含铜（氮）抗菌不锈钢的组织与性能研究
发布时间：2025-03-29 22:18
随着人们生活水平的日益提高,抗菌、防菌的健康意识逐渐增强。近年来的病毒感染事件接连发生,直接危及人们的生命安全,由此抗菌不锈钢这一新型钢种应运而生。抗菌不锈钢应用领域广泛。高性能、多功能的抗菌型不锈钢始终是人们研究开发的目标。从这个目标出发,本文采用试验与理论相结合的方法,借助于先进的实验条件和分析测试工具,对含铜（氮）抗菌不锈钢进行了组织与性能的研究。本文的主要结论归纳为: 利用高分辨电镜与碳萃取复型技术对含铜铁素体抗菌不锈钢中抗菌相粒子的组成和生长机制进行了分析。得出:抗菌相97%为铜,其余含有少量的锰和铁元素,其成分和结构上接近单质的铜;该抗菌相与铁素体基体主要存在的取向关系,近似存在的取向关系;抗菌相具有（111）孪晶和层错的复杂多层结构,且通过片层的沿长度方向的扩张沿[111]ε-Cu和方向长大。铁素体抗菌不锈钢中抗菌相的这种生长机制在一定程度上丰富了铜在钢中沉淀析出理论。 铁素体抗菌不锈钢热轧板在时效过程中,抗菌相的析出过程受扩散机制控制,抗菌相的临界析出温度接近850℃,最佳析出温度区间为750-800℃。抗菌相尺寸越大、析出数目越多,...
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 抗菌不锈钢的研究现状
1.2.1 含铜的抗菌不锈钢
1.2.2 含银抗菌不锈钢
1.2.3 含银铜抗菌不锈钢
1.2.4 含稀土（Ce）抗菌不锈钢
1.2.5 复合抗菌不锈钢
1.2.6 表面改性抗菌不锈钢
1.3 抗菌机理
1.4 时效与析出
1.4.1 脱溶时效
1.4.2 形核率
1.4.3 变形及诱发形核
1.5 铜在钢（铁）中的析出行为及其对性能的影响
1.5.1 含铜析出相
1.5.2 铜在钢（铁）中的析出动力学
1.5.3 含铜析出相对钢力学性能的影响
1.5.4 含铜析出相对钢耐蚀性能的影响
1.6 氮合金元素在奥氏体不锈钢中的作用
1.7 抗菌不锈钢市场分析
1.7.1 原材料成本的增加
1.7.2 “抗菌”热处理成本的增加
1.7.3 工业化生产成本
1.7.4 抗菌不锈钢应用市场及前景
1.8 课题的研究意义及主要内容
1.8.1 课题的研究意义
1.8.2 课题研究的主要内容
第二章 试验材料与试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 含铜铁素体抗菌不锈钢
2.1.2 含铜奥氏体抗菌不锈钢（A-1）
2.1.3 含氮含铜奥氏体抗菌不锈钢（A-2）
2.2 试验方法
2.2.1 试验材料的制备
2.2.2 组织分析
2.2.3 研究抗菌相的方法
2.2.4 性能测试
第三章 含铜铁素体抗菌不锈钢的组织与性能研究
3.1 引言
3.2 含铜铁素体抗菌不锈钢的光学组织
3.3 含铜铁素体抗菌不锈钢中抗菌相
3.3.1 抗菌相的形貌、化学成分及结构
3.3.2 抗菌相与基体的晶体学取向关系
3.3.3 错配位错理论及抗菌相形状系数的计算
3.4 时效处理对热轧板中抗菌相析出行为的影响规律
3.4.1 时效温度对抗菌相析出行为的影响
3.4.2 时效时间对抗菌相析出行为的影响
3.4.3 抗菌相析出长大的控制因素
3.4.4 抗菌相析出动力学
3.5 冷轧对表面抗菌相的影响
3.5.1 冷轧对铁素体抗菌不锈钢表面晶粒取向的影响
3.5.2 表面抗菌相在不同取向的基体晶粒中的分布
3.5.3 冷轧对表面抗菌相的分布和形貌的影响
3.5.4 时效对冷轧铁素体抗菌不锈钢的表面织构及抗菌相的影响
3.6 含铜铁素体抗菌不锈钢的性能研究
3.6.1 抗菌相对抗菌性能的影响
3.6.2 抗菌相对耐蚀性能的影响
3.6.3 含铜铁素体抗菌不锈钢的力学性能
