一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺制造技术

本发明专利技术公开一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，包括：脱脂、碱蚀、除渍、阳极氧化、染色、抗菌增强、封孔和干燥；其中，所述抗菌增强是利用抗菌性复合钝化液对铝合金工件进行钝化处理，得到抗菌性复合钝化层；所述抗菌性复合钝化液由氟锆酸及其盐、银盐、铜盐、锌盐组成，所述氟锆酸及其盐浓度为0.1

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺


[0001]本专利技术涉及铝合金表面处理
，具体涉及一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺。

技术介绍

[0002]铝合金复合阳极氧化膜因装饰性优，耐蚀性高，质轻，机械强度好，在各行业均有广阔的应用前景。
[0003]随着生活水平的提高，电子产品、个人护理以及智能家居配件的广泛应用，为了避免微生物对于人们生活的潜在不利影响，铝合金的抗菌性正在逐步成为新的产品需求。现有的铝合金抗菌技术主要有以下几种途径实现：
[0004]1、通过浸渍方式提供抗菌性，例如CN109881235A公开了一种铝合金的表面处理方法，所述方法是将经过前处理后的铝合金进行阳极氧化，再将带有氧化膜的铝合金浸渍在纳米银溶液中进行超声处理，重复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一定的抗菌性，但纳米银价格昂贵且稳定性较差，且抗菌物质较为单一，大规模推广较为困难。
[0005]2、通过电解沉积方式提供抗菌性，例如CN107130276A公开了一种抗菌铝的制造方法，所述方法是先对铝合金进行阳极氧化，再将氧化后的铝合金浸泡在含有硝酸银的溶液中进行电解沉积，再进行沸水封孔即可得到抗菌处理铝合金。所述方法也可赋予一定的抗菌性，但是电解沉积后抗菌性银离子沉积较深，抗菌性能得不到保证，同时电解过程会造成氧化膜颜色的改变，影响铝合金氧化膜多彩的装饰性，另外电解过程浪费电能，硝酸银电解着色液的稳定性较差。
[0006]3、通过改变氧化方式提供抗菌性，例如CN111647926A公开了一种铝合金阳极氧化制备方法，所述方法是将经过预处理的铝合金，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，得到抗菌性铝合金。所述方法可赋予一定的抗菌性，但是由于铝合金氧化膜导电性弱，事实上很难沉积抗菌金属，抗菌性能得不到保证，另外交变电流氧化增加了耗能，且操作繁琐，稳定性也难以控制。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的是提供一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，以解决现有技术中的不足。
[0008]本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，包括如下步骤：脱脂、碱蚀、除渍、阳极氧化、染色、抗菌增强、封孔和干燥；其中，所述抗菌增强是利用抗菌性复合钝化液对铝合金工件进行钝化处理，得到抗菌性复合钝化层；所述抗菌性复合钝化液由氟锆酸及其盐、银盐、铜盐、锌盐组成，所述氟锆酸及其盐浓度为0.1
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2.0g/L，所述银盐浓度为0.01
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1.0g/L，所述铜盐浓度为0.01
‑
1.0g/L，所述锌盐浓度为0.01
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1.0g/L；所述抗菌增强的温度为15
‑
35
℃，时间为1
‑
5min。
[0010]进一步地，所述氟锆酸及其盐为氟锆酸、氟锆酸钠、氟锆酸钾、氟锆酸铵中的一种或几种。
[0011]进一步地，所述银盐为硫酸银或硝酸银，所述铜盐为硫酸铜或硝酸铜，所述锌盐为硫酸锌或硝酸锌。
[0012]进一步地，所述脱脂所用脱脂溶液为磷酸钠、碳酸钠和聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合溶液，所述磷酸钠浓度为10
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25g/L，所述碳酸钠浓度为5
‑
15g/L，所述聚氧乙烯聚氧丙烯醚浓度为1
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5g/L；所述脱脂的温度为30
‑
60℃，时间为3
‑
10min。
[0013]进一步地，所述碱蚀所用碱蚀溶液为氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠的混合溶液，所述氢氧化钠浓度为40
‑
70g/L，所述磷酸钠浓度为10
‑
20g/L，所述碳酸钠浓度为 10
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20g/L；所述碱蚀的温度为45
‑
70℃，时间为1
‑
3min。
[0014]进一步地，所述除渍所用除渍溶液为硝酸和硝酸铁的混合溶液，所述硝酸浓度为50
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150g/L，所述硝酸铁浓度为5
‑
20g/L；所述除渍的温度为15
‑
40℃，时间为1
‑
3min。
[0015]进一步地，所述阳极氧化所用阳极氧化溶液为硫酸和硫酸铝的混合溶液，所述硫酸浓度为150
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200g/L，所述硫酸铝浓度为2
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15g/L；所述阳极氧化的温度为 15
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20℃，电压为10
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15V，时间为30
‑
50min，阳极氧化膜厚为10
‑
15um。
[0016]进一步地，所述染色所用染色溶液为染色色粉的水溶液，所述染色色粉为有机染色色粉，所述染色色粉浓度为0.1
