Ag-Zn雙元離子注入不銹鋼的研制及抗菌性能研究.pdf

1、隨著人們生活水平和保健意識(shí)的提高，抗菌不銹鋼作為一種新型材料受到越來越多的關(guān)注。本文采用雙元金屬離子注入的方法制備抗菌不銹鋼，得到了一種Ag/Zn雙元金屬離子注入的馬氏體不銹鋼。研究了注入?yún)?shù)對(duì)馬氏體不銹鋼的抗菌效果以及耐腐蝕性能的影響，采用X射線光電子能譜（XPS）、原子力顯微鏡（AFM）和接觸角測(cè)量?jī)x分析了不銹鋼注入層的元素濃度分布、元素的價(jià)態(tài)、表面粗糙度和表面疏水性。 注入層的XPS測(cè)試表明，當(dāng)Ag注入劑量為2×1017i

2、ons/c㎡、Zn為1×1017ions/c㎡，注入加速電壓都為47KV時(shí)，兩種金屬離子的注入深度約為70nm，兩種金屬離子的峰值濃度均在離不銹鋼表面以下20nm處，Zn離子為+2價(jià)，Ag離子為+1價(jià)，因此Zn離子獲得注入的能量大，其注入層中相對(duì)濃度要高于Ag離子的濃度。Ag/Zn金屬離子注入不銹鋼表面后，均以離子形式存在于注入層中，Ag以正一價(jià)離子形式與氧形成Ag2O，Zn以正二價(jià)形式與氧形成ZnO。在注入層內(nèi)部，Ag與Zn的峰值均沒

3、有發(fā)生改變。 AFM分析結(jié)果表明，隨著注入劑量的增大，表征值峰-谷粗糙度明顯減小，不銹鋼表面粗糙度逐漸減小。接觸角測(cè)量結(jié)果表明，隨著離子注入劑量的增加，注入試樣表層的疏水性增強(qiáng)。當(dāng)Ag注入劑量為2×1017ions/c㎡、Zn為2×1017 ions/c㎡時(shí)，注入試樣表面的疏水性達(dá)到最大。離子注入試樣表面疏水性增強(qiáng)。陽極極化曲線實(shí)驗(yàn)表明，離子注入不銹鋼后，不銹鋼表面的耐腐蝕性能沒有下降，甚至有所提高，因此，雙元金屬離子注入后，