专利名称：一种表面含铈的抗菌不锈钢的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及抗菌不锈钢，特别是一种表面含铈的抗菌不锈钢。
背景技术：
由于不锈钢良好的机械性能和耐腐蚀性，它是应用的最广泛的钢铁材料之一，广泛应用于各个工业领域。而很多特殊领域，比如医疗卫生行业、食品行业、洁具、厨具等日常用品不仅要求不锈钢美观，对于不锈钢的抗菌性也有一定要求。抗菌不锈钢技术的研究随之兴起。日本在抗菌不锈钢领域处于领先地位，近年来，我国也在进行抗菌不锈钢的研究。 目前，不锈钢抗菌剂为铜或银为主，根据抗菌元素的分布抗菌不锈钢分为整体抗菌不锈钢和表面抗菌不锈钢。其制备方法有“一种奥氏体不锈钢”(公开号CN 1504588A)所公开的抗菌不锈钢的特征抗菌元素铜是以ε -Cu相弥散分布在不锈钢基材中，不锈钢需在400 900°C保温0. 5 6小时， 使铜析出相ε "Cu均勻米散分布。“一种奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法”(公开号CN 1789471Α)公开了所制备的抗菌不锈钢是将Cu-Ag-Zn按一定比例经过熔炼制成中间合金再与与不锈钢一同熔炼，再经过铸造或锻造、热处理后可加工成型。Cu-Ag-Zn中间合金含有(重量％ ) =Ag 1. 00 30. 00，Zn :1. 00 20. 00，其余为铜。以上两种技术在不锈钢制备过程中均为抗菌元素分布于不锈钢基材之中，均为整体抗菌不锈钢。在制备过程都需要进行时效处理使得铜元素以ε-Cu相析出，方可达到较好的抗菌效果。“一种采用离子注入法制备抗菌不锈钢的方法”(公开号CN 1566397Α)公开了用离子注入设备将Cu或Ag注入到不锈钢表面制备出抗菌不锈钢。“一种采用双层辉光法制备抗菌不锈钢的方法”(公开号CN 1793428Α)公开了用双层辉光法在不锈钢表面渗镀铜或银元素，制备出抗菌不锈钢。以上两种技术为制备表面抗菌不锈钢技术，加入铜元素后均要进行时效处理。抗菌元素为铜或银。还有“一种采用双层辉光法制备抗菌不锈钢的方法”(公开号CN 1793428Α)公开了用双辉渗金属法制备表面含铜的抗菌不锈钢的方法。发表在《金属热处理》2008年第33卷第6期的论文“45钢表面双层辉光等离子渗铝”中公开了在采用双辉等离子技术在45钢表面渗铝的方法。到目前为止，还未见有表面含铈的抗菌不锈钢的报道
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种表面含铈的抗菌不锈钢。本实用新型一种表面含铈的抗菌不锈钢，包括不锈钢基材和抗菌层，与现有技术不同的是在不锈钢基材表面渗镀一层含铈的抗菌层，抗菌层的含铈量为0. 06 0. 3wt%,扩散合金层厚度40 60μπι。一种表面含铈的抗菌层的渗镀方法是将待处理的不锈钢及待渗金属铈(粉状或块状或条状)放入离子渗金属炉；将浸泡于煤油中的金属铈置于石墨坩埚中，与源极电源相连；将不锈钢与阴极相连；工作条件为是，渗金属炉中的氩气工作气体压力为22Pa，源极电压-1000V，阴极电压-500V，源极与阴极距离25mm，渗入时间3. 5小时。本实用新型抗菌不锈钢可应用于制造食品、医疗行业的抗菌不锈钢容器和抗菌不锈钢运输管道。本实用新型的抗菌不锈钢经测试1、抗菌能力试验 将进行过渗铈处理的不锈钢A1'、A2’、M1'、M2’、T’、S’和没有经过渗铈处理的同类不锈钢Ap A2、Mp M2、T、S都制成5 X 5cm的样品，实验微生物采用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌。实验步骤如下将进行渗铈处理后的不锈钢与对照钢用乙醇清洗后在120°C下高压灭菌25分钟。将接种后的菌种用PBS液(0. 03mol/l, PH = 7. 2，无水磷酸氢二钠2. 83g，磷酸二氢钾1. 36g，蒸馏水1000ml)稀释成浓度为IO5的标准溶液，并将0. 5ml菌液均勻滴到样品和对照不锈钢表面，分别用无菌塑料膜覆盖。将表面涂有菌液的样品和对照不锈钢放入到35°C、湿度为90%的培养箱内作用 24小时。用平板琼脂培养法在35°C的培养箱内放置48小时，最后在塑料平皿上计算细菌个数，计算杀菌率。抗菌实验结果见表1。其中杀菌率的计算公式为
