[发明专利]一种强抑菌铜合金及其制备方法

说明书

一种强抑菌铜合金及其制备方法，本发明所述铜合金以质量百分数计包括：铜56.0~80.0%，银元素0.2~2.0%，杂质元素总含量≤0.05%，其中Pb和Cd两种有毒杂质元素含量应严格控制，Pb单一含量≤1000ppm，Cd单一含量≤100ppm，余量为锌。该强抑菌铜合金以高纯电解铜、高纯锌、高纯银方式为原料，采用中频感应炉熔炼。该强抑菌铜合金具有比普通铜及铜合金更强的抑菌效果，可以有效地使存在于其表面的各种细菌、真菌和病毒等失去生物活力；同时本发明所提供的强抑菌铜合金还具有优良的成形性能，可以加工成把手、门扣、龙头、铜艺品等多种形状和大小的铜产品，满足不同的使用需求，具有很高的实用价值。

技术领域

本发明属于有色金属材料技术领域，具体涉及一种强抑菌铜合金及其制备方法。

背景技术

微生物利用含铜的酶完成关键的化学反应，而过量的铜会影响微生物蛋白质和酶，阻止微生物的活动，使得铜表现出抑菌性。当微生物细胞内的铜水平提高时，会导致氧化应激和过氧化氢的产生，在这些条件下，铜会参与Fenton反应，Fenton反应是一种对细胞引起化学损伤的反应。其反应过程为：铜从铜的表面溶解并导致细胞受损，细胞膜破裂引起像钾和谷氨酸酯等特殊重要的细胞营养物质泄漏，铜离子参与氧化反应，令细胞进一步受损至死亡。铜的这种快速杀菌的特性，令微生物无法产生抗铜性。因此，铜是理想的抑菌材料。

中国发明专利(专利申请号：201210303426.5)公开了一种铜合金抑菌材料及其加工工艺。该专利公开的铜合金抑菌材料其组分按重量百分比组成，锌：18-20％；镍：11％-12％；铁：3.5％-5％；锰：0.5％-1％；硒：0.2％；镁：0.4％-0.6％；余量为铜。并通过配料-熔炼-铸造-铣面-加热-热轧-落料-冷轧-矫直-退火-清洗-磨板-烘干-剪切-检验入库加工而成。该专利未对其所公开的抑菌铜材料的抑菌效果和力学性能进行实验和表征，所以，其公开的抑菌铜的抑菌效果和加工成形效果有待商榷。铜作为一种古老的杀菌材料，早在公元前2600年就被用做烧伤的感染预防。尤其是在19世纪和20世纪早期，铜被广泛用于医疗卫生，如霍乱、结核、梅毒、面部神经痛等疾病。直到1932年抗生素时代开始，铜才慢慢退出了杀菌材料的舞台。然而，由于微生物受到抗生素使用的选择性压力，抗生素耐药性逐渐出现。解决途径之一就是在高危区域，如医院床把手、门扣、龙头等使用铜产品。这就要求铜不仅具有极强的抑菌功效，还应具有极好的加工成形能力。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种强抑菌铜合金及其制备方法。该强抑菌铜合金具有比普通铜及铜合金更强的抑菌效果，可以有效地使存在于其表面的各种细菌、真菌和病毒等失去生物活力；同时本发明所提供的强抑菌铜合金还具有优良的成形性能，可以加工成把手、门扣、龙头、铜艺品等多种形状和大小的铜产品，满足不同的使用需求，具有很高的实用价值。

本发明提出一种强抑菌铜合金及其制备方法，其特征在于，所述强抑菌铜合金以质量百分数计包括：铜60.0～80.0％，Ag元素0.5～2.0％，杂质元素总含量≤0.05％，，其中Pb和Cd两种有毒杂质元素含量应严格控制，Pb单一含量≤1000ppm，Cd单一含量≤100ppm，余量为锌。

作为优选方案，所述强抑菌铜合金以质量百分数计包括：铜65.0～75.0％，Ag元素0.5～1.5％，杂质元素总含量≤0.05％，其中Pb和Cd两种有毒杂质元素含量应严格控制，Pb单一含量≤1000ppm，Cd单一含量≤100ppm，余量为锌。

所述的一种强抑菌铜合金的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一

按设计组分配取高纯电解铜、高纯锌和高纯银；

步骤二

将配取的高纯电解铜、高纯锌和高纯银加入中频感应熔炼炉内进行熔化，然后向熔体中加入适量变质剂，经充分搅拌、扒渣和静置后，浇铸在铁模中得到铸锭；

步骤三