新型多功能金属材料--抗菌不锈钢

浏览量:2148  发布时间:2013-12-15 11:47:20  

    随着社会和经济的发展,不锈钢在医疗卫生、食品工业等方面的应用越来越广泛,人们对不锈钢的要求除了耐蚀不锈、光洁如新、良好的机械性能及容易加工等特点外,还提出了防霉变、抗菌、杀菌等要求。在20世纪90年代,日本著名不锈钢生产厂家日新制钢公司在世界上率先研制开发了一系列抗菌不锈钢,成为不锈钢生产史上的重大成果之一。

    我国在2003年首先由中国科学院沈阳金属研究所自主开发成功抗菌不锈钢,填补了国内空白,达到了同类材料国际先进水平。其后我国最大的不锈钢生产企业太原钢铁公司也相继研制成功抗菌不锈钢产品。宝钢股份不锈钢分公司于2005年初高起点地开始了抗菌不锈钢产品的研究和开发,并与宝钢宁波宝新不锈钢公司合作,共同研制成功冷轧含铜铁素体抗菌不锈钢板430Cu。

    所谓抗菌不锈钢是指在普通不锈钢内添加一定量的抗菌金属元素银、铜等,控制冶炼、铸造、锻压、轧制以及热处理过程,使抗菌金属元素在不锈钢基体内以一定的大小、形态、均匀析出,并保证析出相的体积百分比,在不降低普通不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能的情况下,赋予其优异的抗菌性能。

    金属元素中,银的抗菌效果最好,但价格较贵,故抗菌不锈钢通常以添加铜为多。铜是抗菌的关键元素,加多少既要考虑抗菌性,又要保证钢具有良好稳定的加工性能。铜的最佳加入量因钢种而异,宝钢研制成功的牌号为430Cu的铁素体抗菌不锈钢即含有1.5%的铜。

    铜与细菌直接接触是抗菌杀菌的先决条件,为此抗菌不锈钢要进行特殊热处理,使高浓度的铜从基体中析出,以ε-Cu相均匀弥散分布。再经表面抛光处理,使ε-Cu暴露在金属表面,从而起抗菌作用。材料的抗菌性能可达永恒,即便表面被磨损掉,材料内部同样具有抗菌效力。

    抗菌不锈钢兼具结构材料和抗菌功能材料的双重特点,既可作为结构材料和装饰美化材料,同时也具有抑菌灭菌的自清洁功能。有关检测部门检验结果表明,抗菌不锈钢对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见病菌的杀菌率达99%以上,在毒性和人体安全性方面完全符合技术标准。在赋予不锈钢抗菌特性的同时,材料的力学、耐蚀、冷热加工、焊接等性能与原有不锈钢相当。因而抗菌不锈钢的问世,具有重要的社会价值。

    抗菌不锈钢应用范围极广,如啤酒、奶类、制药等企业的设备管道、储罐,厨房用具及餐具,洗衣机、家用器具、医疗器械,食品工业的工作台及器皿,日常生活中的毛巾架,冷藏柜的托架,公共场所的一些设施如公交汽车的扶手、楼梯扶手、电话亭、护栏等为杜绝交叉感染也应使用抗菌不锈钢。

    抗菌不锈钢的抗菌原理:

    抗菌金属离子从金属表面层析出后,与细菌接触,通过与细胞的作用损伤细胞膜,使细菌的蛋白质凝固或损坏其DNA,破坏细菌细胞的正常组成和繁衍的平衡,达到阻止细菌生长繁殖或消灭细菌的目的。

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