杀菌率(0/0)-对照不锈钢牛菌数-抗菌不锈钢牛菌数 ‘、—0对照不诱钢生菌数x上述对照不锈钢生菌数是对照不锈钢进行抗菌实验后的活菌数，而抗菌不锈钢生菌数是指抗菌不锈钢进行抗菌实验后的活菌数。结果见表1。该方法也可用于不锈钢进行抗菌实验后的活菌数。2、抗菌持久性试验使用型号MMS-2A摩擦试验机对制备的抗菌不锈钢与实验2中的对照钢进行进行滑动摩擦磨损试验。摩擦试验力1000N ；滑动摩擦时间20min ；对磨材料。结果见表1。3、机械性能实验将经过抗菌处理的抗菌不锈钢切成拉伸试样(拉伸标距12mm，厚1mm)。用600粒度的A1203砂纸进行机械抛光。用MTS-810点私服疲劳试验机、室温、空气中进行拉伸试验， 拉伸速率为2X ΙΟ—、—1，得到如下力学性能，见表2。4、化学腐蚀实验选取制备的抗菌不锈钢Al，、A2，、Ml，、M2，、T，、S，和同类型的对照钢Al、A2、Ml、
M2、Τ、S进行电化学腐蚀试验。(1)缝隙侵蚀试验缝隙腐蚀加速腐蚀试验按GB10127-88 (不锈钢缝隙腐蚀试验方法)进行缝隙腐蚀试样尺寸为50mrmX30mrmX3mm，在每个试样中间钻一个Φ 5mm的孔，用尼龙螺钉将两个 Φ 15mm的特制尼龙垫片紧固在试样两面构成16个扇形人工缝隙。实验结果 见表3。(2)点蚀实验点蚀电化学试验按GB4334. 9_84 (不锈钢蚀电位测量方法)进行点蚀腐蚀试样尺寸为50mmX30mmX3mm，采用Φ 11. 3mm X 6mm圆柱试样，经硝酸预钝化，环氧树脂镶嵌，暴露 Icm2试验面，在30〃 C充分除氧的3.5%NaCl溶液中，采用日本HZ-I电化学测量装置进行动电位慢扫描法测定阳极极化曲线，在电流达ImA时，电位返回扫描。实验结果见表3。表1抗菌不锈钢抗菌性能对照表
抗菌性能摩擦实验后的抗菌性能‘
不锈钢序号 ~大肠杆菌金黄色葡萄球大肠杆菌金黄色葡萄球
菌菌
A^++++++
A^~O~O
A2'++++++
A^“O~〇
M^++++++
M1~O-〇
M^++++++
M2“O--〇
T'++++++
T--O“O
S'++++++
s~δ-δ表中++表示杀菌率在99 %以上，+表示90 %以上，-表示杀菌率在80 %以上，一表示杀菌率在50%以上，〇表示杀菌率低于50%。表2抗菌不锈钢机械性能对照表
不锈钢序号σ b(N/mm2)““δ (% )
A1'55045
~5504权利要求1.一种表面含铈的抗菌不锈钢，包括不锈钢基材和抗菌层，其特征是在不锈钢基材表面渗镀一层含铈的抗菌层，扩散合金层厚度4(Γ60μπι。
2.根据权利要求1所述的抗菌不锈钢，其特征是所述的不锈钢基材为奥氏体或马氏体或铁素体或奥氏体_铁素体双相不锈钢。
专利摘要本实用新型公开了一种表面含铈抗菌不锈钢，包括不锈钢基材，其特征是在不锈钢基材表面渗镀一层含铈的抗菌层，抗菌层的含铈量为0.06～0.3wt％，扩散合金层厚度40～60μm。本实用新型生产工艺简单，几乎不会降低不锈钢原有的耐蚀性，对不锈钢原有的机械性能无影响，抗菌元素用量少且铈抗菌层的抗菌性能特好。
文档编号C23C10/22GK202054884SQ20112008467
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者叶仿拥, 唐焱, 张景春, 徐晋勇, 王岩, 高原, 高成, 高鹏 申请人:桂林电子科技大学