抗菌高熵合金綜合性能優(yōu)異 下游可應(yīng)用范圍廣泛

　　抗菌高熵合金可以廣泛應(yīng)用在公共場(chǎng)所、家居、家電、食品加工、醫(yī)療器械、制藥、管道運(yùn)輸、船舶、海洋工程等眾多領(lǐng)域。

 

　　在金屬合金材料表面，細(xì)菌與病毒容易黏附，存在污染與病毒傳播問題，特別是腐蝕性微生物附著會(huì)導(dǎo)致金屬合金制品被腐蝕，造成經(jīng)濟(jì)損失，因此抗菌金屬合金材料研究重要性突出。傳統(tǒng)的抗菌金屬合金在機(jī)械性能、耐腐蝕性能等方面存在不足，無(wú)法滿足苛刻場(chǎng)景下的應(yīng)用需求。

 

　　高熵合金（HEA），由五種或五種以上等量金屬制成的合金，具有優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度、抗斷裂、耐磨、抗氧化、耐腐蝕、耐高低溫等特點(diǎn)。憑借良好的綜合性能，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，高熵合金研究進(jìn)展迅速、產(chǎn)業(yè)化速度加快。

 

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2025-2030年抗菌高熵合金行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資態(tài)勢(shì)及投融資策略指引報(bào)告》顯示，近年來(lái)抗菌材料需求日益旺盛，高性能的抗菌金屬合金研究熱度高漲。基于高熵合金設(shè)計(jì)理念開發(fā)的抗菌高熵合金，在保持了高熵合金力學(xué)性能、抗氧化性能、耐腐蝕性能的基礎(chǔ)上增加了抗菌性能，綜合性能優(yōu)異，成為研究重點(diǎn)之一。

 

　　抗菌高熵合金可以用作耐微生物腐蝕金屬材料，應(yīng)用在海洋環(huán)境中，例如用來(lái)建造船舶、跨海大橋等，能夠同時(shí)滿足耐腐蝕性、抗菌性要求，防止海洋微生物腐蝕導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失；可以用作抗病毒金屬材料，用于公共場(chǎng)所、家居等方面，用來(lái)制造電梯按鈕、門把手、餐廚具等需要頻繁接觸的產(chǎn)品，能夠抗H1N1等部分常見的病毒，降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。

 

　　在醫(yī)療器械領(lǐng)域，抗菌高熵合金可以用作醫(yī)用植入物材料。醫(yī)用植入物對(duì)制造材料的強(qiáng)度、硬度、彈性模量、耐磨性、耐腐蝕性、生物相容性等要求高，以鎵、鈦、鋯、鈮、鉭等金屬元素為原料制成的生物相容性好的抗菌高熵合金，可以應(yīng)用在骨科植入物、血管介入器械等制造領(lǐng)域，具有抗菌、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。

 

　　銅、銀是最常見的抗菌金屬元素，將其引入高熵合金中，設(shè)計(jì)得到的含銅高熵合金、含銀高熵合金、含銅銀高熵合金具有優(yōu)異綜合性能，例如CuCoCrFeNi抗菌高熵合金、CoCrFeMnNi-xCu抗菌高熵合金等。我國(guó)抗菌高熵合金相關(guān)研究機(jī)構(gòu)主要有東北大學(xué)、華東交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、沈陽(yáng)理工大學(xué)等。

 

　　2024年12月，東北大學(xué)團(tuán)隊(duì)和大連理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)了一種新型的含銅銀高熵合金，與含銅高熵合金相比，力學(xué)性能、耐腐蝕性明顯改善，與含銀高熵合金相比，具有高效廣譜抗菌性能，此外還具有顯著的抗病毒特性，相關(guān)研究成果發(fā)表于《Advanced Functional Materials》。

 

　　新思界行業(yè)分析人士表示，我國(guó)抗菌高熵合金相關(guān)專利主要有東北大學(xué)、大連理工大學(xué)的“一種高強(qiáng)塑性的抗菌高熵合金及其制備方法”、“一種含銅銀抗菌高熵合金、其制備方法及用途”，浙江省人民醫(yī)院的“一種低銅含量的抗菌高熵合金、制備方法及應(yīng)用”等。

 

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