專利名稱：一種表面含銅鈰的抗菌不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及抗菌不銹鋼，特別是一種表面含銅鈰的抗菌不銹鋼。
背景技術(shù)：
由于不銹鋼良好的機(jī)械性能和耐腐蝕性，它是應(yīng)用的最廣泛的鋼鐵材料之一，廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。而很多特殊領(lǐng)域，比如醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)、食品行業(yè)、潔具、廚具等日常用品不僅要求不銹鋼美觀，對(duì)于不銹鋼的抗菌性也有一定要求?？咕讳P鋼技術(shù)的研究隨之興起。日本在抗菌不銹鋼領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，近年來(lái)，我國(guó)也在進(jìn)行抗菌不銹鋼的研究。 目前，不銹鋼抗菌劑為銅或銀為主，根據(jù)抗菌元素的分布抗菌不銹鋼分為整體抗菌不銹鋼和表面抗菌不銹鋼。其制備方法有“一種奧氏體不銹鋼”(公開(kāi)號(hào)CN 1504588A)所公開(kāi)的抗菌不銹鋼的特征抗菌元素銅是以ε -Cu相彌散分布在不銹鋼基材中，不銹鋼需在400 900°C保溫0. 5 6小時(shí)， 使銅析出相ε "Cu均勻米散分布。“一種奧氏體抗菌不銹鋼及其制造方法”(公開(kāi)號(hào)CN 1789471Α)公開(kāi)了所制備的抗菌不銹鋼是將Cu-Ag-Zn按一定比例經(jīng)過(guò)熔煉制成中間合金再與與不銹鋼一同熔煉，再經(jīng)過(guò)鑄造或鍛造、熱處理后可加工成型。Cu-Ag-Zn中間合金含有(重量％ ) =Ag 1. 00 30. 00，Zn :1. 00 20. 00，其余為銅。以上兩種技術(shù)在不銹鋼制備過(guò)程中均為抗菌元素分布于不銹鋼基材之中，均為整體抗菌不銹鋼。在制備過(guò)程都需要進(jìn)行時(shí)效處理使得銅元素以ε-Cu相析出，方可達(dá)到較好的抗菌效果。“一種采用離子注入法制備抗菌不銹鋼的方法”(公開(kāi)號(hào)CN 1566397Α)公開(kāi)了用離子注入設(shè)備將Cu或Ag注入到不銹鋼表面制備出抗菌不銹鋼。“一種采用雙層輝光法制備抗菌不銹鋼的方法”(公開(kāi)號(hào)CN 1793428Α)公開(kāi)了用雙層輝光法在不銹鋼表面滲鍍銅或銀元素，制備出抗菌不銹鋼。還有“一種采用雙層輝光法制備抗菌不銹鋼的方法”(公開(kāi)號(hào)CN 1793428Α)公開(kāi)了用雙輝滲金屬法制備表面含銅的抗菌不銹鋼的方法。發(fā)表在《金屬熱處理》2008年第33卷第6期的論文“45鋼表面雙層輝光等離子滲鋁”中公開(kāi)了在采用雙輝等離子技術(shù)在45鋼表面滲鋁的方法。到目前為止，還未見(jiàn)有表面含銅、鈰的抗菌不銹鋼的報(bào)道。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種表面含銅鈰的抗菌不銹鋼。本實(shí)用新型一種表面含銅鈰的抗菌不銹鋼，包括不銹鋼基材和抗菌層，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是在不銹鋼基材表面滲鍍一層含銅、鈰的抗菌層，抗菌層的含鈰量為0. 04 0. 12wt%，含銅量為0. 5 Iwt%，擴(kuò)散合金層厚度40 60μπι。一種表面含銅鈰的抗菌層的滲鍍方法是將銅鈰合金制成針狀源極分布于待滲不銹鋼周?chē)?，銅鈰合金中銅、鈰元素的質(zhì)量比例為4 1。將待處理的不銹鋼及由銅鈰合金制成的源極放入離子滲金屬爐；將銅鈰合金與源極電源相連；將不銹鋼與陰極相連；工作條件為是，滲金屬爐中的氬氣工作氣壓25Pa，源極電壓-900V，陰極電壓-550V，滲鍍溫度 820 860°C，源極與陰極距離23mm，保溫時(shí)間3. 5小時(shí) 本實(shí)用新型抗菌不銹鋼可應(yīng)用于制造醫(yī)療行業(yè)的抗菌不銹鋼容器和抗菌不銹鋼
運(yùn)輸管道。本實(shí)用新型的抗菌不銹鋼經(jīng)測(cè)試1、抗菌能力試驗(yàn)將進(jìn)行過(guò)銅鈰滲鍍處理后的不銹鋼A/和沒(méi)有經(jīng)過(guò)銅鈰滲鍍處理的銅類不銹鋼A1 都制成5X5cm的樣品，實(shí)驗(yàn)微生物采用大腸桿菌、金黃色葡萄球菌。實(shí)驗(yàn)步驟如下將進(jìn)行滲銅鈰處理后的不銹鋼與對(duì)照鋼用乙醇清洗后在120°C下高壓滅菌25分鐘。將接種后的菌種用PBS液(0. 03mol/l, PH = 7. 2，無(wú)水磷酸氫二鈉2. 83g，磷酸二氫鉀1. 36g，蒸餾水1000ml)稀釋成濃度為IO5的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并將0. 5ml菌液均勻滴到樣品和對(duì)照不銹鋼表面，分別用無(wú)菌塑料膜覆蓋。將表面涂有菌液的樣品和對(duì)照不銹鋼放入到35°C、濕度為90%的培養(yǎng)箱內(nèi)作用 24小時(shí)。用平板瓊脂培養(yǎng)法在35°C的培養(yǎng)箱內(nèi)放置48小時(shí)，最后在塑料平皿上計(jì)算細(xì)菌個(gè)數(shù)，計(jì)算殺菌率?？咕鷮?shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。其中殺菌率的計(jì)算公式為
