医用不锈钢的研究与发展

不锈钢由于具有优异的力学性能、耐蚀性能和加工性能而被广泛应用于各种医疗器械及手术工具的制造。概述了医用不锈钢的特点和临床应用,以及存在的主要问题,并以高氮无镍奥氏体不锈钢、不锈钢表面改性、抗菌不锈钢为重点,介绍了医用不锈钢近年来在国内外的主要研究进展。表明医用不锈钢的研究与发展,进一步提高或改善了不锈钢的生物安全性、力学性能、耐蚀性能,甚至带来了一些生物功能化,为医用不锈钢的临床应用带来了新的机遇。     

我国不锈钢产业的发展与问题

产业概况 不锈钢是20世纪初金属材料领域最伟大的发明之一，白1912年由克虏伯公司开始工业化生产不锈钢至今已有90多年的历史。20世纪初，英国、德国、美国和法国的有关研究人员相继发明了马氏体系、奥氏体系、铁素体系等不同类型的不锈钢，并先后取得了专利权。目前，全世界已纳入各种标准的不锈钢牌号有百余种，一般分为马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体＋铁素体双相不锈钢，但工业发达国家大量生产和广泛应用的不锈钢仅限于马氏体类、奥氏体类和铁素体类的十几个牌号。     

不锈钢表面Cu／Zn共渗层的微观结构及抗菌性能

为了进一步提高不锈钢的抗菌性能、抗腐蚀性能和降低制造成本,首次以Cu,Zn代替Ag,利用辉光等离子体法在AISB304不锈钢表面同时渗入Cu,Zn金属离子,制备了性能优良的抗菌不锈钢。通过扫描电镜和X射线能谱分析了渗层的形貌和化学组成,通过电化学极化曲线研究了抗菌不锈钢的耐蚀性能,以平板菌落计数法测试了不锈钢的抗菌性能...     

抗菌不锈钢的发展研究现状及展望

结合中外研究文献资料,总结了抗菌不锈钢的抗菌机理和目前不同生产工艺生产抗菌不锈钢发展状况,以及不同类产品的特性。分析结果显示,抗菌不锈钢具有抗菌性好、耐高温塑性好、自身无菌等良好特性。合金型抗菌不锈钢特别是含铜抗菌不锈钢目前应用最为广泛。表面改性抗菌不锈钢则具有更好的前景,并且有待进一步研究。综合抗菌不锈钢的特性对其未来研究方向进行了展望。     

热轧铁素体不锈钢的晶间腐蚀

目前,关于铁素体不锈钢晶间腐蚀的评定还缺少依据及标准。利用化学浸泡法、扫描电镜及金相显微镜研究了热轧态430,409L,410S铁素体不锈钢及304奥氏体不锈钢在硝酸溶液中的耐晶间腐蚀性能、腐蚀形貌及特征。采用双环电化学动电位再活化法研究了4种不锈钢的晶间腐蚀敏感性。结果表明:4种不锈钢耐晶间腐蚀性能大小依次是304430409L410S,增加Cr含量和添加Ti元素可以提高不锈钢的耐晶间腐蚀性能;相对304奥氏体不锈钢,3种铁素体不锈钢晶间腐蚀倾向明显;晶间腐蚀微观形貌与不锈钢金相组织相对应。     

浅谈不锈钢管道施工新方法

本文主要介绍华能天津IGCC全国示范电站合成气管道施工,探讨大管径不锈钢管道施工的新方法,不锈钢环保酸洗,不锈钢环保酸洗添加剂,即硝酸洗添加剂的使用方法,不锈钢环保酸洗的工艺和流程,同时介绍了不锈钢管道施工的主要注意事项。     

不锈钢材料的车削加工

不锈钢是一种在空气或化学腐蚀介质中含铬量大于12﹪、含镍量大于8﹪的能够抵抗腐蚀的高合金钢。由于不锈钢中加入了较多的铬、镍元素,从而改变了合金钢的物理化学性能,提高了合金的抗腐蚀性,不易生锈。不锈钢按其金相组织的不同有马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢等,前二种为铬类不锈钢,后三种则为镍铬类不     

掺钼双炼不锈钢耐蚀性好

国际钼业协会报道,类似2205（UNS S32205）类的双炼不锈钢和贫双炼不锈钢,因其耐蚀性好、强度高而被认为是适宜用于脱盐工厂的钢种。最近在中东建设了一些由2205双炼不锈钢制成的蒸发器,还建设了一些由2205不锈钢与一些贫双炼不锈钢制造的低温蒸发器。     

冷却水中杀菌剂次氯酸钠、异噻唑啉酮对不锈钢的侵蚀性比较

冷却水对不锈钢有腐蚀作用,在冷却水中分别添加杀菌剂次氯酸钠和异噻唑啉酮,采用极化曲线研究了次氯酸钠和异噻唑啉酮对TP304L不锈钢电极耐蚀性能的影响.结果表明:冷却水中次氯酸钠可以促进不锈钢的点蚀,随放置时间的延长冷却水对不锈钢的侵蚀性增加;冷却水中加入异噻唑啉酮对不锈钢的极化曲线不产生影响,在放置过程中冷却水对不锈钢...     

