[00788070]等离子表面复合处理制备抗菌耐磨不锈钢

该项目属太原市科技项目科技明星专项。不锈钢是应用广泛的金属材料，若使其具有抗菌性能，将极大拓宽其应用领域。在不锈钢表面形成抗菌涂层，是提高其抗菌性能的经济而有效的方法，这是由于材料的抗菌性主要取决于其表面性能。TiO<,2>是一种重要的高性能材料，具有高的光催化氧化性、还原性、强的杀菌抗菌性。TiO<,2>的抗菌能力强，抗菌谱广，对各种常见的致病菌都有一定的抑制和杀灭作用。此外，它还具有化学稳定性高、安全无毒以及成本低廉等优点。因此，二氧化钛涂层不锈钢极具研究开发价值。该项目利用离子渗镀和真空热氧化复合处理技术，在304不锈钢基体表面生成锐钛矿型TiO<,2>改性层。改性层中成分O和Ti的含量由基体到表面呈梯度增大，改性层与不锈钢基体间具有良好的结合强度。改性层的硬度显著高于基体，TiO<,2>表面改性不锈钢的比磨损率比不锈钢基材降低2个数量级，呈现出显著的减摩耐磨性能；TiO<,2>表面改性不锈钢在H_2SO_4溶液和NaCl溶液中，都呈现出优于不锈钢基材的耐腐蚀性能；TiO<,2>表面改性不锈钢具有良好的抗菌性能，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别约为87.5％和95.7％。锐钛矿型TiO<,2>表面改性不锈钢集抗菌、耐磨、耐蚀性能于一体，全面改善了不锈钢的使用性能，具有良好的工业应用前景。项目创新点：1、综合离子渗镀和真空热氧化形成了新型复合处理技术，制备的TiO<,2>表面改性层与不锈钢基体具有良好的结合强度，同时该技术还可实现TiO<,2>表面改性层成分、结构、性能的调控。2、利用该技术制备的锐钛矿型TiO<,2>表面改性不锈钢具有良好的抗菌、耐磨、耐蚀性能，拓宽了不锈钢的应用范围。该项目采用新型复合处理技术制备的抗菌耐磨不锈钢，具有潜在的应用前景，在同类研究中达到国际先进水平。存在的问题是离子渗镀和真空热氧化复合处理技术在金属材料表面改性中的应用范围有待进一步拓宽。