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阳极极化处理对含铜不锈钢抑制海洋铜绿假单胞细菌微生物腐蚀的作用

阳极极化,微生物腐蚀,胞外聚合物,生物膜,含铜不锈钢

近年来，微生物腐蚀（MIC）已成为海洋金属材料使用过程中的一大威胁和隐患。含铜不锈钢能明显抑制表面细菌生物膜的形成，具备成为海洋工程用钢的潜力。但是，由于微生物的种类繁多和腐蚀过程的复杂，它仍不能显著地降低遭受微生物腐蚀的危害程度。初步研究发现，阳极电信号能够抑制微生物的活性，且能够改变含铜不锈钢表面抗菌因子的含量。基于此，对含铜不锈钢表面施加恒定的阳极电信号，阐明阳极电信号在调控含铜不锈钢抑制微生物腐蚀过程的基本原理，建立使含铜不锈钢能够具备更加优异的耐微生物腐蚀性能的阳极电信号设计准则。采用电化学测试方法和多种表面形貌观察技术，研究了在阳极极化处理作用下铜绿假单胞菌对316L-Cu不锈钢微生物腐蚀行为过程的影响。结果表明，相比较于培养在有菌环境中的316L不锈钢和316L-Cu不锈钢，阳极极化处理使得316L-Cu不锈钢表现出更低的腐蚀电流和更高的点蚀电位。表面形貌观察结果结合XPS分析发现，316L-Cu不锈钢能够有效抑制细菌的繁殖，并且促进具有保护性作用的胞外聚合物-铁膜层的形成，两个条件的共同作用，使得316L-Cu不锈钢对点蚀的敏感性低于316L不锈钢。