[發明專利]一種利用快速凝固過程制備抗菌不銹鋼的方法及其應用

在審

• 申請號: 202011441590.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN114606433A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 黃明欣;劉立濤;余鵬
• 申請（專利權）人: 香港大學
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C33/02;B22F1/05;B22F9/08;B22F3/105;B22D11/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 牟科;鄒宗亮

1.一種抗菌不銹鋼金屬粉末，其特征在于所述金屬粉末中均勻分布銀相，其中各個銀相之間的間距與細菌尺寸相當，例如5μm以下，優選1μm以下，優選0.1-5μm，優選1-5μm，例如1μm、2μm、3μm、4μm或5μm；優選地，所述銀相的平均半徑在5μm以下，優選1μm以下，優選100nm以下，優選10nm以下，或優選1nm以下。

2.權利要求1的金屬粉末，其中所述金屬粉末中的銀的重量比為10wt％以下，優選5wt％以下，優選1wt％以下，優選0.5wt％以下，優選0.04wt％至1wt％，優選0.07wt％至0.35wt％，優選0.25wt％至0.35wt％，例如0.04wt％、0.07wt％、0.1wt％、0.15wt％，0.2wt％，0.25wt％，0.3wt％或0.35wt％，優選0.3wt％。

3.權利要求1或2的金屬粉末，其中進一步含有一種或多種其他抗菌合金元素；優選地，所述合金元素為銅、鋅等。

4.權利要求1-3中任一項的金屬粉末，其中所述金屬粉末通過快速凝固制備；優選地，所述快速凝固的冷卻速率為10⁴℃/s以上，優選10⁴～10⁸℃/s，優選10⁴～10⁷℃/s，優選10⁴～10⁶℃/s或優選10⁵～10⁶℃/s；優選地，所述快速凝固通過噴霧制粉實現，例如通過保護性或還原性氣氛或水霧化制粉，例如通過氬氣、氮氣、氫氣或水霧化制粉，優選地通過高速氬氣流噴射制粉。

5.一種抗菌不銹鋼板材，其特征在于所述板材中均勻分布銀相，其中各個銀相之間的間距與細菌尺寸相當，例如5μm以下，優選1μm以下，優選0.1-5μm，優選1-5μm，例如1μm、2μm、3μm、4μm或5μm；優選地，所述銀相的平均半徑在5μm以下，優選1μm以下，優選100nm以下，優選10nm以下，或優選1nm以下。

6.權利要求5的板材，其中所述板材中的銀的重量比為10wt％以下，優選5wt％以下，優選1wt％以下，優選0.5wt％以下，優選0.04wt％至1wt％，優選0.07wt％至0.35wt％，優選0.25wt％至0.35wt％，例如0.04wt％、0.07wt％、0.1wt％、0.15wt％，0.2wt％，0.25wt％，0.3wt％或0.35wt％，優選0.3wt％。

7.權利要求5或6的板材，其中進一步含有一種或多種其他抗菌合金元素；優選地，所述合金元素為銅、鋅等。

8.權利要求5-7中任一項的板材，其中所述板材通過快速凝固制備；優選地，所述快速凝固的冷卻速率為10⁴℃/s以上，優選10⁴～10⁸℃/s，優選10⁴～10⁷℃/s，優選10⁴～10⁶℃/s或優選10⁵～10⁶℃/s；優選地，所述快速凝固通過甩帶法實現；優選地，所述甩帶法通過傾倒或噴射到冷卻輥上實現，例如傾倒到高速旋轉的冷卻銅輥上，利用惰性氣體氣流噴射到冷卻輥上。

9.權利要求1-4中任一項的金屬粉末或權利要求5-8中任一項的板材，其中不銹鋼的原料選自馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼或雙相不銹鋼等，優選奧氏體不銹鋼，例如316L不銹鋼或304不銹鋼。

10.權利要求1-4中任一項的金屬粉末或權利要求5-8中任一項的板材在制備抗菌不銹鋼中的用途。