含铜铁素体抗菌不锈钢组织演变规律与富铜相作用机理
抗菌处理含铜铁素体不锈钢的耐微生物腐蚀性能
Ａｎ ｉ ａ ｔｒａ ｅ ｔ ｅ ｔ ｅ ｐ ｄ ｔ ｎ ａ ｃ ｈ ｔｂ ｌ ｖ ｏ ａ ｓｖ ｌ ａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｅ ｐ ｔ ｎ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｗｈ ｎ Ｓ ｉ ｌｓ ｔ ｃｅ ｉ ｌ ｒ ａ ｂ ｔ ｍ ｎ ｌ ｅ Ｏ ｅ ｈ ｈ ｎ ｅ ｔｅ Ｓａ ｉ ｔ ｆ ｓ ｉｅ ｆ ｍ ｕ ｅｔ ｉ ｉ ｇ ｓ ｎ ｉｉ ｔ ｅ ｔ ｎｅ ｓ ｉ ｐ ｉ ｎ ｅ ｈ ｔ ｉ ａ ｓｅ ｌ ｓｉ ｔｅ ｍｍｅ ｓ ｄ ｉ ｕ ｔ ｒ ｄ ｕ ． ｓ ｅ ｓ ｎ ｄ ｓｒ ｕ ｅ ． ｈ ｓ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒａ ｅｏ ｎ ｉ ａ ｔｒａ ｔ ｉ ｌＳ ｔ ｅ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｌ ｅ ｍｅ ｉ ｍ Ｄｉｐ ｒｉ ｉｔｉ ｔｄ ｇ Ｃｕ ｐ ａ ｅｏ ｕ ｆ ｃ ｆａ ｔ ｃｅ ｉ ｌ ａｎ ｅ Ｓｓ ｌ ｎ ｕ ｏ ｂ ｈ ｂ ｓ ｅ
Ｍ ｉ ｒ ｂｉ ｌＣｏ ｒ ｓｏ ｓ ｓ ａ ｅ ｏ ｈｅ Ｃｕ－ ｎｔ ｉ ｎｇ Ｆｅ ｒ ｔ ｔ ｉ ｅ ｓ ｃ ｏ ａ － ｒ ｏ ｉ ｎ Ｒｅ ｉ ｔ ｎｃ ｆｔ Ｃｏ ａ ｎｉ ｒ ｉｅ Ｓ ａ ｎｌ ｓ Ｓ ｅ ｌ ｆ ｅ ｔ ｅ ｓａ ｔ ｒＡｎｔｂａ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｔ ｉ ｃｅ ｉｌ Ｔｒ ａ ｍ ｎ
维普资讯
物 理化学 学 报（ ｌＨ ａｕ ｕｂｏ Ｗｕｉ ｕ ｘｅ ｅａ ） Ｘ
Ｍ ａ ｖ
Ａ ｒ ．Ｃ ｉ Ｓｎ， ０ ８ ２ （）８ ５ ９ ０ ｃ Ｐ ｅ 一 ｈｍ． ｉ． ０ ， ４ ５ ：９ — ０ ２
８５ ９
［ ｔ】 Ｎｏｅ
ＷＷＷ． ｘ ．ｋ ｅ ｕ．ａ ｗｈ ｂｐｒ ｄ ｃ ｕ
限公司技术 中心 ， 太原 ０ ０ ０ ； 国家海洋局天津海水淡化研究所， ３０ １ 天津
摘要： 采用电化学测试技术及微生物学方法， 研究 了抗菌处理含铜铁素体不锈钢在含有培养基 的异养菌溶液 中的耐蚀性能． 结果表 明， 不锈钢 的腐蚀电位随异养菌的新陈代谢呈现规律性变化， 抗菌 处理 使不锈钢在菌 液中
含铜奥氏体抗菌不锈钢抗菌性能和机理初步研究
检定所 ， 其余菌株均购 于中国普通微 生物 菌种保藏 中心 。
２３培养基 及仪器 ． ２３１ 培养基 ．．
２３２ 仪 ．． 器
１ 引 言
Ｓｒ ａｓ引起 的恐慌 和禽流 感带来的巨大损失 ，无 性 。
调抗 菌 的领域 ，如食 品工业 、医疗器械 、厨房卫浴等 ，
抗 菌谱 的测定采 用覆膜法 ［。测定菌株 取 自对数期 ６ 】
的斜 面培养物 ， ０８ ％生理盐 水洗下菌苔 并稀释至实 用 ． ５ 验 所 需浓度 。各实验 菌浓度范 围在 １ ０～ １ ０ｃｕ ×１ ×１’ｆ ｉ ｍｌ 。每个测 定 ３次 重复 。 杀菌 率计算 公式 ： 杀菌率（ ％）
（ ）作用 时间对 杀菌率 的影 响 ２
