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几种合金元素对Al-Mg-Si合金抗菌 性能的影 山东建筑大学材料科学与工程学院 赵忠魁 教授 内容提要 0. 研究背景 1. 抗菌金属 2. 抗菌元素对Al-Mg-Si合金性能的影响 3. 元素复合对Al-Mg-Si合金性能的影响 4.结论 0 课题背景 需求 ： 1.人们对健康和美好生活的追求 2.由于抗菌剂的应用 ，细菌和病毒发生变异。要追求健康首 先要防止并从口入。 应对 ： 1.开发有机抗菌材料 2. 抗菌不锈钢、抗菌陶瓷 为什么开发抗菌铝合金 ？ 3C产品 ，电脑壳体、手机壳体 1. 抗菌金属 • 金属离子中的重金属离子大都有杀菌能力。 • 其中Ag最好 ．目前应用最广泛的是Ag系、 Cu系和Zn系 • Ag 、Zn、 Cu、稀土。 1.1 Ag的抗菌机理 • 银的抗菌机理 ： 两种反应。 + • （１）接触反应。抗菌剂缓释出的微量Ag 靠库仑引力牢 固吸附于细胞膜上 ，然后击穿细胞壁进入细胞内使细菌蛋 白质凝固 ，细胞就会丧失分裂增殖能力而死亡。此外 ， + Ag 也能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统、物质传输 + 系统 ，当菌体失去活性后 ，Ag 又从菌体中游离出来 ，重 复杀菌 ，因此其抗菌效果持久。 + • （２）光催化反应。在光作用下 ， Ag 会激活吸附在粉体 - 2- 表面的水和空气中的O2 ，产生OH 和O ，它们在短时间内 能破坏细菌的增殖能力 ，抑制或杀灭细菌 1.2 Cu的抗菌机理 Cu 以ε—Cu相均匀地弥散出的布满全部基体和表面 ，在表面上所暴 露出的ε—Cu相不会形成钝态膜 ，所以很容易在表面所附着的水中溶出 Cu 2+。 1.3 Zn的抗菌机理 • Zn抑制细菌对葡萄糖的吸收 ，使细菌中酶中的硫 醇基氧化 ，锌离子替代激化酶活性的所需的镁 ， 使细胞失去细菌死亡。 • Zn的抗菌作用可能是它与带负电荷的细菌蛋白质 之间相互作用 ，破坏蛋白质。 1.4 稀土的抗菌机理 • 稀土离子无论性质或结构均与Ca2+很相似, 不但可 以占据Ca2+的位置, 还可以取代Ca2+ 。 虽然许多 性质相似, 但稀土离子不能完成Ca2+在微生物体内 的生理功能 ，从而导致细胞死亡, 达到抑制细菌繁 殖的目的。 1.5开发方向 表层型抗菌铝合金材料 抗菌铝合金 节省原料、抗菌层易控 制 、剥落 合金型抗菌铝合金材料 持久、基体金属其他性能几乎不受 影响、热处理工艺不易掌握 2. 抗菌元素对Al-Mg-Si合金性能的影响 • Al-Mg-Si合金是可热处理强化型铝合金 ，耐蚀