含铜银抗菌中熵合金

抗菌率超99.9%

通过原位双相结构与低层错能协同强化,兼具抗菌功能与良好热加工性,适合规模化生产。

Ma, Huwen · 赵燕春 · Yu, Su · Bo, Jin · Zhiqi, Yu · Jia-Cheng, Xiang · 汤富领 · 占发琦 · Feng, Li · Liaw, Peter K.

Rare Metals 2025

参数信息

屈服强度
1100 MPa
断裂强度
1921 MPa
压缩塑性
27 %
层错能
3.7 mJ·m⁻²
抗菌率
99.9 %
最佳热加工温度
800 °C

技术优势

抗菌率超99.9%

合金内原位形成的Cu-Ag富集纳米/微米级抗菌相,6小时内即可杀灭超过99.9%的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,无需额外表面处理。

室温强塑性匹配

低层错能(3.7 mJ·m⁻²)诱发TRIP/TWIP效应与晶格畸变,使合金在室温下屈服强度达1100 MPa、断裂强度1921 MPa、压缩塑性27%。

热加工窗口明确

基于动态材料模型建立了热加工图,确定最佳工艺为800 °C、应变速率10⁻¹–10⁻² s⁻¹,该区域动态再结晶为软化主机制,可保证热加工质量。

高温稳定性好

第一性原理计算显示该合金的态密度(162.1 eV)显著低于Ni和Fe,预示其在高温下具有较强的原子结合与稳定性。

应用场景