一种表面改性抗菌不锈钢的制备方法

本发明涉及一种抗菌不锈钢的制备方法，尤其涉及一种表面改性抗菌不锈钢的制备方法。

背景技术：

1、不锈钢，由于其优异的耐腐蚀性、耐磨性和美观性，广泛应用于医疗卫生、食品加工、家居厨具、公共设施等领域。特别是在医疗卫生领域，不锈钢用于制造手术器械、医疗设备表面、医院门把手等，这些场合对材料的抗菌性能有着极高的要求。然而，传统的不锈钢材料虽然具有一定的耐腐蚀性，但并不具备主动抗菌功能，这限制了其在特定应用场景下的效能。

2、随着医院感染事故的频发，如何有效防止细菌在不锈钢表面的生长和传播成为了一个亟待解决的问题。研究表明，表面改性技术可以有效提升不锈钢的抗菌性能，通过在不锈钢表面引入抗菌剂或改变其表面结构，可以显著抑制或杀死细菌，从而减少医院感染的风险。

3、尽管已有研究提出了多种表面改性方法，如物理沉积、化学镀层、自组装单层技术等，用于赋予不锈钢表面抗菌性能，但这些方法仍存在一些局限性。例如，一些方法可能会影响不锈钢的物理和化学稳定性，或者抗菌效果持续时间短，成本高昂等问题。此外，某些抗菌剂的使用还可能引起环境和健康方面的担忧。因此，开发一种既能有效提升不锈钢的抗菌性能，又能保持其原有物理化学属性，同时又环保、成本效益高的新型表面改性抗菌不锈钢，成为了材料科学和医疗卫生领域的重要研究方向。这种新型抗菌不锈钢的研发，不仅对提高公共卫生安全具有重要意义，也对促进不锈钢材料的应用范围扩展具有积极影响。

技术实现思路

1、发明目的：本发明提供了一种通过脉冲氧化沉积处理在不锈钢表面形成纳米抗菌银层的方法，旨在简化抗菌不锈钢的制备工艺，同时提高其抗菌效果。该方法利用组合脉冲设备，通过控制外加电压、沉积时间和脉冲频率，实现一步法在不锈钢表面沉积纳米银，从而赋予不锈钢优异的抗菌性能。

2、技术方案：一种表面抗菌不锈钢的制备方法，包括以下步骤：预处理后通过高频脉冲让不锈钢表面在含有抗菌介质的含氟溶液中制造高活性沉积孔洞，同时沉积纳米银，得到抗菌效果良好的抗菌不锈钢。

3、所述前处理依次包括机械抛光、化学除油，所述含抗菌介质的含氟溶液为氟化铵溶液。

4、所述含氟溶液中氟化铵浓度为1-500g/l，抗菌介质2-10g/l。

5、所述高频脉冲的电压为5-20v，反应温度为10-80℃，脉冲频率为10000-0.01hz。

6、所述的抗菌介质为银盐。

7、有益效果：

8、1、避免使用铬酸等强酸，有效减少有害物质的排放，实现绿色环保的生产过程。

9、2、简化的实验设备和工艺流程降低了生产成本，同时通过优化沉积参数，减少了所需的银量，进一步降低了材料成本。

10、3、通过精确控制纳米银的沉积，获得了具有更高活性的抗菌效果，显著提高了抗菌不锈钢的性能。

11、4、由于纳米银仅在预定位点沉积，减少了与外界的直接接触，从而提高了抗菌层的稳定性和耐用性。

12、5、处理过程不影响不锈钢本身的颜色和物理性能，保证了材料的美观性和实用性。

技术特征：

1.一种表面抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：预处理后通过高频脉冲让不锈钢表面在含有抗菌介质的含氟溶液中制造高活性沉积孔洞，同时沉积纳米银，得到抗菌效果良好的抗菌不锈钢。

2.根据权利要求1所述的表面抗菌不锈钢制备方法，其特征在于，所述前处理依次包括机械抛光、化学除油，所述含抗菌介质的含氟溶液为氟化铵溶液。

3.根据权利要求1所述的表面抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述含氟溶液中氟化铵浓度为1-500g/l，抗菌介质2-10g/l。

4.根据权利要求1所述的表面抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述高频脉冲的电压为5-20v，反应温度为10-80℃，脉冲频率为10000-0.01hz。

5.根据权利要求1所述的表面抗菌不锈钢的制备方法，其特征在于，所述的抗菌介质为银盐。

技术总结本发明公开了一种表面改性抗菌不锈钢的制备方法，包括以下步骤：预处理后通过高频脉冲让不锈钢表面在含有抗菌介质的含氟溶液中制造高活性沉积孔洞，同时沉积纳米银颗粒，得到抗菌效果良好的抗菌不锈钢。本实验方法简单高效的将纳米银嵌入式沉积在制备的孔洞中，纳米银抗菌效果良好，同时由于不易被摩擦到，因此抗菌效果良好，该方法只对表面改性，因此需要的银含量较低，降低了工艺成本。技术研发人员：薛烽,李冠震,杨蒙蒙,白晶,胡观志,周政,王硕受保护的技术使用者：东南大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11