可 发挥有效而持久的作用 。 开发和应用抗 菌不锈钢材料 ， 不仅 能产 生巨大的经济效益， 而且 具有深 远的社会 意义 。 日本在上世 纪 ９ ０年代初先后开 发出奥 氏体、 铁素体和 马 氏体抗菌不锈钢【 】 ４ ，并部分应用于家 电产 品 。中科院金
率达到 ９ ．％。透射 电镜 结果显 示，与奥 氏体抗 菌不锈 ９５ 钢作用后 的 Ｅｃ ｌ细胞壁 和细胞膜破 裂 ，核 区不明显： ． ｉ ｏ 作 用后 的茵液 中可溶性 蛋 白质含 量增加 ； 实验 中未检测
２ 实
验
２１ 供试抗 菌不锈钢 ．
见表 １ ，材料 由中国科 学院金属研 究所 提供 ，奥 氏 体抗 菌不锈钢 经过抗菌 热处理【。 ”
维普资讯
杨 伟超 等 ：含 铜 奥 氏体抗 菌 不锈 钢 抗 菌性 能和 机 理初 步 研 究
含铜1Cr13型低碳马氏体抗菌不锈钢的组织和性能
ｃｅ ｅ ｒ ｍ ２ ｒａ ｄ ｆ ｓ ｏ ４ ％ ｔ ５ ．ａ ｄ ｃ ｕ ｅ ａ ｓｖ ｔ ｎ ｃ ｒ ｎ ｅ ｓｔ ｄ ｖ ｌ ｇ ｅ ｒ ａ ｅ ｎ ５ ｏ９ ％ ｎ ａ ｓ ｄ ｐ ｉａｉ ｕ ｒ ｔｄ ｎ ｉ ａ ｏｔ ｅ ｄ ｃ ｓ ｄ ｉ ％ ｓ ｌ ｈ ｒｃ ａ ｉ ｏ ｓ ｏ ｅ ｙｎ ａ ｅ ｕｐ ｕ ｉ ｃｄ ｔ
６ Ｏ℃ ５ｈ回火处理后的抗菌性 、 Ｏ 硬度和耐蚀性 。实验结果表明 ， 当钢 中含 ２ ～ ％ Ｃ ％ ４ ｕ时 ， 淬 回火后 的组 钢 织为索 氏体基体上弥散分布 富铜 相 ， 当钢 中铜含量从 ２ ％增加至 ４ ％时பைடு நூலகம்， 回火后钢 的 Ｈ Ｃ硬度值从 ３ 加 淬 Ｒ ８增
到 ４， ８ 大肠杆菌 的杀菌率从 ４ ％增加到 ９％ ， ５ ２ ５ 在 ％硫酸 中致钝 电流和 电压减少 ， 使钢易 于钝化 。
１ 实验材 料及 方法
用覆膜 法测 试 不锈 钢 的抗 曹 陛 ， 菌种 为大肠 杆菌 。 ， 实 本
２ 实验 结果 与讨 论
含Ｃ ｕ马 氏体 抗 菌不 锈 钢 已有 研究
验钢为含 ２ 一 ％铜 的 １ ｒ３低碳 马氏体不锈 ％ ４ Ｃｌ 钢 ， ２ ｇ的 中频 感 应 炉 熔 炼 。实 验 钢 化 学 成 用 ０ｋ 分见表 １ 。熔炼后不锈 钢锭锻 成 ２ ｒ × ｒ ０ｉｎ ２ ｉｎ ｎ ０ ｎ
维普资讯
第２ ７卷第 ５期
２０ ０ ６年 ９月
特殊钢
Ｓ Ｅ ＡＬ Ｓ Ｅ Ｐ ＣＩ ＴＥ Ｌ
Ｖ０． ７ Ｎｏ ５ １２ ． ．
Ｓ ｐｅ ｅ ２ ０ ・３ ・ ｅ ｔｍｂ ｒ ０ ６ ５
含 铜 １ ｒ３型低 碳 马 氏体 抗 菌不 锈 钢 的 组 织和 性 能 Ｃｌ
含铜抗菌不锈钢 标准
含铜抗菌不锈钢标准
含铜抗菌不锈钢是一种新型的材料，它在不锈钢的基础上添加了铜元素，具有优良的抗菌效果。
因此，它在医疗设备、食品加工和制造业等领域得到了广泛的应用。
下面，就让我们来看看含铜抗菌不锈钢的标准及其在实际应用中的作用。
1.含铜抗菌不锈钢的标准
含铜抗菌不锈钢的标准主要包括以下几个方面：
(1)含铜抗菌不锈钢的铜含量应不小于0.5%；
(2)含铜抗菌不锈钢的组织应均匀、致密，不应有裂纹、夹杂和锈斑等缺陷；
(3)含铜抗菌不锈钢的力学性能应满足相应的标准要求，如抗拉强度、屈服强度、延伸率等。
2.含铜抗菌不锈钢的作用
(1)抗菌：含铜抗菌不锈钢的铜含量高，具有抗菌作用。
