[发明专利]一种铝合金的表面抗菌阳极氧化工艺

说明书

本发明的目的在于提供一种铝合金的表面抗菌阳极氧化工艺，使其能够在极短的时间内即可对于环境中高浓度细菌(1×10⁶‑2×10⁶CFU/mL)的抗菌率达到90％以上。所述抗菌阳极氧化工艺的特征在于：在阳极氧化工艺过程中添加了抗菌物质浸渍过程，该过程采用的抗菌物质浸渍液是以无水硫酸铜/无水硝酸铜、二氧化硅粉末和去离子水为原料混合而成，通过控制浸泡温度、浸泡时间以及封孔质量，赋予了铝合金高效的抗菌性能。所述抗菌阳极氧化工艺制备工艺简单，可以适用于传统铝合金生产线的大规模推广，对铝合金在民用市场的新功能开发起到积极的推广作用。

技术领域

本发明涉及铝合金的表面处理技术领域，提供一种赋予传统铝合金具备抗菌性能的表面阳极氧化工艺，该工艺在保证传统铝合金密闭性能、耐腐蚀性能以及固有颜色与光泽的前提下，使其具备长时、高效的抑菌功能，该铝合金可广泛应用于厨卫、室内装饰、食品容器等民用生活领域。

背景技术

铝合金具有质量轻、耐腐蚀、加工成形性好等优点，广泛地应用在厨房器具、食品容器、家装材料、公共交通、大型建筑进风口等民用产品中。随着铝合金需求量的日益增加，人们发现铝合金在潮湿的空气中极易滋生细菌，这将会对铝合金器具的使用者造成潜在的细菌感染危险。并且，相应地在细菌滋生处较容易形成腐蚀现象，严重影响铝合金的使用和装饰效果。因此，具有抗菌性能的铝合金成为近些年来民用材料的改善重点，目的是使其不仅可以保持铝合金基体原有的力学性能、耐腐蚀性能以及表面光洁度等优势，还能够显示出长时有效、强烈的抗菌效果。

目前，抗菌铝合金的开发包括两个方向，一类是在原有基体中添加一定量的抗菌金属元素，形成合金型抗菌铝合金；另一类是在传统铝合金基体表面进行涂层的修饰。合金型抗菌铝合金是在铝合金的制备过程中，添加一定量的抗菌金属元素，随后通过调整热处理工艺，使其基体内部弥散析出抗菌金属元素的纳米相结构，进而发挥出一定的抗菌性能。专利CN107267814A公开了一种抗菌铝合金及其制备方法，所述铝合金虽然具有一定的抗菌性能，但是对冶炼过程的要求较高，成本的提高使得大规模推广的阻力极大。此外，专利CN110055572A公开了一种铝合金的表面处理方法，所述制造方法虽然可以获得具有一定抗菌效果的铝合金，但是交变电流的使用造成成本大幅度地提高，操作繁琐。并且，银离子的释放在满足抗菌性能的基础上，会造成一定的人体机能损害，不利于在生活中长期使用。专利CN 109881235A和CN 108315795A所公开的铝合金表面抗菌处理方法，除了存在上述的问题外，对传统铝合金生产工艺的流程改动过大，无法满足大规模推广的要求。

基于上述背景，需要开发一种新型抗菌铝合金的表面处理方法，制备所得的铝合金材料在具备优异的耐腐蚀性能，固有颜色与光泽，良好的密闭性能等优势基础上，能够对生活中常见细菌具有长时、高效的抗菌性能。此外，所释放出的抗菌元素同人体具有良好的生物相容性，且制备工艺简单，可以适用于传统铝合金生产线的大规模推广，对铝合金在民用市场的新功能开发起到积极的推广作用。

发明内容

鉴于目前制备抗菌铝合金的表面处理方法存在的不足，本发明提出一种操作简单，利于大规模推广的铝合金表面阳极氧化工艺，使得铝合金具有长时、高效的抗菌性能。所述方法是在传统铝合金阳极氧化工艺流程的基础上加以改进，通过改变铝合金的表面能，同时将抗菌成分渗入到铝合金阳极氧化处理所获得的纳米储层蜂窝状结构中，实现铝合金在使用过程中抗菌性能的高效长久发挥。

一种铝合金用抗菌物质浸渍液，其特征在于，所述抗菌物质浸渍液中各种原料的配比按照重量百分比计为：

无水硫酸铜/无水硝酸铜 0.25g/L-2.50g/L；

去离子水 余量。

本发明还提供了一种铝合金用抗菌物质浸渍液，其特征在于，所述抗菌物质浸渍液中各种原料的配比按照重量百分比计为：

无水硫酸铜/无水硝酸铜 0.25g/L-2.50g/L；