[发明专利]一种抗菌铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开一种抗菌铝合金，在铝中添加适量的Cu元素和Ag元素中的一种或二种，并经过抗菌处理，纳米级富铜相或富银相弥散析出，均匀分布于铝合金基体内，赋予铝合金良好的抗菌性能；所述抗菌处理是指：铝合金在450‑550℃保温2‑4小时进行固溶处理，合金中的富铜相或富银相完全溶入合金基体Al中；经150‑200℃保温2‑10小时的时效处理使富含Cu或Ag的纳米级第二相颗粒在Al基体中高度弥散析出。本发明的效果：经抗菌处理后，抗菌铝合金有大量弥散析出的富铜相(或富银相)赋予铝合金良好而且持久的抗菌性能，对金葡菌和大肠杆菌的抗菌率达到90％以上。

技术领域

本发明属于抗菌处理技术领域，涉及一种抗菌钴基合金及其制备方法。

背景技术

世界卫生组织调查显示水污染已经成为人类健康的隐形杀手。全世界80％的疾病是由饮用被污染的水造成的，50％儿童的死亡是由饮用被污染的水造成的，全世界12亿人因饮用被污染的水而患上了多种疾病。其中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都是人类的常见的重要病原菌。大肠杆菌可引起人体肠胃炎、腹泻、泌尿系统感染和胆囊炎等消化系统的疾病；金黄色葡萄球菌可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎、败血症、脓毒症及全身感染等。

铝合金广泛应用于日常的产品制备中，例如门窗、餐具、厨具、户外水壶、手持工具等。常规的铝合金并没有抑菌和杀菌能力，无法阻止细菌的粘附、铺展和生长。在使用环境下，特别容易在表面滋生细菌，传染疾病。

在医用材料领域，大量的研究已经证实：Ag和Cu具备广谱抗菌、持久性好、无耐药性等优点，得到了广泛认可。抗菌Ag⁺与Cu²⁺与金葡萄球菌和大肠杆菌等微生物接触，损伤细胞膜，破坏细菌的正常组织和繁衍的平衡，阻止细菌生长繁殖和消灭细菌。

此外Cu是人体必需的微量元素，参与机体碳水化合物及脂类的代谢，参与多种酶的合成；Ag在人体内也有微量的分布。

中国专利申请号201310038297.6公开了一种食品容器用抗菌铝合金，以重量百分比计，该铝合金的化学成分如下：0.3-1.5％Mn、0.5-1.5％Mg、0.1-3.0％Ag、0.1-1.0％Zn、0.1-1.0％RE、0.1-0.2％Ti、<0.3％Si、<0.6％Fe、<0.3％Cu，其他杂质元素≤0.20％，余量为Al。该专利采用了在适当范围内把Ag、Zn、RE元素加入Al-Mn-Mg合金中以保证抗菌的效果，但该专利的缺陷是：采用了较多的合金品种，不仅增加了制造成本，而且，材料成本较高。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，提出了一种抗菌铝合金及其制备方法，通过在纯铝中添加适量的Cu和Ag元素中的一种或者两种，并通过后续的抗菌处理工艺，使Cu元素、Ag元素均匀弥散在基体中，从而获得良好的抗菌性能。该合金对金葡菌和大肠杆菌的抗菌率达到90％以上。该合金可以广泛应用于铝制品中，具有长效抗菌效果。

具体技术方案如下：

一种抗菌铝合金，该合金包括Al和抗菌成分，纳米级的抗菌成分均匀弥散地分布在合金中；其中抗菌成分为Cu、Ag或者Cu和Ag的混合物；当抗菌成分仅为Cu时，Cu的重量百分数为1％～10％，余量为Al；当抗菌成分仅为Ag时，Ag的重量百分数为1％～10％，余量为Al；当抗菌成分为Cu和Ag的混合物时，Cu的重量百分数为1％～10％，Ag的重量百分数为1％～10％，余量为Al。

上述合金还包括其他成分，其他成分为硅、镁、铁或钛，其中单一成分占总成分的质量百分比不超过0.9％，其他成分的总含量占总成分的质量百分比不超为1％。

当抗菌成分仅为Cu时，Cu的重量百分数为2.0％～5.0％，余量为Al。

当抗菌成分仅为Ag时，Ag的重量百分数为2.0％～5.0％，余量为Al。