[实用新型]一种表面含银的抗菌不锈钢

说明书

技术领域

本实用新型涉及抗菌不锈钢，特别涉及一种表面含银的抗菌不锈钢，属材料技术领域。

背景技术

随着中国经济的发展，不锈钢在食品工业、餐饮服务业和家庭生活中的应用越来越广泛，对不锈钢制品的抗菌处理的需求也必将越来越多，抗菌问题进入了炊具业、饮食业。抗菌不锈钢是指向不锈钢中加入适量的具有抗菌效果的金属元素，经抗菌性热处理后，使附在不锈钢表面的细菌不能繁殖，细菌的数量抑制在低水平状态，同时，抗菌不锈钢还保留不锈钢本身所具有的耐蚀性、良好加工性、安全性和光亮外观等特点。抗菌不锈钢有优异的广谱抗菌性能，具有广阔的应用前景。目前，研发高性能、低成本的不锈钢抗菌处理工艺迫在眉睫。

抗菌不锈钢的制备方法有：

“一种表面含铈的抗菌不锈钢”(公开号CN202054884U)公开了用双辉等离子渗镀技术制备表面含铈合金层的抗菌不锈钢的方法，部分工艺参数为：源极电压900～1100V，阴极电压500～600V，温度800～850℃。由于单质铈熔点较低，渗镀时处于熔融状态，必须置于石墨坩埚中，且极易氧化，给试验操作造成一定困难。

“一种表面含铜铈的抗菌不锈钢”(公开号CN202054883U)公开了用双辉等离子渗镀技术制备表面含铜铈合金层的抗菌不锈钢的方法，部分工艺参数为：阳极电压900V，阴极电压550V，渗镀温度820～860℃，保温时间3.5小时。该工艺能获得较稳定的铜铈合金层，但加工时间长，功耗较大，且处理薄板工件时存在高温变形问题。

“一种含铜抗菌不锈钢及其制备方法”(公开号CN103276300U)公开了一种含铜不锈钢及其制备方法。该含铜抗菌不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.08-0.25重量％，Cr：11.00-30.00重量％，Si：≤2.80重量％，Cu：0.40-3.20重量％，Mn：≤2.00重量％，Zn：≤1.10重量％，Al：≤3.20重量％，N：≤0.30重量％，以及下列合金元素中的一种或多种：Ti、Nb、Mo、V、Zr、Sn、Sc，每一种≤1.00重量％，余量为Fe及不可避免的杂质。其制备方法为：配料；熔炼；变质处理后进行超声波处理；浇注成型；热处理：热处理包括固溶处理和时效处理。

“一种表面含铜铈薄膜的抗菌不锈钢”(公开号CN203007383U)公开了一种利用磁控溅射法制备表面含铜铈薄膜的抗菌不锈钢。但磁控溅射法存在功耗高、靶材利用率低、所制备膜层较薄等缺点，因此其成本较高，不适用于大规模生产。

上述几种抗菌不锈钢均以铜为抗菌元素，抗菌效果普遍较差。

银作为抗菌剂，使用由来已久。在所有的金属离子中，银离子具有很高的氧化还原电位，反应活性很大，其抗菌性能大约是铜的100倍，添加少量的银就能使不锈钢具有良好的抗菌性能(加入量约为0.03～0.1％左右)，银同时还具有生物安全性高、抗菌谱广、不产生耐药性等特点，银系抗菌材料是当前的研究热点。但由于银的价格太高。因此在普及性大众化的抗菌炊具、餐具方面，人们把研究重点放在如何既能保证不锈钢的抗菌性能、又能减少银的使用量的工艺研究上，比如对含银颗粒的纳米化处理、或仅对不锈钢的表面进行抗菌处理等。

实用新型内容

本实用新型提供一种表面含银的抗菌不锈钢，这种抗菌不锈钢具有良好的抗菌性，并提高了原有的耐蚀性能，膜基结合度高，且工艺简单、能耗低、无污染，且保证了在银的使用量较少的基础上，拥有良好的抗菌性。

本实用新型提供的一种表面含银的抗菌不锈钢，包括基体金属层和渗透沉积在基体金属层表面的含银抗菌层，其中所述基体金属层为不锈钢；所述含银抗菌层由化合物层与扩散层两部分组成，其中化合物层的厚度为8～10um，含银抗菌层与基体间为冶金结合，结合强度高；所述含银抗菌层厚度为60～100um。

进一步地，所述抗菌层中银的质量百分比含量为0.025～0.07％。

上述一种表面含银的抗菌不锈钢的制备方法是，采用液相等离子电解渗透技术，在含有银离子的电解液中进行等离子电解渗透沉积，将抗菌金属元素银植入不锈钢基体表层，使其表面获得含银抗菌层，具体包括以下步骤：

(1)打磨基体金属：用金相砂纸对基体金属进行打磨，得到打磨后的基体金属；所述打磨后的基体金属表面的粗糙度小于Ra0.050；

(2)丙酮擦拭：采用丙酮试剂对打磨后的基体金属进行擦拭，去除基体表面油污，得到打磨、除油后的基体；

(3)液相等离子电解渗透：在容器中加入电解液，将打磨、除油后的基体金属置于电解液中进行液相等离子电解渗透沉积；