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含銅不銹鋼 抗菌更要抗病毒
2022年01月06日 11:14:16
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：7385
不銹鋼，一類以耐銹、耐腐蝕為主要特性的特殊合金材料。如今我們生活中不銹鋼已經(jīng)隨處可見，但是，關(guān)于不銹鋼開展的材料研究卻依舊在不斷進行，而背后涉及到的一些成果看似簡單，實則頗具難度。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】不銹鋼，一類以耐銹、耐腐蝕為主要特性的特殊合金材料。如今我們生活中不銹鋼已經(jīng)隨處可見，但是，關(guān)于不銹鋼開展的材料研究卻依舊在不斷進行，而背后涉及到的一些成果看似簡單，實則頗具難度。
不銹鋼中還含有Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素，并且理論上只要滿足不銹的標(biāo)準(zhǔn)都可以稱之為不銹鋼，其中Cr的含量和含碳量是影響不銹鋼品質(zhì)的兩個關(guān)鍵要素。一方面，只有當(dāng)Cr含量達到一定值時，合金鋼才能有耐蝕性；另一方面，不銹鋼的耐腐蝕性會隨著含碳量量的增加而減低，因此合格的不銹鋼含碳量要控制在1.2%以內(nèi)，而好的不銹鋼含碳量甚至能控制在0.03%以內(nèi)。而除了Cr和碳外，其他成分的不同也會給不銹鋼的功能性帶去一定的改變，例如更耐酸、更耐堿、耐細(xì)菌等等。
其中耐細(xì)菌不銹鋼為我們的健康做出了巨大的貢獻，這一點才餐飲領(lǐng)域尤其明顯，不過這似乎還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。早在幾年前，一種更進一步的功能性不銹鋼被提出——耐病毒不銹鋼。病毒和細(xì)菌一樣，可以通過物體在人與人之間傳遞，如果能夠?qū)崿F(xiàn)耐病毒不銹鋼，那么理論上來說，就從傳播途徑隔絕了病毒“物傳人”的發(fā)生。而就在最近香港大學(xué)工程學(xué)院機械工程系黃明欣教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊與香港大學(xué)免疫與感染研究中心潘烈文教授的研究團隊合作，成功研制出了抗病毒不銹鋼材料。這種材料能夠殺死表面附著的常見病原體微生物，而實現(xiàn)這一效果的關(guān)鍵在于銅(Cu)含量。
事實上，從理論角度來說想，想要不銹鋼能夠抗病毒只要增加材料內(nèi)銅和銀的含量就可以了，但在實際生產(chǎn)過程中，這種“簡單粗暴”的思路卻存在一個致命的問題——“銅脆”。“銅脆”屬于熱脆現(xiàn)象，是金屬冶煉中常見的一個問題，簡單的說就是鋼材沖擊力明顯下降的現(xiàn)象，而這個問題的產(chǎn)生其實是加工溫度，原材料熔點共同影響的。
銅是不銹鋼的重要組成成分，但是銅的熔點為1080攝氏度，低于鋼鐵加工溫度(1200攝氏度)許多，因此，當(dāng)銅的量增加時，鋼材的鍛造性就會下降，并間接導(dǎo)致“熱脆”發(fā)生，因此在不銹鋼的生產(chǎn)過程中，簡單的增加銅的比重就會誘發(fā)“銅脆”。
那么銅不能隨便加，銀呢？事實上，在抗病毒上，銀和銅的功能或者說效果并不是完全重合的，因此，如果要實現(xiàn)抗菌抗病毒，并且針對性的殺死病毒，銅含量的增加是必要性的。換言之，抗病毒不銹鋼雖然理論上很簡單，但是卻面臨著銅含量控制這一難題。也正應(yīng)如此，新型抗病毒不銹鋼的出現(xiàn)，才會在不銹鋼這個大家并不陌生的材料領(lǐng)域，引發(fā)關(guān)注。當(dāng)然，這種不銹鋼實際的研發(fā)生產(chǎn)過程還涉及到化學(xué)成分和微觀組織結(jié)構(gòu)的調(diào)控，感興趣的可以去搜索一下相關(guān)的成果報告。
目前，這種新型不休干雖然距離規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化仍有很長的距離，關(guān)鍵還在于如何在保證效果的同時簡化工藝，從而降低價格確保實際運用的可能性。而想要實現(xiàn)這一點，進一步探索銅離子抗菌抗病毒效果顯然是有必要的，因此，這次抗病毒不銹鋼的出現(xiàn)，實則上是進一步刺激科研在金屬材料領(lǐng)域研究的積極性。而未來究竟如何，仍需科技發(fā)展來給我們做出回答。
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