含铜不锈钢表面钝化膜的演变及其对抗菌性能的影响

发布时间：2021-09-25 02:10

　　含铜（Cu）抗菌不锈钢作为一种新型的结构/功能一体化材料,在保持不锈钢特有的耐腐蚀性能、较高的塑韧性、导电和导热等优异性能的基础上,能够抑制细菌生物膜的形成,减少环境中的细菌数量,可以避免或者有效降低由于细菌微生物引起的人体感染以及不锈钢的微生物腐蚀倾向,因此具有广阔的应用前景。然而,实现含Cu抗菌不锈钢的最终应用仍面临诸多的问题与挑战。对于不同应用环境中的含Cu抗菌不锈钢,其抗菌性能的提高需要损失一定的耐腐蚀性能。因此,本研究将与不锈钢的耐腐蚀性能密切相关的表面钝化膜电子结构和成分组成为突破口,通过研究其对抗菌性能的影响机制,进而优化含Cu抗菌不锈钢的合金成分设计、热处理工艺以及表面处理工艺。首先为解决传统钝化处理对316L-Cu不锈钢抗菌性能的抑制作用,设计了一种新型抗菌钝化工艺。结果表明,采用新型抗菌钝化工艺处理后的316L-Cu不锈钢具有长时而有效的抗菌性能,与未钝化的316-Cu不锈钢相比,其耐腐蚀性能得到显著提高。Cr2O3、Cr（OH）3和CuO含量的提高是其耐点蚀性能提高的主要原因。但是,由于单质Cu和CuO转变为Cu离子起到杀菌作用,导致其表面钝化膜的耐均匀腐蚀性能的... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２不锈钢在不同环境中的应用??

价带中留下空穴。存在电场时，电子可以在导带中定向移动。空穴可??视为带正电荷的实体，当存在电场时，可以定向移动，形成电流。因此，半导体??中的载流子是导带中的可移动电子和价带中的可移动空穴。如图１－３所示，电子??在导带底、价带顶的能级分别为瓦和＆，为禁带宽度。??．．．．．．?■?■?．?■■■■■■■■???＇?－?｜—ｔ?｜?丨卜??—?：■?．?■?■?■■■■■－?—?＿．■■－：■■■■?１?■．?ｒｐ??ｔ?ｔ?￡ｅ?＝??能带－?Ｅｇ?禁带????”?Ｅｖ??■ｗ—???＝?—?■■■■?－?，?Ｌ．－．１?．?Ｉ???／?Ａ?Ｉ?ＩＩ－??Ｌ?■響眷?■?譬■??＝?：?■．■？■■■、?．?．?？??图１－３导带、禁带、价带以及电子被激发的过程??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｂａｎｄ，?ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ?ｂａｎｄ，?ｖａｌｅｎｃｅ?ｂａｎｄ??ａｎｄ?ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ??不含有任何杂质、没有缺陷的半导体称为本征半导体。金属中自由电子的能??级称为费米能级（於），它的引入说明了半导体的形成问题。本征半导体的私处??于导带底和价带顶的中间。而在真实的晶体中却常有杂质原子和各种缺陷，成为??不完整的晶体。此时，杂质和缺陷常引起定域能级，电子和空穴占据这些能级时??自身的运动受到限制

?第１章绪论???导带中时，自由电子的浓度＞空穴的浓度，称电子为“多数载流子（多子），，，空??穴为“少数载流子（少子）”。能够接受或者捕捉半导体价带中电子的杂质原子成??为受主，这种半导体称之为Ｐ型半导体。对于它来说，在杂质原子摻杂过程中，??由于产生了未被占据的价轨道，该轨道的能级称之为￡＆，其能量高于及。该空??穴可以捕获价带中的电子，从而使价带中形成空穴。当多余的空轨道被占据时，??自由电子的浓度＜?空穴的浓度，空穴为“多子”，电子为“少子”。并且，一般来说，??五Ｄ接近于尽，Ａ接近于＆，如图１－５所示。??，１、产、声、?产??


本文编号：3408883