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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 作者：小王 點擊量：7469
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隨處可見，但是，關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 行業百態】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隨處可見，但是，關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準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的兩個關鍵要素。一方面，只有當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，而好的不銹鋼含碳量甚至能控制在0.03%以內。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、耐細菌等等。
其中耐細菌不銹鋼為我們的健康做出了巨大的貢獻，這一點才餐飲領域尤其明顯，不過這似乎還遠遠不夠。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。病毒和細菌一樣，可以通過物體在人與人之間傳遞，如果能夠實現耐病毒不銹鋼，那么理論上來說，就從傳播途徑隔絕了病毒“物傳人”的發生。而就在最近香港大學工程學院機械工程系黃明欣教授領導的團隊與香港大學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，而實現這一效果的關鍵在于銅(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銅和銀的含量就可以了，但在實際生產過程中，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象，而這個問題的產生其實是加工溫度，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，當銅的量增加時，鋼材的鍛造性就會下降，并間接導致“熱脆”發生，因此在不銹鋼的生產過程中，簡單的增加銅的比重就會誘發“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。也正應如此，新型抗病毒不銹鋼的出現，才會在不銹鋼這個大家并不陌生的材料領域，引發關注。當然，這種不銹鋼實際的研發生產過程還涉及到化學成分和微觀組織結構的調控，感興趣的可以去搜索一下相關的成果報告。
目前，這種新型不休干雖然距離規模化、產業化仍有很長的距離，關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，實則上是進一步刺激科研在金屬材料領域研究的積極性。而未來究竟如何，仍需科技發展來給我們做出回答。
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