[发明专利]一种抗菌抗病毒铝合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗菌抗病毒铝合金及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将铝合金进行阳极氧化，在所述铝合金表面形成带有微孔的阳极氧化膜；(2)在溶胶A中浸泡和一次加热；(3)在溶胶B中浸泡和二次加热，得到抗菌抗病毒铝合金；其中，所述溶胶A包括钛酸丁酯，所述溶胶B包括利巴韦林和阿昔洛韦。所述制备方法通过一次加热，将来自溶胶A中的钛酸丁酯主要分解成纳米二氧化钛，并且通过两次溶胶浸泡和加热处理，使得阳极氧化膜的微孔中和表面上均附着有纳米二氧化钛和利巴韦林、阿昔洛韦复合的抗菌抗病毒成分，使得铝合金具有良好且持久的抗菌抗病毒性能；而且，所述制备方法操作简单，有利于大规模推广。

技术领域

本发明涉及金属材料表面处理技术领域，尤其涉及一种抗菌抗病毒铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最为广泛的一类有色金属材料，广泛应用于航空、汽车、轮船、机械制造及化学工业等，也是人们日常生活中经常可以接触到的一类有色金属材料。随着工业经济的飞速发展，铝合金的需求量也在日益增加，但是铝合金在潮湿的空气中容易滋生细菌，产生腐蚀现象，原本较小的点腐蚀会随着腐蚀程度的不断增加蔓延成大片的锈蚀，严重影响铝合金的使用和装饰效果。因此，抗菌铝合金的研究与开发在近些年来成为了新型功能性铝合金的研究热点，其不仅可以保持铝合金基体的力学性能和表面光洁度，还具有一定的抗菌效果。

抗菌铝合金按照制备方法的不同，大致可以分为添加抗菌金属元素的合金型抗菌铝合金和表面涂层型抗菌铝合金两类。添加抗菌金属元素的合金型抗菌铝合金指的是，在铝合金制备过程中添加抗菌金属元素，进而铸造成抗菌金属元素均匀弥散在铝合金中的合金型抗菌铝合金。例如CN107267814A公开了一种抗菌铝合金及其制备方法，包括在铝中添加适量的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。所述抗菌铝合金虽然具有一定的抗菌性能，但是大量抗菌金属元素的使用会增加原料成本，且制备过程较为繁琐，能耗也较高，不适合大规模推广。

相比于添加抗菌金属元素的合金型抗菌铝合金，有关表面涂层型抗菌铝合金的研究较多。例如CN109161885A公开了一种铝合金表面抗菌功能化改性方法，所述方法以铝合金为基体，首先通过简单环保的水处理方法，使铝合金表面羟基化，令其表面具备反应活性；然后，利用可与羟基发生偶联反应的抗菌季铵盐的化学活性，使其与活化铝合金表面的羟基发生脱水偶联反应，将抗菌季铵盐接枝到铝合金表面，从而使铝合金表面获得抗菌功能。所述方法虽然可以赋予铝合金一定的抗菌性能，但是抗菌成分仅仅局限于抗菌季铵盐，并不能满足多元且复杂的抗菌需求，不适合大规模推广。

CN109881235A公开了一种铝合金的表面抗菌处理方法，所述方法先将铝合金表面清洗干净进行抛光处理，再通过碳酸钠溶液对铝合金表面进行脱脂处理，然后阳极氧化得到带有氧化膜的铝合金，最后将铝合金置于无色纳米银溶液中超声，后取出进行烘烤，重复进行4～5次超声和烘烤操作，自然冷却后即可得到抗菌处理铝合金。所述方法虽然可以赋予铝合金一定的抗菌性能，但是抗菌成分仅仅局限于纳米银，既不能满足多元且复杂的抗菌需求，还具有价格昂贵的缺点，不适合大规模推广。

CN107130276A公开了一种抗菌铝及其制造方法，所述制造方法先通过阳极氧化制备多孔氧化铝膜层，再通过电解沉积将抗菌金属沉积在多孔氧化铝膜层的孔中，最后通过沸水封闭处理将孔封闭。所述制造方法虽然可以使得抗菌金属沉积均匀、牢固稳定，达到一定的抗菌效果，但是成本较高、操作繁琐，不利于快速生产。

CN110055572A公开了一种铝合金表面处理的方法，所述方法先将铝合金进行喷砂、碱洗、酸洗等前处理，再置于酸性氧化液中，在交变电流条件下交替进行氧化、沉积，然后减小电压，在同一溶液中进行封孔处理，得到抗菌铝合金。所述制造方法虽然可以使得抗菌金属沉积均匀、牢固稳定，达到一定的抗菌效果，但是成本较高、操作繁琐，不利于快速生产。