[发明专利]铝制品及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料加工领域，尤其涉及一种铝制品及其制作方法。

背景技术

目前，铝制品以其延展性好、耐热、耐腐蚀、易铸造等优良性能，广泛地应用在形状复杂的铸件、各种仪表、仪器外壳、内燃机活塞和气缸体等领域。为了增加铝制品的实用性和附加价值，在铝制品的表面通常会镀上一层具有抗菌、除臭、自洁、防霉等功能的光触媒二氧化钛。光触媒二氧化钛的作用原理为：当以具适当波长的光照射二氧化钛时，光以能量的方式被二氧化钛吸收，进而激发二氧化钛本体产生电子与空穴。带负电荷的电子与二氧化钛表面周围空气中的氧分子(O₂)作用可产生具有强还原能力的超氧阴离子(·O₂^-)，带正电荷的空穴与光触媒表面的水分子(H₂O)作用可产生具有强氧化分解能力之氢氧自由基(·OH)。所述超氧阴离子(·O₂^-)和羟基自由基(·OH)都是具有强分解能力的自由基，能够有效地分解二氧化钛表面接触的脏污、细菌、病毒等有机物、以及氮氧化物(NO_x)、硫氧化物(SO_x)等对人体有害气体，实现二氧化钛的抗菌、除臭、自洁等功能。

二氧化钛的比表面积是影响其光触媒活性的一个重要因素，其比表面积越大，与空气中氧分子和水分子接触的面积越大，所产生的超氧阴离子(·O₂^-)和羟基自由基(·OH)的量就越多，催化活性也就越强。现有技术中，通常是将二氧化钛做成膜直接负载在铝制品表面，但会容易造成二氧化钛与铝制品表面的附着力不强，且由于二氧化钛膜的比表面积较小，其催化活性较低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有附着力较强、催化活性较高的二氧化钛膜的铝制品及其制作方法。

一种铝制品，其包括一铝基板；一形成于所述铝基板表面的具有多孔结构的一层氧化铝膜；及一形成于所述氧化铝膜上的一层二氧化钛膜。

一种上述铝制品的制作方法，其包括以下步骤：通过阳极氧化处理使铝基板表面形成有一层具有多孔结构的氧化铝膜；及在所述氧化铝膜上溅镀一层二氧化钛膜。

相较于现有技术，所述的铝制品，通过在铝基板上首先形成一层具有多孔结构的氧化铝膜，再将二氧化钛膜镀覆在多孔结构上，控制溅镀时间，可以形成具有多孔结构的二氧化钛膜，其附着力较强，且由于比表面积增大，光触媒活性得到提高，从而增加了铝制品的实用性和附加价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的铝制品的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的表面形成有多孔氧化铝膜的铝基板的结构示意图。

图3是图2沿III-III方向的剖面示意图。

图4是本发明实施例提供的一种溅镀装置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种铝制品100，其包括一铝基板10；一层形成于铝基板10表面的具有多孔21的氧化铝膜20；及形成于氧化铝膜20上的一层二氧化钛膜30。铝基板10的材料为纯铝或铝合金。本实施例中，铝基板10的材料为铝合金。氧化铝膜20的厚度范围为几微米至几百微米，二氧化钛膜的厚度在100nm至200nm范围内。

请参阅图2，氧化铝膜20由多个紧密排列的六棱柱体膜胞单元23堆砌而成，每个膜胞单元23中间有一圆形孔21，排列高度有序，且在孔21的底部有半球形突起结构26。圆形孔21的孔径在1nm至100nm之间变化。

请一并参阅图1至图4，本发明实施例提供一种铝制品100的制作方法，其包括以下步骤：

第一步，提供一个铝基板10。

对铝基板10进行预处理，将铝基板10表面的油脂等有机污物脱除，再进行退火与电化学抛光处理。

第二步，在铝基板10表面形成一层具有多孔21的氧化铝膜20。

将铝基板10放入电解氧化槽中进行阳极氧化处理，电解液为硫酸溶液，磷酸溶液或草酸溶液。本实施例中，电解液是浓度为0.1摩尔/升至1摩尔/升的草酸溶液。溶液温度在5摄氏度至25摄氏度范围内，工作电压控制在40伏至60伏范围内，氧化时间控制在10分钟至50分钟内。通过此阳极氧化处理可在铝基板10的表面形成一层具有多孔21的氧化铝膜20。