银离子注入不锈钢制备抗菌功能材料的研究

发布时间：2020-06-17 23:55

【摘要】： 随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们的抗菌意识不断增强,抗菌材料的研究和应用日趋广泛。20世纪90年代,一些工业发达国家率先推出抗菌不锈钢制品,并在日常生活中得到广泛应用。目前国内外抗菌不锈钢的制备主要是采用整体冶炼的方法,本文研究了采用MEVVA源强流离子注入机在马氏体不锈钢中注入Ag离子制备含银马氏体抗菌不锈钢的方法,并讨论了银的抗菌机理。 Ag离子的注入采用100keV的能量,(0.1~8)×1017ions/cm2的剂量范围。琼脂平板法检验不锈钢的抗菌性能,电化学测试方法测定不锈钢的耐腐蚀性能。研究了Ag离子注入剂量与不锈钢抗菌性能及耐蚀性能的关系,AES分析了不锈钢注入层中Ag、Fe和Cr等主要元素沿深度方向的浓度分布。 抗菌试验结果表明,未注入的原始不锈钢不具有任何抗菌效果。在100keV注入能量的条件下,随着Ag离子注入剂量的增加,不锈钢对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果均逐渐提高。在相同离子注入条件下,不锈钢对大肠杆菌的抗菌效果明显优于金黄色葡萄球菌。当注入剂量增加到8×1017ions/cm2时,不锈钢试样对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果最好,灭菌率分别达到100%和82%。 阳极极化曲线测量结果表明,在100keV注入能量的条件下,当采用适当的注入剂量时,不锈钢的耐腐蚀性能得到改善;当注入剂量超过饱和剂量时,不锈钢的耐腐蚀性能与原始不锈钢相比略有降低,但基本可以满足一般用户的要求。 AES分析结果表明,当注入剂量达到饱和剂量后,继续增加注入剂量,银在注入层中的最大浓度不再增大,但由于增强扩散效应,含银注入层的厚度明显增加,抗菌性能提高;由于优先溅射效应,铬的表面浓度较离子注入前明显降低,导致不锈钢的耐蚀性能略有下降。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG142.71;TB34
【图文】：

其制备的材料主要分两类，即基体材料和离子源材料。上购回的 2Cr13Ni2 马氏体不锈钢成品棒材(Φ20)作为基体所用材料的成分符合 GB1220-92 的要求。表 2.1 2Cr13Ni2 不锈钢化学成分，wt.%质量分数 C Cr Ni材料 0.25 12.00 2.00GB1220-92 0.20-0.30 12.00-14.00 1.5-2.0注入之前，先要对材料进行如下加工处理：相试样切割机将不锈钢棒材切割成 8～9mm 长度的试样，便验中所用的金相切割机。

图 2.2 预磨机磨后的试样表面有细微的磨痕，为了除去这些磨痕且使表刚石研磨膏作为抛光材料，在双头抛光机上进行抛光。抛到明显磨痕。抛光的作用仅能去除表层很薄一层金属，有较深磨痕，即使增加抛光时间也难以除去，这样的试样必细检查磨面是否只留有单一方向均匀的细磨痕。图 2.3 所

【参考文献】

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本文编号：2718359