本發明涉及鋁合金梯子制備技術領域，尤其涉及一種用于鋁合金梯子的高強度抗菌鋁合金及其制備方法。
背景技術：
梯子是日常生活用具，一般由兩根粗桿子做邊，中間橫穿適合攀爬的橫桿，用于爬高。目前，市場上出現了各式各樣的梯子，有可以伸長縮短的伸縮梯，有可以折疊便于攜帶的折疊梯，還有穩定性較強不用靠墻支撐的人字梯等。從使用的主要材質上可以分為鋁合金梯子、不銹鋼梯子、玻璃鋼梯子、竹梯和木梯等。鋁合金具有密度小、比強度和比剛度高、導熱性能好、優異的鑄造性和良好的加工性能，同時還具有良好的阻尼減震性能等特點，非常適合制作梯具。
采用鋁合金材料制作而成的梯子具有重量較輕、方便加工等特點，但是鑄鋁硬度較低，耐磨腐蝕性較差，極易被酸堿腐蝕，尤其是化工廠、冶煉廠等較差的環境中使用鋁合金梯子時，鋁合金梯子表面極易被腐蝕破壞，從而縮短了鋁合金梯子的使用壽命。因此，需要采用防腐措施對鋁合金表面進行處理，目前常用的鋁合金防腐措施有化學電鍍和涂料噴涂法，在鋁合金表面形成一層保護膜達到防腐目的。這層防腐保護膜雖然解決了鋁合金的防腐問題，但是沒有解決鋁合金表面的細菌滋長問題，長時間使用該鋁合金組裝的梯子，會在鋁合金表面滋生積累大量細菌，不利于人體健康。
技術實現要素：
有鑒于此，本發明的目的是提供一種用于鋁合金梯子的高強度抗菌鋁合金及其制備方法，采用該制備方法制備得到的鋁合金強度較高，具有較強的抗菌作用。
本發明通過以下技術手段解決上述技術問題：
一種用于鋁合金梯子的高強度抗菌鋁合金，包括高強度鋁合金基體和鋁合金基體表面的微弧氧化膜，所述微弧氧化膜的厚度為10μm～25μm，所述微弧氧化膜經過封孔處理，所述單位面積微弧氧化膜上的封孔劑的重量為0.15g/cm2～0.90g/cm2，所述微弧氧化膜上至少92％的微孔數量被封孔劑覆蓋。
進一步，所述鋁合金基體包括以下重量百分比的原料組分：鋅4.5％～6.5％、鎂0.8％～1.8％、銅1.05％～1.75％、鋯0.05％～0.13％、鐵0.13％～0.19％、硅0.03％～0.16％、鉻0.05％～0.18％、錳0.03％～0.08％、硼0.36％～0.78％、鎳0.13％～0.56％、復合稀土0.8％～1.8％，余量為鋁。
進一步，所述復合稀土包括以下重量百分比的原料組分：鈰15％～19％，釹10％～14％，釤6％～10％，鐠10％～14％，余量為鑭。
進一步，所述每千克封孔劑包含以下組分：納米二氧化鈦35g～50g、十二烷基苯磺酸鈉10g～16g、亞甲基萘亞甲基磺酸鈉8g～14g、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷12g～20g、檸檬酸鈉8g～14g、雙月硅酸三乙醇胺酯12g～28g、醋酸鎂21g～28g。
本發明還公開了一種用于鋁合金梯子的高強度抗菌鋁合金的制備方法，包括金屬熔煉、變質處理、精煉除氣、澆注成型、淬火處理、時效處理、微弧氧化和封孔處理步驟，所述變質處理是將納米變質劑均勻分散在熔煉得到的合金液中，所述精煉除氣是向變質處理后的合金液中加入0.23％～0.38％的六氯乙烷進行精煉除氣，所述時效處理分為四級時效處理。
進一步，所述制備方法如下：
步驟一，金屬熔煉：向真空爐中加入鋁升溫至735℃直至鋁完全熔化，再加入鋅、鎂、銅、鋯、鐵、硅、鈦、鉻、錳、硼、鎳和復合稀土，升溫至900℃完全熔化形成合金液。
步驟二，變質處理：利用氬氣罐噴吹氬氣，控制氬氣流量為15l/min，氬氣壓力為0.2mpa，將納米變質劑均勻分散在步驟一的合金液中進行變質處理，所述納米變質劑中含有鋁鈧合金。