实验证明，其抑菌率高达99.9%，对细菌、病毒、真菌等具有很好的杀菌效果。
(2)安全：含铜抗菌不锈钢用于制造医疗设备、手术器械等，不但能抵抗细菌感染，还能减少交叉感染的概率，保障患者的健康安全。
(3)耐腐蚀：含铜抗菌不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，能够承受恶劣的环境条件，常用于制造海洋工业、化工设备、管道等。
(4)美观：含铜抗菌不锈钢的表面光洁平滑，色泽发亮，外观美观大方。
因此，它也常用于制造高档家具、建筑装饰材料等。
综上所述，含铜抗菌不锈钢是一种性能优良、作用广泛的材料，其标准的制定和严格执行，能够确保其质量安全，同时也有利于促进行业健康发展。
在实际应用中，各行各业都可以根据自己的需求灵活运用，以此增强竞争力，提高产品品质。
含铜铁素体抗菌不锈钢的杀菌机理的初步研究
体材料抗菌 性能检测 方法之一 ， 能定 量检测抗菌材料 的 杀菌率【。 ５ 实验 中， 】 各种菌液 的初始浓度均 为１ ％ｆ ｍｌ ０ ｕ ， ／
每种抗菌 实验重 复３ 。通 过将 该浓 度 的菌 液均匀滴 加 次
到样 品表 面 ， 覆盖无菌塑料薄 膜 ，使菌液与样 品表 面 再 充分接触 ，然后 在适当温度和湿度 下培养３ 后 ，计算样 ｈ
２２ 实 验 方 法 ．
中图分类号： Ｔ ４ ；Ｔ ７ ；Ｔ ４ ，１ Ｇ１２ Ｇ１２ Ｇ１２ ７
文献标 识码：Ａ 文章编 号：１０ —７ １２ ０ ） ０ １ ３ （０ ７增刊一４ ２０ ９ ３ ２ ．４
２２１ 抗菌性能 实验 ．． 抗菌 实验采用覆膜 法 ， 它是 国内外 目前最 常用 的固
品的杀菌率 。杀菌率 的计算 公式为： 杀菌 率（ ＝［ 照 不锈钢 生菌数 一抗 菌不锈 钢 生 ％） （ 对 菌数） ／ 对照 不锈钢 生菌数】 ０ ％ ×１０ 其 中， 照不锈钢 生菌 数 ＝对照 不锈钢 进行细菌培 对 养 实验后 的菌落数 ；抗 菌不锈钢 生菌数＝ 菌不锈钢进 抗 行 细菌培养 实验 后 的菌落数 。 ２２ ．２ 添加 半胱氨酸实验 ．
年 因细 菌传染造成 的死亡 人数为１ ０ 万 人。 ７０ 随着人们 生 活水平 的提 高 ， 人们对所处 的环 境和 自身的健 康越来越
重 视 ，因而促进 了抗菌材 料 的研究 与 开发 。上 世纪８ ０ 年代 以来 ，以 日本 为代表 的发达 国家在 家用 电器 、化学 建材 、电信通讯 、食品包装 、日常生活 、洗浴 设备、玩 具等产 品方面 开始应 用抗
能
财
许
２７ ０ 年增刊 （ ） ０ ３ 卷 ８
含铜铁 素体 抗菌不锈钢 的杀菌机理 的初步研 究
含铜奥氏体抗菌不锈钢组织与性能研究
含铜奥氏体抗菌不锈钢组织与性能研究
时均增;冯旺军;耿丹;成金娟;张爽
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2010(000)008
【摘要】用真空高频感应炉熔炼出0Cr18Ni9型含铜不锈钢样品,经1 050℃的固熔,850℃时效热处理后不锈钢抗菌相析出.利用光学显微镜对样品组织进行研究,扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对抗菌相形状、大小及成分进行了研究.含铜不锈钢热处理后的抗菌率可达到99.9%,在硝酸溶液中测得样品耐腐蚀性随着Cu含量增加而略有下降.
