本技術(shù)：
為申請(qǐng)?zhí)?01510784644.9、申請(qǐng)日2015年11月16日、發(fā)明名稱為“一種抗菌不銹鋼的制備方法”的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及表面改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將銀粉引入不銹鋼賦予其抗菌性能的抗菌不銹鋼。
背景技術(shù)：
不銹鋼餐具的使用越累越普遍，餐具的衛(wèi)生對(duì)使用者來說事關(guān)緊要，能夠殺死細(xì)菌的餐具在日常生活中顯得越來越重要。但是不銹鋼本身沒有抗菌性能，食物長期放置在餐具內(nèi)容易引發(fā)細(xì)菌的產(chǎn)生。制備低成本、高性能的抗菌不銹鋼成為當(dāng)前急需解決的問題。本發(fā)明將抗菌材料銀引入到304不銹鋼表面，賦予304不銹鋼抗菌性能并提高其耐腐蝕性能。
“抗菌不銹鋼復(fù)合鋼板及其制造方法”（公開號(hào)cn102260832a）公開了一種在碳基鋼板表面制備抗菌不銹鋼涂層的方法，是將抗菌不銹鋼粉末噴涂在碳基鋼板上，然后進(jìn)行復(fù)合熱處理，但是這種方法存在著基體與涂層之間脫落的危險(xiǎn)。
“一種奧氏體抗菌不銹鋼”（公開號(hào)cn102965585a）公開了一種將銀直接熔煉到不銹鋼中的方法，這種方法使用銀的量較大。
“一種表面含銀的抗菌不銹鋼”（公開號(hào)cn203937247u）公開了一種將銀引入到不銹鋼基體的方法，在基體上形成抗菌層，抗菌層厚度為60-100um。
本發(fā)明是一種全新的制備方法，將通過蒸鍍、激光熔覆等多個(gè)步驟在304不銹鋼表面制備抗菌層，整個(gè)不銹鋼材料是一體的，不存在脫落的問題，銀可以熔入到不銹鋼表面520um的厚度，同時(shí)使用銀的量較小，所形成抗菌層厚度較深，材料表面受到磨損后仍能持續(xù)發(fā)揮抗菌效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，其目的在于提供一種抗菌不銹鋼，該抗菌不銹鋼是通過在304不銹鋼表面形成厚度可達(dá)520um的抗菌層，賦予304不銹鋼良好的抗菌性能，并且提高了原304不銹鋼的硬度和耐腐蝕性能。本發(fā)明抗菌層和基體之間屬于冶金結(jié)合，不存在脫落的問題，實(shí)現(xiàn)了在使用銀較少的情況下賦予304不銹鋼較強(qiáng)的抗菌性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：
首先，通過蒸鍍?cè)诖植诘?04不銹鋼表面沉積銀涂層，然后使用蠟燭將銀涂層熏黑，再將304不銹鋼放入激光熔覆裝置內(nèi)，先使用低功率對(duì)304不銹鋼進(jìn)行預(yù)加熱，然后再對(duì)304不銹鋼進(jìn)行激光熔覆，最終在材料表面形成520um厚的抗菌層。
所述抗菌不銹鋼采用如下方法制備而成，具體包括以下步驟：
（1）材料準(zhǔn)備：使用400目水磨砂紙反復(fù)打磨304不銹鋼表面，保證其表面具有足夠大的粗糙度，將銀粉壓制成小塊，蒸鍍時(shí)使用；
（2）對(duì)304不銹鋼先用丙酮超聲清洗兩遍，再用酒精超聲清洗一遍，去除表面油污，晾干待用；
（3）使用蒸鍍?cè)O(shè)備抽真空為1.31×10-3pa在坩堝溫度1470℃條件下蒸鍍銀粉所壓制成的材料到不銹鋼表面，蒸鍍時(shí)間為170s-340s，避免銀粉直接放入設(shè)備內(nèi)抽真空時(shí)發(fā)生飛濺；