產(chǎn)菌率m —對(duì)照不銹鋼生菌數(shù)-抗菌不銹鋼生菌數(shù)100 水’°對(duì)照不銹鋼生菌數(shù)x上述對(duì)照不銹鋼生菌數(shù)是對(duì)照不銹鋼進(jìn)行抗菌實(shí)驗(yàn)后的活菌數(shù)，而抗菌不銹鋼生菌數(shù)是指抗菌不銹鋼進(jìn)行抗菌實(shí)驗(yàn)后的活菌數(shù)。結(jié)果見(jiàn)表1。該方法也可用于不銹鋼進(jìn)行抗菌實(shí)驗(yàn)后的活菌數(shù)。2、抗菌持久性試驗(yàn)使用型號(hào)MMS-2A摩擦試驗(yàn)機(jī)對(duì)制備的抗菌不銹鋼與實(shí)驗(yàn)2中的對(duì)照鋼進(jìn)行進(jìn)行滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)。摩擦試驗(yàn)力1000N ；滑動(dòng)摩擦?xí)r間20min ；對(duì)磨材料。結(jié)果見(jiàn)表1。3、機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)將經(jīng)過(guò)抗菌處理的抗菌不銹鋼切成拉伸試樣(拉伸標(biāo)距12mm，厚1mm)。用600粒度的A1203砂紙進(jìn)行機(jī)械拋光。用MTS-810點(diǎn)私服疲勞試驗(yàn)機(jī)、室溫、空氣中進(jìn)行拉伸試驗(yàn)， 拉伸速率為2X ΙΟ—、—1，得到如下力學(xué)性能，見(jiàn)表2。4、化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)選取制備的抗菌不銹鋼Al’和同類型的對(duì)照鋼Al進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)。(1)縫隙侵蝕試驗(yàn)縫隙腐蝕加速腐蝕試驗(yàn)按GB10127-88 (不銹鋼縫隙腐蝕試驗(yàn)方法)進(jìn)行縫隙腐蝕試樣尺寸為50mrmX30mrmX3mm，在每個(gè)試樣中間鉆一個(gè)Φ 5mm的孔，用尼龍螺釘將兩個(gè) Φ 15mm的特制尼龍墊片緊固在試樣兩面構(gòu)成16個(gè)扇形人工縫隙。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。[0034](2)點(diǎn)蝕實(shí)驗(yàn)點(diǎn)蝕電化學(xué)試驗(yàn)按GB4334. 9_84 (不銹鋼蝕電位測(cè)量方法)進(jìn)行點(diǎn)蝕腐蝕試樣尺寸為50mmX30mmX3mm，采用Φ 11. 3mm X 6mm圓柱試樣，經(jīng)硝酸預(yù)鈍化，環(huán)氧樹(shù)脂鑲嵌，暴露 Icm2試驗(yàn)面，在30〃 C充分除氧的3.5%NaCl溶液中，采用日本HZ-I電化學(xué)測(cè)量裝置進(jìn)行動(dòng)電位慢掃描法測(cè)定陽(yáng)極極化曲線，在電流達(dá)ImA時(shí)，電位返回掃描。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。表1抗菌不銹鋼抗菌性能對(duì)照表
權(quán)利要求1.一種表面含銅鈰的抗菌不銹鋼，包括不銹鋼基材和抗菌層，其特征是在不銹鋼基材表面滲鍍一層含銅、鈰的抗菌層，擴(kuò)散合金層厚度45飛O μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌不銹鋼，其特征是所述的不銹鋼基材為奧氏體或馬氏體或鐵素體或奧氏體_鐵素體雙相不銹鋼。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種表面含銅鈰的抗菌不銹鋼，包括不銹鋼基材和抗菌層，其特征是在不銹鋼基材表面滲鍍一層含銅、鈰的抗菌層，抗菌層的含鈰量為0.04～0.12wt％，含銅量為0.5～1wt％，擴(kuò)散合金層厚度45～60μm。本實(shí)用新型生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，對(duì)于不銹鋼原有的耐蝕性影響較小，對(duì)不銹鋼原有的機(jī)械性能無(wú)影響，抗菌元素用量少并且銅鈰抗菌層具有良好的抗菌性。
文檔編號(hào)C23C8/38GK202054883SQ201120084659
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者葉仿?lián)? 張景春, 徐晉勇, 王巖, 職利, 蔣占四, 高原, 高成 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)