【总页数】3页(P74-76)
【作者】时均增;冯旺军;耿丹;成金娟;张爽
【作者单位】兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点试验室,甘肃,兰
州,730050;兰州理工大学理学院,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点试验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学理学院,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学理学院,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学理学院,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学理学院,甘肃,兰州,730050
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.71
【相关文献】
1.含铜抗菌不锈钢材料研究概况 [J], 王永霞;李大胜
2.含铜奥氏体抗菌不锈钢抗菌性能和机理初步研究 [J], 杨伟超;南黎;李慧;徐慧;吕曼祺;杨柯
3.含铜铁素体抗菌不锈钢的杀菌机理的初步研究 [J], 南黎;刘永前;杨伟超;吕曼祺;徐惠;杨柯
4.含铜抗菌不锈钢的抗菌性能研究 [J], 杨伟超;南黎;李慧;徐慧;吕曼祺;杨柯
5.含铜马氏体抗菌不锈钢的研究 [J], 刘永前;南黎;陈德敏;杨柯
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
宝钢抗菌不锈钢介绍
宝钢研究院不锈钢技术中心
抗菌不锈钢概念
抗菌不锈钢：不锈钢 + 抗菌元素（如 铜、银）+ 特殊工艺（抗菌工艺）。 B430KJ(430Cu)抗菌钢：B430不锈钢 + Cu + 抗菌工艺。
抗菌不锈钢金相分析
白色长杆状析出相：富Cu相。
含铜抗菌不锈钢抗菌原理示意图
大颗粒富Cu相裸露于不锈钢表面，遇水形成Cu2+离子。
抗菌性能检测报告
力 学 性 能
检测项目 材质
B430KJ 430 R0.2(MPa） Rm（MPa） A（%） 322 ≥205 516 ≥450 30 ≥22 HV 151 ≤200
耐 腐 蚀 性 能
5% HNO3溶液中的腐蚀速率g/(m2⋅h)
材质
V-
430
0.39
B430KJ
0.051
1%HCl溶液中的腐蚀速率g/(m2⋅h)
大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 B430KJ >99.9 >99.9 430 0 0
与大肠杆菌作用24h后照片
430
B430KJ
杀菌率随作用时间的变化
100
80
Antibacterial rate, %
60
40
20
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Time curve of copper-contained ferritic antibacterial stainless steel in contact with E.coli ATபைடு நூலகம்C25922 , min
0.3 16.5 0.3 16.5 1 18 Ni:8 -
铁素体抗菌不锈钢430Cu
抗 菌 不锈 钢 是材 料 科 学 与 环 境 科 学 交 叉 而 开 发 出 的 一
过 添加 大 约 １５ 的铜 ， 在 制 造 过 程 中 ， 取 特 殊 的 热 处 ． 并 采