3.7 小结
第四章 含铜(氮)奥氏体抗菌不锈钢的组织与性能研究
4.1 引言
4.2 两种奥氏体抗菌不锈钢的光学组织
4.3 含铜奥氏体抗菌不锈钢中的抗菌相
4.4 氮合金元素对抗菌相沉淀析出的影响
4.5 氮对铜活度系数及其分配系数的影响
4.6 氮对含铜奥氏体抗菌不锈钢性能的影响
4.6.1 氮提高抗菌性能
4.6.2 氮提高耐蚀性能
4.7 抗菌持久性
4.8 小结
第五章 结论
本文创新点
附录
致谢
作者在攻读博士论文期间发表和待发的学术论文和专利
本文编号：4037732
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 抗菌不锈钢的研究现状
1.2.1 含铜的抗菌不锈钢
1.2.2 含银抗菌不锈钢
1.2.3 含银铜抗菌不锈钢
1.2.4 含稀土（Ce）抗菌不锈钢
1.2.5 复合抗菌不锈钢
1.2.6 表面改性抗菌不锈钢
1.3 抗菌机理
1.4 时效与析出
1.4.1 脱溶时效
1.4.2 形核率
1.4.3 变形及诱发形核
1.5 铜在钢（铁）中的析出行为及其对性能的影响
1.5.1 含铜析出相
1.5.2 铜在钢（铁）中的析出动力学
1.5.3 含铜析出相对钢力学性能的影响
1.5.4 含铜析出相对钢耐蚀性能的影响
1.6 氮合金元素在奥氏体不锈钢中的作用
1.7 抗菌不锈钢市场分析
1.7.1 原材料成本的增加
1.7.2 “抗菌”热处理成本的增加
1.7.3 工业化生产成本
1.7.4 抗菌不锈钢应用市场及前景
1.8 课题的研究意义及主要内容
1.8.1 课题的研究意义
1.8.2 课题研究的主要内容
第二章 试验材料与试验方法
2.1 试验材料
2.1.1 含铜铁素体抗菌不锈钢
2.1.2 含铜奥氏体抗菌不锈钢（A-1）
2.1.3 含氮含铜奥氏体抗菌不锈钢（A-2）
2.2 试验方法
2.2.1 试验材料的制备
2.2.2 组织分析
2.2.3 研究抗菌相的方法
2.2.4 性能测试
第三章 含铜铁素体抗菌不锈钢的组织与性能研究
3.1 引言
3.2 含铜铁素体抗菌不锈钢的光学组织
3.3 含铜铁素体抗菌不锈钢中抗菌相
3.3.1 抗菌相的形貌、化学成分及结构
3.3.2 抗菌相与基体的晶体学取向关系
3.3.3 错配位错理论及抗菌相形状系数的计算
3.4 时效处理对热轧板中抗菌相析出行为的影响规律
3.4.1 时效温度对抗菌相析出行为的影响
3.4.2 时效时间对抗菌相析出行为的影响
3.4.3 抗菌相析出长大的控制因素
3.4.4 抗菌相析出动力学
3.5 冷轧对表面抗菌相的影响
3.5.1 冷轧对铁素体抗菌不锈钢表面晶粒取向的影响
3.5.2 表面抗菌相在不同取向的基体晶粒中的分布
3.5.3 冷轧对表面抗菌相的分布和形貌的影响
3.5.4 时效对冷轧铁素体抗菌不锈钢的表面织构及抗菌相的影响
3.6 含铜铁素体抗菌不锈钢的性能研究
3.6.1 抗菌相对抗菌性能的影响
3.6.2 抗菌相对耐蚀性能的影响
3.6.3 含铜铁素体抗菌不锈钢的力学性能
3.7 小结
第四章 含铜(氮)奥氏体抗菌不锈钢的组织与性能研究
4.1 引言
4.2 两种奥氏体抗菌不锈钢的光学组织
4.3 含铜奥氏体抗菌不锈钢中的抗菌相
4.4 氮合金元素对抗菌相沉淀析出的影响
4.5 氮对铜活度系数及其分配系数的影响
4.6 氮对含铜奥氏体抗菌不锈钢性能的影响
4.6.1 氮提高抗菌性能
4.6.2 氮提高耐蚀性能
4.7 抗菌持久性
4.8 小结
第五章 结论
本文创新点
附录
致谢
作者在攻读博士论文期间发表和待发的学术论文和专利
本文编号：4037732
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/4037732.html
