[发明专利]一种抗菌铝合金阳极氧化制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌铝或铝合金的阳极氧化制备方法，具体涉及表面处理领域。所述方法包括：将经过预处理的铝或铝合金放置酸性电解液中，使用脉冲交变电流对铝合金进行阳极氧化和抗菌物质的沉积，然后对膜层进行封孔操作，得到抗菌铝合金。本发明所述方法制备得到的抗菌铝合金能够有效抑制细菌的生长，抗菌率能够达到99%以上，而且所用的抗菌物质对人体无害且无污染。本发明中的杀菌剂直接复合在氧化膜层中，抗菌效果持久，能够实现光催化和离子抗菌双重抗菌作用。本发明所提供的的方法还能减少工序，提高生产效率。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，涉及一种抗菌铝合金阳极氧化制备方法。

背景技术

铝合金在工业和人们日常生活中应用非常广泛，铝合金常用于厨房用具、医疗器械、食品加工设施、家具等。采用阳极氧化技术可以在铝或铝合金表面制备多孔阳极氧化膜，在氧化膜中沉积抗菌物质可以提高铝合金的抗菌性能，然后对氧化膜进行封孔，氧化膜的耐腐蚀性也有很大的提升。目前，通过在硫酸中进行阳极氧化制备出多孔阳极氧化膜，然后在着色液中进行电沉积，可以得到多彩膜层，一部分膜层兼具抗菌性能。

但上述工艺阳极氧化和离子沉积着色需要两步，降低了生产效率。随着工业的发展，人们对于生产效率的要求越来越高。目前，众多研究者对制备抗菌铝或铝合金的表面处理方法进行了大量研究，CN 109881235A公开了一种一种铝合金的表面抗菌处理方法，该方法先对铝合金进行预处理，水洗之后进行阳极氧化制备氧化膜，然后将氧化膜放置在纳米银溶液进行超声振荡，然后将氧化膜在900-1000℃下烘烤，最后将阳极氧化膜进行封孔，利用纳米银使铝合金具备抗菌性能，该方法使用了两步法制备抗菌铝合金，还会用到900℃以上的高温，生产效率低下，耗能较多。CN 108315795A公开了一种抗菌铝材的制作方法，该方法先在酸性溶液中制备出阳极氧化膜，然后将氧化后的铝材放置含有碘单质、碘离子和聚乙烯吡咯烷酮碘的水溶液中，进行电化学沉积，沉积后的铝材具备了较强的抗菌性能，但该方法中氧化和电沉积各步骤分开进行，操作较为繁琐。

综上所述，采用表面处理的方法制备抗菌铝合金需要新工艺，使得抗菌铝合金的耐磨性、耐腐蚀性以及抗菌性能有较大的提升，又能提高工业生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌铝合金阳极氧化制备方法，所述方法既可以得到表面具有抗菌功能的铝合金，提高阳极氧化膜层的耐磨性和耐腐蚀性，又可以提高生产效率。

本发明采用以下技术方案：

一种抗菌铝合金阳极氧化制备方法，所述方法包括：

将经过预处理的铝合金放置在特定酸性电解液中，在脉冲交变电流下交替进行阳极氧化和沉积，然后对膜层进行封孔操作，得到抗菌铝合金。

本发明中，先对铝合金进行预处理，然后在脉冲交变电流下，铝合金交替作为阴阳极。作为阳极时，铝合金发生阳极氧化，银离子会和电解液中的TiO₂颗粒发生聚合，TiO₂颗粒会参与阳极氧化膜的生成，复合在阳极氧化膜中；作为阴极时，银离子会在多孔阳极氧化膜的孔洞中发生沉积，沉积的效率不是很高，不会堵塞孔洞，能够保证下一周期阳极氧化反应的顺利进行。将氧化后的铝合金进行封孔处理就可以得到耐磨、耐蚀性和抗菌性能都很好的抗菌铝合金。

以下方案是本发明优选的技术方案，但是不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选地技术方案，所述预处理依次包括喷砂、碱洗和酸洗。

优选地，所述碱洗液为氢氧化钠、磷酸钠、碳酸钠和葡萄糖酸钠混合溶液。

优选地，所述氢氧化钠浓度为50-80g/L，例如50g/L、60g/L、70g/L或80g/L等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其它未列举的数值同样适用。