理 ， 而使 不 锈 钢 自表 面 到 内部 均 匀 地 弥 散 微 细 的铜 析 出 物 从 ｅＣ ， — ｕ 使得 不锈 钢 在 保 证 其 基 本 性 能 的 同 时 ， 得 良好 的 抗 获
度平 均 提高 了 ３ 以上 ，５ 以上 的钢 种 模 型 的设 ０ ９ 定精 度 达到 ９ 以上 ， ９ 同时现场 因数模 原 因而引起 的意外停 机事 故完 全杜绝 ， 高 了机 组 的产 能 ， 提 给机 组带来 了较大 的经 济 效 益 ， 有进 一 步 推广 应 用 的 具 价值 。
３ 结语
为 了克 服传 统采用 牛顿 迭代法 求解 冷连 轧生产
过程 中间厚 度时 将有关 非线 性 的问题简 化成线 性 的
始 点则取 Ｘ 竺 和 Ｘ 中函数 值较 小 的点 。 最后 ， 每轮结 束 时 ， 应该 检 验收 敛条 件 。若满 都
甚 足ｌ…一 Ｉｅ ｌ ｕ Ｏ ｌ 代 计算 求解 ，的问题 ， 度不 能保 证 ， 试 验 与理 论 ｌ ｌ ＼ ≤或 ≥ ／ 问题来 不收敛造成 计算精 过 大 量 的现 场 至会 出现迭 ≤ 经 ｅ， 。则迭代计算可 以结束 。否则进行下 一轮迭代 。
（ ＣＨＥＮ Ｌｉｚ ｏ ． Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ —ｈ ｕ ｃ ａ ｉａ Ｏｐｔ ｉａ ｉ ｎ ｉ ｚ ｔｏ Ｄｅ ｉ ｎ ｍ ｓｇ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｔｏ
［ ． ｅｉｇ Ｍ］ Ｂ ｉｎ ：Ｍｅａｌｒｉ ｌ ｎ ｕ ｔｙＰ ｅｓ１ ８ ． ｊ ｔｌ ｇｃ ｄ ｓｒ ｒｓ，９ ５ ） ｕ ａＩ
不同类型的抗菌不锈钢，你应该知道！
不同类型的抗菌不锈钢，你应该知道！
抗菌不锈钢是国内稀缺的不锈钢，它能够有效预防病菌传播、防止交叉感染。
目前已开发的抗菌不锈钢分为
表面涂层抗菌不锈钢
复合抗菌不锈钢
合金型抗菌不锈钢
表面改性抗菌不锈钢
其中
合金型抗菌不锈钢包含
含铜抗菌不锈钢、
含银抗菌不锈钢。
下面小编简单讲一下这些不同类型的抗菌不锈钢。
表面涂层抗菌不锈钢，是指通过喷涂、溶胶、凝胶、复合镀、离子注入等方法，将具有抗菌功能的各种材料涂覆到作为基体的不锈钢。
复合抗菌不锈钢，是利用铜或铜合金的抗菌性与不锈钢本身的力学性能与工艺性能相结合，将两者复合到一起制成。
合金型抗菌不锈钢，是在炼不锈钢时添加抗菌元素，再经过特殊的抗菌热处理等手段锻造出具有抗菌功能的不锈钢。
含铜抗菌不锈钢的铜含量比传统不锈钢多0.5%～1%。
含铜抗菌不锈钢的抗菌机理如图所示。
银是抗菌性非常强的金属元素，大约是铜的100倍，若加入仅为0.04%～0.1%之间的银金属元素就能使不锈钢拥有了强大的抗菌性，这就是含银抗菌不锈钢。
表面改性抗菌不锈钢，是利用离子溅射和热处理等方法，向不锈钢表面渗入铜锌银等抗菌元素，在不锈钢表面形成一层合金层，以增加不锈钢的抗菌性能。
使用了这种方法的不锈钢抗菌性更持久，并且其表面同普通不锈钢一样光洁。
含铜抗菌不锈钢材料研究概况
含铜抗菌不锈钢材料研究概况
王永霞;李大胜
【期刊名称】《盐城工学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2017(030)001
【摘要】综述了光催化型、复合型及载有抗菌离子(银、铈及铜)的抗菌金属材料的特点,重点概述了含铜抗菌不锈钢的种类、制备工艺及发展应用状况,归纳了铜离子的抗菌机理、富铜相的形貌及结构、富铜相析出对耐蚀及力学性能的影响,最后讨论了当前研究中存在的主要问题,提出了未来研究和发展方向.
