪红卫,幸伟,谢中,魏勇. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2007(02)
[5]载铜蒙脱石及其杀灭大肠杆菌机制的研究[J]. 马玉龙,郭彤. 药学学报. 2007(03)
[6]国内外无机抗菌材料研究动态[J]. 周祚万,刘国梅,罗雁彬,段小飞. 新材料产业. 2007(03)
[7]银锌复合抗菌剂及纳米抗菌塑料的制备[J]. 肖华,陈春宝,谢飚,廖启武,陈昭明,段存成. 塑料制造. 2006(09)
[8]Cu2+、Zn2+复合无机抗菌剂的制备及性能研究[J]. 谷俊改,张瑾,朱忠其,柳清菊. 功能材料. 2006(08)
[9]铜离子注入AISI304不锈钢的抗菌性能研究[J]. 倪红卫,但智钢,许伯藩,熊娟,熊平源. 功能材料. 2005(12)
[10]镁质粘土新型抗菌材料[J]. 张延峰,余志伟. 中国非金属矿工业导刊. 2005(05)
博士论文
[1]Ta和Ag离子注入Ti6A14V合金表面改性研究[D]. 冷崇燕.昆明理工大学 2008
[2]无机抗菌复合材料的制备、抗菌活性及其抗菌机理研究[D]. 黄勋.中南大学 2007
硕士论文
[1]复合银系无机抗菌剂的制备及应用[D]. 周贯宇.浙江大学 2003
本文编号：3706538
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
引言
1.1 微生物与抗菌材料
1.1.1 细菌
1.1.2 真菌
1.1.3 病毒
1.1.4 微生物在材料表面生长
1.1.5 抗菌材料的抗菌特性
1.2.抗菌性能的测试方法与评价技术
1.2.1 抗菌性能评价的基本要求
1.2.2 抗菌性能的检测方法
1.3 无机抗菌材料
1.3.1 无机抗菌材料的分类
1.3.2 金属离子类无机抗菌材料的分类
1.3.3 无机抗菌剂中金属离子的抗菌能力
1.4 抗菌不锈钢
1.4.1 合金化型抗菌不锈钢
1.4.2 表面处理型抗菌不锈钢
1.4.2.1 二氧化钛系光触媒材料
1.4.2.2 表面涂层抗菌不锈钢
1.5 银锌离子注入制备抗菌不锈钢
1.5.1 离子注入
1.5.2 MEVVA 源的原理
1.5.3 金属离子注入的发展与应用现状
1.5.4 银、锌离子抗菌机理以及应用
1.6 本研究的内容及目的
第二章 实验材料与实验方法
2.1. 实验材料的制备
2.2. 离子注入实验
2.2.1 离子注入设备
2.2.2 离子注入试验方案
2.3. 抗菌试验
2.3.1 抗菌实验设备与器材
2.3.2 抗菌实验步骤
2.4. 耐腐蚀实验
2.4.1 耐腐蚀实验仪器与试剂
2.4.2 极化曲线的作用与原理
2.5 XPS 分析
2.5.1 XPS 简介及结构
2.5.2 XPS 实验步骤
2.5.3 XPS 分析的优点与特点
2.5.4 XPS 分析的应用范围
2.6 原子力显微镜分析
2.7 接触角（润湿角）分析
第三章 实验结果以及分析
3.1 表层检测结果和分析
3.1.1 XPS 结果分析
3.1.2 AFM 结果分析
3.1.3 接触角结果分析
3.2 耐腐蚀结果和分析
3.3 抗菌结果和分析
3.3.1 Ag/Zn 金属离子注入不锈钢中对细菌的抗菌效果
3.3.2 Ag/Zn 金属离子注入不锈钢中对真菌的抗菌效果
3.3.3 接触角对抗菌性能的影响
第四章 结论
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]银离子注入剂量对2Cr13Ni2不锈钢耐蚀性能的影响研究[J]. 倪红卫,詹玮婷,墙蔷,陈荣生,霍开富,付继江. 功能材料. 2008(11)
[2]含铜马氏体抗菌不锈钢的研究[J]. 刘永前,南黎,陈德敏,杨柯. 稀有金属材料与工程. 2008(08)
[3]含Ag-Zn无机抗菌剂的Ca3（PO4）2涂层的抗菌性能[J]. 敬和民,吴欣强,郭莉莉,刘永前,吕曼琪,杨柯,姚治铭,柯伟. 材料保护. 2007(05)
[4]银的抗菌作用机理[J]. 墙蔷,倪红卫,幸伟,谢中,魏勇. 武汉科技大学学报(自然科学版). 2007(02)
[5]载铜蒙脱石及其杀灭大肠杆菌机制的研究[J]. 马玉龙,郭彤. 药学学报. 2007(03)
[6]国内外无机抗菌材料研究动态[J]. 周祚万,刘国梅,罗雁彬,段小飞. 新材料产业. 2007(03)
[7]银锌复合抗菌剂及纳米抗菌塑料的制备[J]. 肖华,陈春宝,谢飚,廖启武,陈昭明,段存成. 塑料制造. 2006(09)
[8]Cu2+、Zn2+复合无机抗菌剂的制备及性能研究[J]. 谷俊改,张瑾,朱忠其,柳清菊. 功能材料. 2006(08)
[9]铜离子注入AISI304不锈钢的抗菌性能研究[J]. 倪红卫,但智钢,许伯藩,熊娟,熊平源. 功能材料. 2005(12)
[10]镁质粘土新型抗菌材料[J]. 张延峰,余志伟. 中国非金属矿工业导刊. 2005(05)
博士论文
[1]Ta和Ag离子注入Ti6A14V合金表面改性研究[D]. 冷崇燕.昆明理工大学 2008
[2]无机抗菌复合材料的制备、抗菌活性及其抗菌机理研究[D]. 黄勋.中南大学 2007
硕士论文
[1]复合银系无机抗菌剂的制备及应用[D]. 周贯宇.浙江大学 2003
本文编号：3706538
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