（4）使用蠟燭將蒸鍍銀后的304不銹鋼表面熏黑，提高表面吸熱率；
（5）將處理好的304不銹鋼放入激光熔覆設(shè)備內(nèi)抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到1.2×10-3pa的時(shí)候通入氬氣保護(hù)條件下使用激光器對(duì)304不銹鋼進(jìn)行預(yù)熱，然后對(duì)其表面進(jìn)行激光熔覆，冷卻后得到表面含銀的抗菌不銹鋼。
優(yōu)選地，使用400目水磨砂紙先平行打磨，再垂直方向打磨，反復(fù)進(jìn)行3次。
優(yōu)選地，蒸鍍的銀為將銀粉壓實(shí)所形成的小塊材料。
優(yōu)選地，先使用激光器在650w功率、1mm光斑直徑、30%的搭接率和260mm/min速度的條件下對(duì)304不銹鋼表面在平行和垂直方向上分別預(yù)加熱1次，然后使用1850w功率、0.8mm光斑直徑、75％的搭接率和130mm/min速度的條件下對(duì)其進(jìn)行熔覆及重熔，先在一個(gè)方向上熔覆一遍，緊接著在垂直方向上再重熔一遍，依次重復(fù)3次。
本發(fā)明的取得有益效果如下：
1.本發(fā)明改變了在不銹鋼表面預(yù)置熔覆銀粉的方式，優(yōu)勢在于可以在蒸鍍后使用蠟燭將不銹鋼表面熏黑，提高表面的吸熱率，同時(shí)，蒸鍍層與不銹鋼結(jié)合緊密，傳熱速度快，避免了只熔化蒸鍍層而不能熔化不銹鋼的現(xiàn)象。
2.使用400目水磨砂紙先平行打磨，在垂直打磨，保證了不銹鋼表面的粗糙度，減下了光的反射，提高材料對(duì)激光能量的吸收率。
3.預(yù)熱后先進(jìn)行激光熔覆，然后在垂直方向上進(jìn)行重熔，重復(fù)3次，是材料表面達(dá)到了激光重熔的效果，銀能夠熔入到不銹鋼表層520um的厚度，與不銹鋼冶金結(jié)合，而不是將銀層熔覆在不銹鋼表面。
4.本發(fā)明只有不銹鋼表面含有銀，一是減下了銀的用量，節(jié)約成本；二是不銹鋼基體內(nèi)部不含銀，僅表面含銀量，對(duì)材料基體內(nèi)部的性能影響較小。
5.通過激光熔覆引入銀后，賦予了材料良好的抗菌性能，抗菌率能夠達(dá)到95%以上，同時(shí)提高了材料表面的耐腐蝕性能，開路電位升高200mv。
附圖說明
附圖1為激光熔覆后304不銹鋼截面的背散射電子相。
具體實(shí)施方式
一種抗菌不銹鋼，該實(shí)施方式蒸鍍時(shí)間在170s到340s之間可隨意設(shè)置。
1.準(zhǔn)備材料，304不銹鋼及使用銀粉所壓制的小塊材料。
2.使用400目水磨砂紙分別沿平行和垂直方向打磨不銹鋼，重復(fù)3次。
3.對(duì)打磨好的不銹鋼進(jìn)行超聲清洗，去除油污。
4.使用蒸鍍裝置抽真空為1.31×10-3pa在坩堝溫度1470℃條件下蒸鍍銀粉所壓制成的材料170s-340s，在304不銹鋼表面形成銀蒸鍍層。
5.取出蒸鍍好的304不銹鋼，使用蠟燭將銀蒸鍍層表面徹底熏黑。
6.將304不銹鋼放入激光熔覆裝置內(nèi)，抽真空達(dá)到1.2×10-3pa的時(shí)候通入氬氣保護(hù)，先使用激光器在650w功率、1mm光斑直徑、30%的搭接率和260mm/min速度的條件下對(duì)304不銹鋼表面在平行和垂直方向上分別預(yù)加熱1次，然后使用1850w功率、0.8mm光斑直徑、75％的搭接率和130mm/min速度的條件下對(duì)其進(jìn)行熔覆及重熔，先在一個(gè)方向上熔覆一遍，緊接著在垂直方向上再重熔一遍，依次重復(fù)3次。
7.激光熔覆完成后，待材料冷卻，取出材料，檢查表面熔覆效果。