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随着人们生活水平和保健意识的提高,抗菌不锈钢作为一种新型材料受到越来越多的关注。本文采用双元金属离子注入的方法制备抗菌不锈钢,得到了一种Ag/Zn双元金属离子注入的马氏体不锈钢。研究了注入参数对马氏体不锈钢的抗菌效果以及耐腐蚀性能的影响,采用X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪分析了不锈钢注入层的元素浓度分布、元素的价态、表面粗糙度和表面疏水性。注入层的XPS测试表明,当Ag注入剂量为2×1017ions/cm2、Zn为1×1017 ions/cm2,注入加速电压都为47KV时,两种金属离子的注入深度约为70nm,两种金属离子的峰值浓度均在离不锈钢表面以下20nm处,Zn离子为+2价,Ag离子为+1价,因此Zn离子获得注入的能量大,其注入层中相对浓度要高于Ag离子的浓度。Ag/Zn金属离子注入不锈钢表面后,均以离子形式存在于注入层中,Ag以正一价离子形式与氧形成Ag2O,Zn以正二价形式与氧形成ZnO。在注入层内部,Ag与Zn的峰值均没有发生改变。AFM分析结果表明,随着注入剂量的增大,表征值峰-谷粗糙度明显减小,不锈钢表面粗糙度逐渐减小。接触角测量结果表明,随着离子注入剂量的增加,注入试样表层的疏水性增强。当Ag注入剂量为2×1017ions/cm2、Zn为2×1017 ions/cm2时,注入试样表面的疏水性达到最大。离子注入试样表面疏水性增强。阳极极化曲线实验表明,离子注入不锈钢后,不锈钢表面的耐腐蚀性能没有下降,甚至有所提高,因此,双元金属离子注入后,不锈钢保持了原有的良好的耐腐蚀性能。以未经离子注入的不锈钢试样为对照样,单一Ag离子注入和Ag/Zn金属离子注入的不锈钢试样均表现出优良的抗大肠杆菌能力。随着锌离子注入剂量达到4×1017 ions/cm2时,样品抗白色念珠球菌的能力得到显著提升,说明,锌离子的注入有助于抗白色念珠球菌能力的提高。