研究目的
采用激光熔覆技术在304钢表面制备Cu/TiB2复合涂层，在保持良好抗菌性能（适用于医院、学校及公共场所预防交叉感染）的同时提升其力学性能（硬度和耐磨性）。
研究成果
通过激光熔覆技术在304钢表面原位制备的Cu/TiB2复合涂层具有优异的力学性能，其硬度和耐磨性显著优于纯铜，并随TiB2含量增加而提升。抗菌能力虽略逊于纯铜但仍表现良好，Cu2+接触可破坏细菌细胞结构。该涂层兼具力学与抗菌双重优势，适用于高感染风险环境。
研究不足
复合涂层的抗菌性能随TiB2含量的增加而降低，但仍被认为表现良好。抗菌测试最初一小时内，PBS溶液中的Cu2+浓度不足，延缓了杀菌过程。该研究聚焦于大肠杆菌，未检测其他病原体。耐磨机制复杂且尚未完全阐明。
1：实验设计与方法选择：
采用激光熔覆技术在304钢表面原位制备Cu/TiB2复合涂层。研究通过优化激光参数并对涂层的相组成、硬度、耐磨性及抗菌性能进行表征。
2：样品选择与数据来源：
基体材料为304钢（60mm×50mm×15mm）。复合粉末包含铜粉（70-150μm）、钛粉（20-100μm）和硼粉。制备了两种涂层成分：10% wt（Ti+B）和20% wt（Ti+B），其中Ti:B原子比为1:2。
3：实验设备与材料清单：
高速球磨机、烘箱、1000W光纤激光器、X射线衍射仪（XRD，Bruker-AXS D8 Advance，Cu Kα源辐射）、洛氏硬度计（HR-150DT）、磨损测试仪（球盘配置）、扫描电子显微镜（SEM，FEI Quanta 250 FEG）、LB固体培养基、磷酸盐缓冲液（PBS）、戊二醛溶液、水乙醇混合物、Au/PD溅射设备。
4：实验步骤与操作流程：
- 粉末混合：将Cu、Ti和B粉末在高速球磨机中混合24小时，随后在烘箱中干燥。
5：8mm）进行熔覆。 - 表征：
5. 数据分析方法：硬度数据取五次测试平均值，耐磨性通过SEM测量磨损表面宽度评估，抗菌活性通过孵育后的cfu计数评价，相组成通过XRD图谱鉴定。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
D8Advance
Bruker-AXS
Phase identification of the coatings using Cu Kα source radiation.
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Scanning Electron Microscope
Quanta 250 FEG
FEI
Imaging wear morphologies and cell morphology of E. coli after antimicrobial experiments.
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Rockwell Hardness Tester
HR-150DT
Testing the hardness of composite coatings with five repetitions per sample.
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Fiber Laser
Laser cladding for in-situ preparation of Cu/TiB2 composite coatings on 304 steel.
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Wear Tester
Sliding wear tests in ball-on-plate contact configuration under dry conditions.
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High-speed Ball Mill
Mixing Cu, Ti, and B powders for 24 hours to prepare composite coating materials.
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Oven
Drying the mixed powders after ball milling.
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