轴心受压H形截面不锈钢柱抗火性能分析

基于国产奥氏体S30408不锈钢材料,针对轴心受压H形截面不锈钢柱,采用高温稳态分析和瞬态分析两种方法对其抗火性能开展了有限元数值模拟分析,揭示了不锈钢柱高温下受力性能与破坏模式。通过高温稳态分析,给出了不同温度下不锈钢柱的荷载-位移曲线及极限承载力-温度曲线;通过高温瞬态分析,研究了特定火灾升温模式下不锈钢柱表面温度的变化规律,给出了不同荷载比下不锈钢柱的临界温度;并将两种方法的计算结果与《欧洲规范》(EN1993-1-2)的计算结果进行对比分析。在此基础上,分别采用高温稳态分析和瞬态分析方法,对不锈钢柱的抗火性能开展了参数化分析,着重考察了构件初始缺陷、荷载比、截面尺寸以及长细比对高温下极限承载力和临界温度的影响。研究结果表明:构件的长细比和截面尺寸为轴心受压H形截面不锈钢柱高温极限承载力的主要影响因素,荷载比为不锈钢柱临界温度的关键因素,初始缺陷对不锈钢柱的抗火性能影响不明显。     

喷丸处理及硝酸钝化对304不锈钢中性盐雾腐蚀行为的影响

为了解决实际工况中304不锈钢出现的锈蚀问题,对304不锈钢作喷丸处理,并以1∶10硝酸进行钝化。对喷丸和未喷丸的304不锈钢的化学成分和金相组织进行了分析,确认其符合相关标准。对喷丸和未喷丸的304不锈钢进行了200 h的盐雾试验,并对两者经硝酸钝化后进行72 h盐雾试验测试。结果表明:喷丸处理后的304不锈钢锈蚀严重,色差变化明显,说明喷丸处理破坏了其表面的钝化膜;硝酸钝化处理可显著提高304不锈钢的耐锈蚀性能。     

不锈钢冶炼工艺技术的发展

简述了不锈钢冶炼技术的发展、工艺流程的分类和目前世界各国应用的不锈钢冶炼方法及其优缺点,为不锈钢冶炼工艺路线的选择提供参考。     

不锈钢化学抛光液的研究进展

如何得到优良的不锈钢表面,同时符合日益严格的环保要求,已经成为当前不锈钢抛光研究的重点问题。回顾了不锈钢抛光技术的历史,介绍了化学抛光技术在不锈钢加工中的应用,探讨了未来国内外不锈钢化学抛光的发展方向。     

含Cu抗菌不锈钢的工艺与耐蚀性能

与普通0Cr17铁素体不锈钢和0Cr18Ni9奥氏体不锈钢相比，含铜铁素体和奥氏体抗菌不锈钢均具有良好的冷热加工性能和焊接性能．通过提高浇铸温度，抗菌不锈钢能保持良好的铸造性能．奥氏体抗菌不锈钢的抗应力腐蚀性能比0Cr18Ni9不锈钢有很大的提高，而铁素体抗菌不锈钢比0Cr17有明显的下降．与相应的普通不锈钢相比，两种类型抗菌不锈钢的耐点蚀性能均略有下降．     

大面积镜面不锈钢幕墙施工质量控制技术

针对镜面不锈钢幕墙板材加工平整度要求高、运输过程易变形、吊装易损坏等问题，本文结合大面积不锈钢幕墙材料及幕墙结构特点，研发了镜面不锈钢瓦楞支撑装置、镜面不锈钢成品保护装置和镜面不锈钢附着提升装置，对幕墙板材和龙骨等主要材料的加工、运输、存放到安装阶段全过程质量进行有效控制；通过测量机器人垂直定位技术，有效提高了幕墙龙骨和镜面不锈钢板安装精度，大大提升了施工质量。     

不锈钢离子渗碳后表面亮化处理方法对渗层形貌和性能的影响

奥氏体不锈钢离子渗碳后,表面覆盖了一层结合牢固、致密的黑色薄膜,不仅影响表面美观度,还影响了耐腐蚀性能.为了恢复不锈钢原有的颜色和提高渗碳不锈钢表面的耐腐蚀性,对其分别进行了机械法和电化学法亮化处理,并对亮化处理后不锈钢表面硬化层的表面形貌、组织结构、硬度及耐腐蚀性能做了比较.结果表明,与机械法相比,电化学亮化处理虽使不锈钢表面硬化层的厚度和硬度略有减小,但表面的耐腐蚀性能却有较大幅度的提高,用电化学法对渗碳不锈钢表面进行亮化处理是一种比较理想的处理方法.     

