有害细菌的传播和蔓延不仅严重威胁着人类的健康,而且会引起许多重大疾病。据世界卫生组织(WHO)统计,1995年全世界全世界死亡人口为5200万,其中大约有1700万人因细菌感染死亡,占全年总死亡人数的33%,这一比例每年都在逐渐增加。抗菌材料在日常生活中的应用已经受到高度重视,抗菌材料已应用于各个领域,如医疗、电信通讯产品、家用电器、化学建材、食品包装日常生活用品、航空、洗浴设备、玩具等。研究开发出具有环保、稳定、高效、持久等特点的新型抗菌材料成为当前的研究重点。该实验室研究了抗菌树脂、抗菌金属、抗菌纤维、抗菌陶瓷及抗菌涂层等。
摩擦磨损与腐蚀是自然界中普遍存在的现象,每年由于磨损和腐蚀造成的损失大约占社会生产总值的5%,能源损失在1/3到1/2。因此探索减少和防止磨损与腐蚀的方法及技术具有重大的社会意义和经济效益。摩擦磨损是一种表面行为,表面改性处理逐渐成为改善摩擦副摩擦磨损性能的有效手段,热喷涂、电镀、化学镀和离子注入等表面处理技术。
1.多孔钛抗菌材料
纳米银颗粒镶嵌在多孔钛载体上,抗菌类型属于接触抗菌多孔钛表现出强抗菌能力,抗菌率能达到100%。
2.多孔钽抗菌材料
多孔钽是一种较理想的骨科植入材料,具备较大的孔隙率、较强的表面摩擦力、良好的生物相容性,并且其弹性模量与人体骨骼相近,已经在当前医学市场上作为人工骨关节、脊柱融合、骨坏死等的替代品。多孔钽抗菌材料对预防植入体菌感染具有重要有意义。实验组中两个平行样中菌落平均数为5个,对照组中菌落明显大于1000个,抗菌率≥99.5%。
3.明胶/海藻酸钙复合抗菌涂层
复合涂层控制庆大霉素的释放;能诱导磷灰石在其表面沉积,且浸入模拟体液7天后,磷灰石完全覆盖其表面;具有优异的抗菌性能,抗菌率达99.97%。
4.WC–Co–Cu–BaF2/CaF2复合自润滑耐磨涂层
等离子喷涂制备的WC-Co-Cu-BaF2/CaF2复合涂层与传统WC-Co涂层比较,其摩擦磨损性能均有显著提高,特别是80wt% WC-Co-10wt% Cu-10wt% BaF2/CaF2涂层的摩擦系数和磨损率降低至0.02和1.3×10-5mm3N-1m-1,均为传统WC-Co涂层的5%。
5.WC–Co–Cu–MoS2复合自润滑耐磨涂层
等离子喷涂制备的WC-Co-Cu-MoS2复合涂层与传统WC-Co涂层比较,其摩擦磨损性能均有显著提高,其中70wt.% WC-Co-18wt.% Cu-12wt.% MoS2涂层的摩擦系数和磨损率分别下降为传统WC-Co涂层的12%和26%。