阅读说明：本技术 一种空气净化器用抗菌铝型材 (Antibacterial aluminum profile for air purifier ) 是由 唐开健 王超 李�亨 贡玉楼 于 2019-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种空气净化器用抗菌铝型材,包括以下重量百分比的成分：Mg 0.52-0.56％,Si 0.4-0.45％,Cu 0.6-0.64％,Ag 0.3-0.35％,Li 0.18-0.24％,Ce 0.15-0.2％,Zn 0.12-0.16％,Mn 0.1-0.15％,Cr 0.06-0.1％,余量为Al。本发明的空气净化器用抗菌铝型材兼具优良的机械性能和抗菌性能,在保证型材强韧性的前提下,有助于提高空气净化效果,广泛适用于家庭、商业、工业等各个领域。(The invention discloses an antibacterial aluminum profile for an air purifier, which comprises the following components in percentage by weight: 0.52 to 0.56 percent of Mg, 0.4 to 0.45 percent of Si, 0.6 to 0.64 percent of Cu, 0.3 to 0.35 percent of Ag, 0.18 to 0.24 percent of Li, 0.15 to 0.2 percent of Ce, 0.12 to 0.16 percent of Zn, 0.1 to 0.15 percent of Mn, 0.06 to 0.1 percent of Cr and the balance of Al. The antibacterial aluminum profile for the air purifier has excellent mechanical property and antibacterial property, is favorable for improving the air purification effect on the premise of ensuring the toughness of the profile, and is widely applied to various fields of families, businesses, industries and the like.)

一种空气净化器用抗菌铝型材

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种空气净化器用抗菌铝型材。

背景技术

空气净化器是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物，有效提高空气清洁度的产品，能够向用户提供清洁和安全的空气，广泛应用于家庭、商业、工业等各个领域。随着技术的进步，对空气净化器的性能要求也逐步提升。铝型材作为空气净化器的主要生产原料，虽然具有很多优良的性能，但是对其抗菌性能的研究不足。目前，虽然有一些具有抗菌性能的铝合金产品，但是如何开发兼具优良抗菌效果和强韧性的空气净化器用铝型材，仍然是当下有待解决的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种空气净化器用抗菌铝型材，兼具优良的机械性能和抗菌性能，广泛适用于家庭、商业、工业等各个领域。

本发明提出的一种空气净化器用抗菌铝型材，包括以下重量百分比的成分：

Mg 0.52-0.56％，Si 0.4-0.45％，Cu 0.6-0.64％，Ag 1-1.5％，Li 0.18-0.24％，Ce 0.15-0.2％，Zn 0.12-0.16％,Mn 0.1-0.15％，Cr 0.06-0.1％,余量为Al。

优选地，所述空气净化器用抗菌铝型材包括以下重量百分比的成分：

Mg 0.54％，Si 0.42％，Cu 0.62％，Ag 1.2％，Li 0.2％，Ce 0.18％，Zn 0.15％,Mn 0.12％，Cr 0.08％,余量为Al。

优选地，所述空气净化器用抗菌铝型材的制备方法如下：

S1、按成分配料、熔铸形成铸锭，然后进行均匀化退火处理；

S2、将步骤S1处理后的铸锭通过挤压模具进行挤压成型，得到型材坯体；

S3、将步骤S2处理后的型材坯体经过固溶和人工时效处理，即得。

优选地，所述步骤S1中，均匀化退火处理的具体步骤为：在540-560℃保温8-12h后，先空冷至350-400℃，然后水冷至室温。

优选地，所述步骤S2的挤压成型过程中，挤压温度为475-490℃。

优选地，所述步骤S3中，固溶处理的具体条件如下：在466-472℃保温1.5-2h，然后水冷至室温。

优选地，所述步骤S3中，人工时效处理的具体步骤如下：先在105-110℃保温处理20-30h，再以10-15℃/h的速度升温至120-130℃，继续保温处理10-15h，水冷至室温。

本发明的有益效果如下：

本发明的原料中，以Ag元素为抗菌主要元素，Zn、Cu起辅助作用，从而达到优良的抗菌效果，其中Ag含量过低，抗菌效果较差，Ag含量过高，将会抑制合金中Ω相的形成，对合金的力学性能产生不良影响；Mg、Cu、Zn、Li在基材中能形成AlMg、AlCu、AlLi、MgZn、CuZn等多相，这些相弥散分布于基体中，对位错起“钉扎”作用，能阻止晶界的移动和晶粒的长大，从而细化晶粒，还能对材料起到强化作用；Cu、Li配合，还能在基材中形成细小的针状Al₂CuLi强化相，提高合金的强度、塑性和断裂韧性，但是，Al₂CuLi针状相容易沿长度方向很快长大发生粗化，不利于保持合金的强度，通过Ce的添加可以使Al₂CuLi针状相向球状相转变，从而达到更好的均匀化、细化和强化的效果；Cr、Mn配合，在基材中形成(CrMn)Al₁₂中间化合物，抑制结晶的形核和长大过程，提高材料的强度和韧性。在制备方法中，通过选择合适的固溶温度以及固溶时间，既能使合金中析出大量弥散的Ω相，提高固溶强化效果，又避免温度过高导致的晶粒变大，从而达到最优的合金强化效果；通过105-110℃、20-30h以及120-130℃、10-15h的双级人工时效，促进晶内Ω相的析出，同时使晶界析出相球化且间距变大，有利于合金的强化。本发明通过在原料中添加足量的Ag，并与Cu、Zn配合，赋予铝型材优良的抗菌性能，同时利用Mg、Cu、Zn、Li、Ce、Cr、Mn之间的配合作用以及合适的工艺条件选择，有效提高合金的力学性能，弥补Ag过量添加造成的强度、韧性下降，使得到的铝型材兼具优良的机械性能和抗菌性能，在保证型材强韧性的前提下，有助于提高空气净化效果，广泛适用于家庭、商业、工业等各个领域。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种空气净化器用抗菌铝型材，包括以下重量百分比的成分：