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10g/L；所述染色的温度为25
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55℃，时间为0.5
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20min。
[0017]进一步地，所述封孔所用封孔溶液为醋酸镍系高温封孔剂溶液，其为醋酸镍、亚甲基双萘磺酸钠、醋酸钠和硼酸的混合溶液，所述醋酸镍浓度为5
‑
10g/L，所述亚甲基双萘磺酸钠浓度为0.5
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1.5g/L，所述醋酸钠浓度为0.2
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1g/L，所述硼酸浓度为0.1
‑
0.5g/L；所述封孔的温度为70
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95℃，时间为10
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60min。
[0018]进一步地，所述干燥为烘箱干燥，温度为80
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100℃，时间为20
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40min。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，不仅可以得到具有高抗菌性的复合阳极氧化膜，且复合阳极氧化膜中的抗菌性物质安全，稳定，释放缓慢，不会对人体的健康安全产生影响。本专利技术制备工艺简单，操作方便。主要增益项如下：
[0021]1、本专利技术利用抗菌性复合钝化液对铝合金工件进行钝化处理，抗菌性复合钝化液由氟锆酸及其盐、银盐、铜盐、锌盐组成，通过钝化反应生成具有抗菌性的复合钝化层，氟离子腐蚀铝合金工件表面促进铝合金工件表面成膜，锆酸及锆酸盐提供主要的成膜离子，从而在铝合金工件表面形成锆基转化膜，沉积抗菌性金属离子：银离子、铜离子、锌离子。本专利技术通过钝化的方式可以提高复合阳极氧化膜表面抗菌性物质的沉积量(氟锆酸及其盐钝化可以促进抗菌性金属离子向阳极氧化膜孔内的吸附沉积：氟离子吸附在阳极氧化膜壁上，中和了阳极氧化膜的正电荷使之带负电位，有利于锆盐、银离子、铜离子、锌离子向阳极氧化膜孔中扩散)，且能够稳定的长时间的存在(氟离子与阳极氧化膜中的氧化铝反应生成氢氧根，与扩散进入阳极氧化膜孔中的锆盐和部分银离子、铜离子、锌离子结合，生成氢氧化物沉积于膜孔堵塞孔隙，形成稳定的覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：脱脂、碱蚀、除渍、阳极氧化、染色、抗菌增强、封孔和干燥；其中，所述抗菌增强是利用抗菌性复合钝化液对铝合金工件进行钝化处理，得到抗菌性复合钝化层；所述抗菌性复合钝化液由氟锆酸及其盐、银盐、铜盐、锌盐组成，所述氟锆酸及其盐浓度为0.1
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2.0g/L，所述银盐浓度为0.01
‑
1.0g/L，所述铜盐浓度为0.01
‑
1.0g/L，所述锌盐浓度为0.01
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1.0g/L；所述抗菌增强的温度为15
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35℃，时间为1
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5min。2.根据权利要求1所述的一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，其特征在于，所述氟锆酸及其盐为氟锆酸、氟锆酸钠、氟锆酸钾、氟锆酸铵中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，其特征在于，所述银盐为硫酸银或硝酸银，所述铜盐为硫酸铜或硝酸铜，所述锌盐为硫酸锌或硝酸锌。4.根据权利要求1所述的一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，其特征在于，所述脱脂所用脱脂溶液为磷酸钠、碳酸钠和聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合溶液，所述磷酸钠浓度为10
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25g/L，所述碳酸钠浓度为5
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15g/L，所述聚氧乙烯聚氧丙烯醚浓度为1
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5g/L；所述脱脂的温度为30
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60℃，时间为3
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10min。5.根据权利要求1所述的一种抗菌性铝合金复合阳极氧化膜制备工艺，其特征在于，所述碱蚀所用碱蚀溶液为氢氧化钠、磷酸钠和碳酸钠的混合溶液，所述氢氧化钠浓度为40
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70g/L，所述磷酸钠浓度为10
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20g/L，所述碳酸钠浓度为10
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20g/L；所述碱蚀的温度为45
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70℃，时间为1
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3min。6.根据权利要求1所述的一种抗菌性铝合金复...

【专利技术属性】
技术研发人员：金波愔，汪胜，易志关，
申请(专利权)人：杭州和韵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：