【总页数】8页(P1-8)
【作者】王永霞;李大胜
【作者单位】蚌埠学院机械与车辆工程系,安徽蚌埠 233030;蚌埠学院机械与车辆工程系,安徽蚌埠 233030
【正文语种】中文
【中图分类】TG172
【相关文献】
1.两种含铜抗菌不锈钢的显微组织及抗菌性能 [J], 张安峰;乔继英;张斯玮
2.含铜奥氏体抗菌不锈钢组织与性能研究 [J], 时均增;冯旺军;耿丹;成金娟;张爽
3.含铜抗菌不锈钢的抗菌机制及其应用 [J], 殷银锁;杨春光;王东辉
4.低铬含铜餐具用铁素体抗菌不锈钢及其制造方法 [J],
5.含铜抗菌不锈钢的抗菌性能研究 [J], 杨伟超;南黎;李慧;徐慧;吕曼祺;杨柯
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含铜抗菌不锈钢拉伸过程中的微观组织演变EBSD分析
含铜抗菌不锈钢拉伸过程中的微观组织演变EBSD分析赵广辉;郭淑茜;薛子腾;王杰;李娟;裴文乐【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2024(16)6【摘要】目的研究含铜抗菌不锈钢拉伸性能,为工业生产中的成形工艺优化提供一定的理论依据。
方法在拉伸应变分别为5%、15%、30%、45%、60%、75%以及最后拉伸断裂时应变为81%条件下,采用岛津AGS-100KN万能拉伸试验机对含铜抗菌不锈钢进行拉伸试验。
通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射仪(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)表征分析含铜抗菌不锈钢拉伸断裂后的断口形貌以及拉伸过程中的微观组织演变。
结果含铜抗菌不锈钢抗拉强度最大值为587.523 MPa,应变最大值为81%。
拉伸断口与拉伸方向呈45°开裂,呈杯锥状,断裂模式是韧性断裂。
结论随着应变的增大,低角度晶界逐渐增多,高角度晶界与孪晶逐渐减少,GOS值逐渐增大,Goss织构、S织构和R织构含量逐渐减少,Brass织构含量逐渐增加,拉伸断裂后的体积分数为23.3%。
在拉伸后期,Copper织构和Brass织构含量较多,在拉伸过程中起到整体稳定协调微观组织作用的S织构不断减少,随应变的增大,组织内部协调变形加快,变形程度快速增大,从而导致S织构向Copper织构和Brass织构转变,出现板条状马氏体,存在应变诱发马氏体相变。
位错滑移、形变孪晶和形变诱导马氏体等多种变形机制的共同作用使含铜抗菌不锈钢具有良好的塑性。
【总页数】8页(P173-180)【作者】赵广辉;郭淑茜;薛子腾;王杰;李娟;裴文乐【作者单位】太原科技大学重型机械教育工程部研究中心;山西电子科技学院【正文语种】中文【中图分类】TG356【相关文献】1.两种含铜抗菌不锈钢的显微组织及抗菌性能2.含铜奥氏体抗菌不锈钢组织与性能研究3.含Cu抗菌不锈钢的微观组织及其抗菌性能4.AISI 304不锈钢渗铜后的微观组织及抗菌性能5.Q235碳素钢拉伸塑性变形过程中组织转变的EBSD“原位”分析研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含铜抗菌不锈钢的抗菌特性和抗菌机理研究的开题报告
含铜抗菌不锈钢的抗菌特性和抗菌机理研究的开题报告一、研究背景和意义随着社会经济的快速发展，人们对大型公共场所卫生安全的关注度越来越高，如医院、学校、餐厅等。
这些场所需要使用抗菌耐腐蚀性能优良的不锈钢材质，以保证设施、设备表面的卫生安全。
传统的不锈钢材质难以满足消费者对抗菌性能的需求，因此含铜抗菌不锈钢的研究和发展具有重要的现实意义。
二、研究内容和目标本研究的目标是通过实验研究含铜抗菌不锈钢的抗菌特性和抗菌机理。
具体研究内容包括：（1）制备含铜抗菌不锈钢材料。
（2）对不锈钢表面进行抗菌性能测试，研究含铜抗菌不锈钢的抗菌特性。
（3）对含铜抗菌不锈钢材料进行分析，研究其抗菌机理。
三、研究方法和步骤（1）材料制备：选用不锈钢为基础材料，掺入不同量的铜材料，制备含铜抗菌不锈钢材料。
（2）抗菌性能测试：采用抗菌圈法和微生物计数法进行实验研究，对含铜抗菌不锈钢材料的抗菌特性进行测试。
