近些年来不锈钢在食品工业、餐饮服务业和家庭生活中的应用越来越广泛。人们希望不锈钢器皿和餐具除具有不锈、光洁如新的特点外，最好还具有防霉变、抗菌、杀菌功能。为迎合人们的需求，抗菌不锈钢因此而应运而生。20世纪90年代，日本率先成功开发出抗菌不锈钢。该种材料以不锈钢为载体，添加一些抗菌金属元素作为抗菌剂，兼具不锈钢的耐蚀性能和优良抗菌性能，越来越受到科研机构和钢铁企业的重视。

 

　　抗菌不锈钢按其制造方法的不同，大致分为：表面涂层抗菌不锈钢、复合抗菌不锈钢板、表面改性抗菌不锈钢及添加抗菌金属元素的合金型抗菌不锈钢。涂层型抗菌不锈钢是20世纪末才开发成功的功能型金属材料，它是在不锈钢表面的涂层中添加抗菌剂和防腐剂。这些涂层主要有两类，一类是银、铜、锌或它们与其他元素形成的合金型涂层;另一类是具有光催化活性的钛或锌的氧化物的涂层。复合抗菌不锈钢板是将铜或铜合金的抗菌性能与不锈钢材料的力学性能和工艺性能相结合，将两者复合到一起而制成的。表面改性抗菌不锈钢是通过高温渗层处理或离子注入的方法在普通不锈钢表面渗入铜、银、锌或钛元素而赋予其抗菌性能。由于这三类抗菌不锈钢存在制造工艺较复杂、应用领域有限、生产成本较高等不足，所以应用较少。本文主要介绍应用较为广泛的合金型抗菌不锈钢。

 

　　合金型抗菌不锈钢是通过在炼钢时添加抗菌金属元素，再经过特殊的热处理加工，从而使抗菌不锈钢自表面到内部都均匀分布着抗菌元素的析出相。遇水后抗菌金属离子从金属表面层析出，与细菌接触，通过与细胞的作用损伤细胞膜，使细菌的蛋白质凝固或损坏其DNA，破坏细菌细胞的正常组成和繁衍的平衡，达到阻止细菌生长繁殖或灭菌的目的。按照加入抗菌金属元素的不同可以分成含铜或含银抗菌不锈钢等，也有加入一些其他抗菌元素的，如稀土元素，但这方面的研究和应用很少。目前含铜和含银抗菌不锈钢研究和应用最广泛，以下是这两种材料的介绍。

 

　　含铜抗菌不锈钢是在冶炼过程中添加了比常规不锈钢多0.5%～1%的铜，再将该不锈钢进行特殊的热处理（在700℃～900℃时效处理），使不锈钢基体中均匀弥散分布着可产生良好抗菌效果的铜析出相。含铜铁素体抗菌不锈钢对于各种细菌都具有很好的抗菌效果，特别是对黄色葡萄球菌、大肠杆菌的灭菌率高达99%以上。

 

　　含银抗菌不锈钢制备工艺不同于含铜抗菌不锈钢，前者不需要特殊的抗菌热处理就能确保其抗菌性。银是抗菌性能很强的金属元素，大约是铜的100倍，添加少量的银就能使不锈钢具有良好的抗菌性能（加入量约为0.04～0.1%左右）。但含银不锈钢冶炼工艺较难控制，这是由于银在不锈钢中的溶解度低，很容易在晶界析出，造成抗菌相分布不均，从而损失抗菌性能。

 

　　合金型抗菌不锈钢由于基体中整体添加了银、铜等抗菌金属元素，虽然提高了制造成本，但其抗菌性能好，经磨损后仍保持优良的抗菌性，且其生产工序与一般不锈钢的相近，可以生产尺寸较大及形状复杂的板、线、管等，也可加工成结构复杂的产品，未来的市场前景较好。但合金型抗菌不锈钢生产工艺不易掌握，需要进行较深入地实验室研发和工业试验。

 

　　总结以往文献和资料，并结合研发和工业生产经验得出合金型抗菌不锈钢的产品优点：①广谱抗菌性：对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见病菌均具有良好的杀菌效果；②抗菌持久性：长期使用及表面磨损后仍保持良好的抗菌性能；③人体安全性：在食品安全性和人体安全性方面完全符合相关技术标准；④不锈钢基本性能：力学、耐腐蚀、冷热加工、焊接等性能与原钢种基本相当；⑤成本增加较少：与常规不锈钢相比含铜抗菌不锈钢成本增加约10-20％左右，含银抗菌不锈钢成本增加约20-40％左右。

 

　　近年来抗菌不锈钢越来越被人们所关注，逐渐成为钢铁企业、科研单位研发和生产的热点。20世纪90年代日本日新制钢公司首先成功开发了具有良好加工性和抗菌性的铁素体抗菌不锈钢，相继又开发了马氏体和奥氏体抗菌不锈钢。随后日本川崎钢铁公司又扩充了银系抗菌不锈钢的品种。据报道，日本生产的铁素体、奥氏体和马氏体抗菌不锈钢已分别在家电、厨房用具、刀具等方面应用或推广。但是目前在市场上，特别是在国内市场很少见到日本生产的抗菌不锈钢产品。据报道，韩国、美国及加拿大等国也在积极开发抗菌不锈钢。

 

　　目前，国内很多企业和研究院所也在积极致力于抗菌不锈钢的研发。中科院金属研究所、太钢等单位已经开发了合金型铁素体和奥氏体等抗菌不锈钢。据报道，浙江天宝实业有限公司等已生产出合金型奥氏体抗菌不锈钢制品。常州大平不锈钢制品公司在近期成功推出表面镀银抗菌不锈钢，已经生产出一些餐厨具等制品，目前正在大力开发市场。宝钢对抗菌不锈钢进行了相当广泛的研究与开发，一系列含铜、含银的抗菌不锈钢已经研制成功，并申请了多项专利。从2009年初起宝钢已开始批量生产中铬铁素体抗菌不锈钢（牌号：B430KJ），产品质量稳定、性能优良，目前已批量用于制作餐厨具制品、洗衣机滚筒、洗碗机内壁及空调部件等。

 

　　随着不锈钢在人们生活的各个行业广泛应用，抗菌不锈钢应用领域也逐步扩展，特别是合金型抗菌不锈钢以其成本低、抗菌性能佳的优势而更受欢迎。例如：铁素体抗菌不锈钢可用于餐厨具、家电等方面；奥氏体抗菌不锈钢可应用于餐厨具、家电、食品工业、医疗器械等方面；马氏体抗菌不锈钢可用于制作餐厨刀具等方面。总之，随着社会经济的不断增长、人们生活水平的逐渐提高，人们对防菌、抗菌的健康意识的逐渐增强，对抗菌产品的需求不断增大，进而抗菌不锈钢的开发和应用前景必将十分广阔。