Mg 0.52％，Si 0.4，Cu 0.6％，Ag 1％，Li 0.18％，Ce 0.15％，Zn 0.12％,Mn0.1％，Cr 0.06％,余量为Al。

其制备方法如下：

S1、按成分配料、熔铸形成铸锭，在540℃保温8h，然后先空冷至350℃，然后水冷至室温；

S2、将步骤S1处理后的铸锭通过挤压模具在475℃的挤压温度下进行挤压成型，得到型材坯体；

S3、将步骤S2处理后的型材坯体先在466℃，保温1.5h，然后水冷至室温，接着再在105℃保温处理20h，然后以10℃/h的速度升温至120℃，继续保温处理10h，水冷至室温，即得。

实施例2

一种空气净化器用抗菌铝型材，包括以下重量百分比的成分：

Mg 0.54％，Si 0.42％，Cu 0.62％，Ag 1.2％，Li 0.2％，Ce 0.18％，Zn 0.15％,Mn 0.12％，Cr 0.08％,余量为Al。

其制备方法如下：

S1、按成分配料、熔铸形成铸锭，在550℃保温10h，然后先空冷至380℃，然后水冷至室温；

S2、将步骤S1处理后的铸锭通过挤压模具在485℃的挤压温度下进行挤压成型，得到型材坯体；

S3、将步骤S2处理后的型材坯体先在468℃，保温1.5h，然后水冷至室温，接着再在108℃保温处理24h，然后以15℃/h的速度升温至123℃，继续保温处理12h，水冷至室温，即得

实施例3

一种空气净化器用抗菌铝型材，包括以下重量百分比的成分：

Mg 0.56％，Si 0.45％，Cu 0.64％，Ag 1.5％，Li 0.24％，Ce 0.2％，Zn 0.16％,Mn 0.15％，Cr 0.1％,余量为Al。

其制备方法如下：

S1、按成分配料、熔铸形成铸锭，在560℃保温12h，然后先空冷至400℃，然后水冷至室温；

S2、将步骤S1处理后的铸锭通过挤压模具在490℃的挤压温度下进行挤压成型，得到型材坯体；

S3、将步骤S2处理后的型材坯体先在472℃，保温2h，然后水冷至室温，接着再在110℃保温处理30h，然后以15℃/h的速度升温至130℃，继续保温处理15h，水冷至室温，即得。

实施例4

一种空气净化器用抗菌铝型材，包括以下重量百分比的成分：

Mg 0.52％，Si 0.4，Cu 0.6％，Ag 1％，Li 0.18％，Ce 0.15％，Zn 0.12％,Mn0.1％，Cr 0.06％,余量为Al。

其制备方法如下：

S1、按成分配料、熔铸形成铸锭，在540℃保温8h，然后先空冷至350℃，然后水冷至室温；

S2、将步骤S1处理后的铸锭通过挤压模具在475℃的挤压温度下进行挤压成型，得到型材坯体；

S3、将步骤S2处理后的型材坯体先在466℃，保温1.5h，然后水冷至室温，接着再在120℃保温处理10h，水冷至室温，即得。

对比例1铝型材，包括以下重量百分比的成分：

Mg 0.52％，Si 0.4，Cu 0.6％，Ag 1％，Zn 0.12％,Mn 0.1％，Cr 0.06％,余量为Al。

其制备方法如下：

S1、按成分配料、熔铸形成铸锭，在540℃保温8h，然后先空冷至350℃，然后水冷至室温；

S2、将步骤S1处理后的铸锭通过挤压模具在475℃的挤压温度下进行挤压成型，得到型材坯体；

S3、将步骤S2处理后的型材坯体先在466℃，保温1.5h，然后水冷至室温，接着再在105℃保温处理20h，然后以10℃/h的速度升温至120℃，继续保温处理10h，水冷至室温，即得。

对实施例1-4以及对比例1制得的铝型材进行抗菌效果测试并计算杀菌率，测试方法按照JIS Z 2801-2000《抗菌加工制品－抗菌性试验方法和抗菌效果》。待试菌株为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。杀菌率(％)＝[(对照样品活菌数-抗菌铝型材活菌数)/对照样品活菌数]×100％，式中，对照样品活菌数是对照样品纯钛上进行细菌培养后的活菌数，抗菌铝型材活菌数是指抗菌铝型材上进行细菌培养后的活菌数。测试结果如表1所示：

表1杀菌试验结果

对实施例1-3以及对比例1-2制得的铝型材进行力学性能测试，测试标准按照GB228-2010，测试结果如表2所示：

表2铝型材力学性能

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例2
						抗拉强度(MPa)	285	281	274	262	237
延伸率(％)	14	15	15	14	10

根据试验结果可知，对比例1不含Li、Ce元素，相对于实施例1来说合金强化能力和抗菌能力均受到大幅度的削弱，综合性能不高。本发明得到的铝型材既具有高强韧性，满足对空气净化器铝型材机械性能的要求，又能保证优良的抗菌效果，相对来说具有最好的综合使用性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。