（3）抗菌机理研究：通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪等工具对含铜抗菌不锈钢材料进行分析，研究其抗菌机理。
四、研究预期成果本研究预计实现以下成果：（1）成功制备含铜抗菌不锈钢材料。
（2）研究含铜抗菌不锈钢的抗菌特性，在抗菌效果上取得显著进展。
（3）探究含铜抗菌不锈钢材料的抗菌机理，为进一步改进和优化含铜抗菌不锈钢的性能提供理论指导。
五、研究难点和挑战（1）材料制备的难度较大。
（2）抗菌性能的研究需要涉及到多种微生物，难度较高。
（3）对含铜抗菌不锈钢材料的抗菌机理研究需要采取多种分析手段，其中一些手段可能会受到条件、时间、成本等方面的限制。
六、研究意义和应用价值本研究在不锈钢材料的抗菌特性研究方面具有一定的创新性，对社会大众的健康安全具有一定的保障作用。
此外，含铜抗菌不锈钢材料具有广泛的应用前景，可适用于医疗、教育、餐饮等行业，具有广泛的应用价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
含铜铁素体抗菌不锈钢组织演变规律与富铜相作用机理
在430铁素体不锈钢中加入一定量的Cu可以在保证耐腐蚀性能的同时获得优异的抗菌性能,极大地拓宽了430铁素体不锈钢的应用范围。
本文从含铜430铁素体不锈钢中组织演变规律与富铜相作用机理入手展开分析研究。
通过热压缩试验研究了Cu对热加工性能的影响,结果表明随Cu含量的升高,试验钢的变形抗力增加,动态再结晶过程受到阻碍,热激活能升高。
而且沿着柱状晶不同方向热压缩时,变形抗力明显不同,因此板坯热轧时应注意三角区的变形行为,避免出现热加工裂纹。
此外,在1150℃加热保温时会发现表层的氧化皮内以及和基体结合的界面
处有纯Cu颗粒出现,说明保温过程中Cu会自发向板坯表面扩散,并且会偏聚融化,成为热加工的裂纹源。
Cu还会阻碍试验钢冷轧板的静态再结晶过程,影响再结晶织构,但是可以通过随后的抗菌退火进一步调整基体织构。
抗菌试验表明,含Cu 2.0%的试验钢在800℃退火半小时后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率就可达到99.9%。
随抗菌退火温度的升高和时间的延长,富铜相逐渐由球状发展成杆状。
对富铜相在800℃ Ostwald熟化过程进行了表征,发现富铜相的熟化主要是富铜相杆状方向的伸长,熟化速率为10.311 nm/s1/3。
为了克服透射研究晶体学取向关系时一次只能分析一个的局限性,本文用XRD系统地分析了一个20 mm×25 mm面上富铜相的宏观织构和基体宏观织构的关系,确定二者之间以K-S关系为主,即{111}Cu//{110}Fe,<110>Cu//<111>Fe。
然后用XRD、EBSD和TEM分别从毫米、微米、纳米级别确定了在具有
<110>取向的晶粒内,杆状富铜相平行于表面,拥有最大暴露面积,可以提
高试验钢的抗菌功能。
在研究先用热轧板抗菌退火后冷轧的新工艺时发现冷轧会造成抗菌性能恶化。
通过富铜相形态观察,Cu元素分布状态和基体晶格常数变化等三种手段证明了剧烈塑性变形会造成富铜相变小、溶解并固溶进基体中,这是由于剧烈塑性变形过程中富铜相吉布斯自由能的大幅度增加,为富铜相溶解提供驱动力。
另外剧烈塑性变形会增大富铜相的临界形核半径,在冷轧过程中,富铜相实际尺寸会逐渐减小,当小于临界形核半径时也会促进溶解发生。
开发了“抗菌退火+低温时效”工艺,在保证了抗菌效果的同时还提高了试验钢的强度。
由于抗菌退火温度较高,因此在室温状态下基体中固溶的Cu含量依然是过饱和的,可以再进行时效退火来提高试验钢的强度。
时效退火后,发现析出了很多纳米级尺寸的富铜相颗粒,材料的硬度、屈服强度和抗拉强度得到了提高,最佳的时效工艺是在800℃抗菌退火0.5小时后550℃时效1小时,此时屈服强度和抗拉强度均可以提高约160 MPa。
虽然力学性能得到了提升,但是材料的杯突值却有所下降,杯突值最佳的工艺是在800℃抗菌退火6小时。
通过电化学测试发现,试验钢的耐腐蚀性能随基体中固溶的Cu含量的升高而升高,随富铜相的长大而逐渐恶化。
在浸泡过程中发现纯Cu的表面发生均匀腐蚀,而试验钢表面发生的是点蚀,纯Cu的耐腐蚀性能差于试验钢,但试验钢钝化膜破坏后基体腐蚀速度加快,说明铁素体含Cu抗菌不锈钢在持久杀菌时,富铜相和基体都发生溶解,保证了试验钢具有持久的抗菌效果。