前处理对不锈钢表面化学镀Ni-P镀层结合力影响的研究

为了在不锈钢表面获得结合力合格的化学镀Ni-P镀层,研究了化学活化、化学活化 闪镀镍、阳极活化 闪镀镍3种前处理工艺对不锈钢上化学镀Ni-P层结合力的影响.采用淬冷法和划痕试验2种镀层结合力测试方法,对化学镀Ni-P层与不锈钢基体之间的结合力进行了评价.结果表明,采用化学活化 闪镀镍和阳极活化 闪镀镍的前处理工艺,Ni-P镀层与不锈钢基体之间的结合强度合格,而采用化学活化前处理的试样,Ni-P镀层与不锈钢基体之间结合强度不合格,原因在于经化学活化后,在不锈钢表面形成了一层黑灰色的腐蚀产物.在168 h的NaCl溶液中腐蚀失重试验表明,不锈钢失重1.2 mg,而化学镀Ni-P镀层未发现失重,说明化学镀Ni-P镀层耐腐蚀失重性能较不锈钢为好.     

抗菌不锈钢的抗菌原理、常规加工与增材制造

各类公共卫生事件频发,催生了各类抗菌产品研发和应用.抗菌材料按原料来源分类包括无机抗菌材料、有机抗菌材料、天然抗菌材料和合成抗菌材料.不锈钢作为运用最广泛的无机金属材料之一,在抗菌材料的应用方面已取得阶段性进展.不锈钢获得抗菌性能的常规加工方法有两种,即表面改性和合金化处理.然而,表面型抗菌不锈钢经磨蚀后极易丧失抗菌效果,合金型抗菌不锈钢中抗菌离子利用率较低,这些都导致不锈钢的抗菌效果不理想.因此,研究者们除研究不同抗菌元素的抗菌机理外,还从提高抗菌不锈钢耐久性和抗菌效率方面进行了不同制备工艺的探索,扩大了抗菌不锈钢的使用范围.近年来,研究者们开发了多种抗菌不锈钢的制备工艺以提高其使用寿命和抗菌性能.通过沉积法、渗透法和喷涂法等方式将抗菌元素被添加到不锈钢表面,可使抗菌层厚度增加,抗菌效果更稳定;适量抗菌金属元素被添加到不锈钢中,经抗菌处理后这些抗菌金属元素能够不断地向介质中释放抗菌金属离子,使不锈钢的抗菌率大幅提高.此外,为了满足抗菌不锈钢在生物医学领域的使用需求,常在其表面引入羟基磷灰石、聚(L-丙交酯-己内酯)等生物相容性良好的物质,或采用先进的制备工艺控制有害金属离子的释放浓度,以实现抗菌性能和生物相容性的有机结合.本文综述了近10年国内外各种抗菌不锈钢的研究现状.介绍了表面改性抗菌不锈钢和合金型抗菌不锈钢的抗菌原理、特点与制造方法.此外,针对常规制造法存在制备周期较长、材料耗损较多、环境污染较严重等问题,本文结合增材制造技术的优势,试图寻找一种新型的抗菌不锈钢制备工艺,以其个性化定制、耗时短、精密加工等优势弥补上述缺点,并且介绍了增材制造抗菌材料在医疗卫生领域中的应用.     

微机监控系统在不锈钢化学着色中的应用研究

根据控制电位差的原理和实际经验开发出具有自身特色的不锈钢表面着色微机监控系统。详细介绍该系统控制原理、传感器的确定,以及其软件设计特点与创新。结果表明:本系统可以有效地控制彩色不锈钢的颜色,克服不锈钢着色重现性差的问题,同时为研究温度,添加剂和不锈钢预处理等因素对不锈钢化学着色的影响提供了更加方便和可靠的研究手段。     

纳米晶304不锈钢板材的深度轧制技术及其力学与腐蚀性能研究进展

介绍了采用深度轧制技术制备的纳米晶304不锈钢板材的力学与腐蚀性能。与普通304不锈钢相比,纳米晶304不锈钢的屈服和抗拉强度同时提高,且延伸率30%以上,拉伸性能提高。相同变幅度条件下,纳米晶304不锈钢应变疲劳的疲劳寿命和疲劳强度同时提高,抗应变疲劳性能提高。在650℃下、Na Cl-Na2SO4混合熔盐和不同浓度盐酸溶液中,纳米晶304不锈钢局部腐蚀阻力提高、腐蚀速度减少并形成致密氧化膜,耐腐蚀性能提高。从纳米晶和普通304不锈钢的价电子结构以及氧化膜电子结构的角度,分析了纳米晶304不锈钢耐腐蚀性能提高的本征因素。