步驟三，精煉除氣：向變質處理后的合金液中加入重量比為2:3的甲烷磺酸錫、2-巰基苯并噻唑穩定劑，再加入六氯乙烷精煉除氣。
步驟四，澆注成型：將精煉除氣后的合金液進行澆注，經鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件在950℃保溫30min，降溫至480℃固溶處理25min后，向固溶處理中的鑄件通直流電，在480℃下處理35min,得到鋁合金工件a。
步驟五，淬火處理：將鋁合金工件a使用稀土溶液在100℃下進行水淬處理，得到鋁合金工件b。
步驟六，時效處理：將鋁合金工件b先后進行480℃淬水處理1h，130℃空冷處理20h，200℃空冷處理0.6h,130℃空冷處理20h，得到鋁合金基體。
步驟七，微弧氧化：將鋁合金基體置于盛有電解質溶液的電解槽中，以鋁合金為陽極，電解槽為陰極進行微弧氧化處理，微弧氧化處理的溫度為35℃，電流密度為5a/dm2～9a/dm2，電壓為440v～550v，占空比為0.2～0.4，處理時間為30min，得到表面有微弧氧化膜的鋁合金。
步驟八，封孔處理：將經微弧氧化處理的鋁合金浸入封孔劑中浸漬30s，撈出在空氣中放置24h,再放入干燥箱中80℃保溫5h,重復浸漬三次，最后將試樣放入電阻爐中升溫至260℃保溫1h，即得到高強度抗菌鋁合金。
進一步，所述變質處理步驟中的納米變質劑中包括質量比為3:1:1的鋁鈧合金粉末、納米氮化鈦、納米碳化鈦。
進一步，所述澆注成型步驟中通入鑄件中的直流電呈階梯式上升，通入的電流密度為3a/cm2～8a/cm2。
進一步，所述淬火處理中每升稀土溶液中包括氯化鉻3.5g～5.6g、氯化錳4.5g～6.0g、硫酸鉬2.0g～4.3g和磷酸12g～15g。
進一步，所述微弧氧化步驟中的每升電解質溶液中包括20g硅酸鈉、6g鎢酸鈉、1g氫氧化鈉、0.3g硝酸銀和0.7g乙二胺四乙酸。
銅，能提高鋁合金的強度和韌性，具有一定的固溶強化效果，時效分析出的cual2有明顯的時效強化效果，由于有mg的存在，使析出相變為al2cumg相，對鋁合金的強化效果更強，同時，cu、cual2和al2cumg均具有一定的抗菌效果；硅，作為還原劑和脫氧劑，能顯著提高鋁合金的彈性極限，屈服點和抗拉強度，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，硅和鎂同時加入鋁中，強化相為mg2si使合成的鋁合金具有抗菌作用；錳，是良好的脫氧劑和脫硫劑，且具有較高的強度和硬度，能夠提高鋁合金淬性，改善鋁合金的熱加工性能，同時有極高的耐磨性；鉻，在鋁合金中能夠形成(crfe)al7相，能夠有效阻止合金再結晶的形核和長大，故能細化晶粒并保證在熱處理和熱加工后保持部分再結晶，使合金的強度相應提高，并且使其抗應力腐蝕性得到提高，同時又能提高鋁合金的抗氧化性；鎳，能提高鋁合金的強度，而又能保持良好的塑形和韌性，對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力；硼，可以改善鋁合金的致密性和熱軋性能，提高強度。
本發明中，采用含有鋁鈧合金粉末、納米氮化鈦、納米碳化鈦的納米變質劑對熔煉過后的合金液進行變質處理，在結晶過程中增加形核的核心數量，減少了晶粒尺寸，細化了晶粒，納米變質劑的高表面活性及細化晶粒過程中彌散硬化，有效的提高了鋁合金的硬度和韌性，打破了鋁合金在強化過程中硬度提高必然韌性下降的對應關系。在納米變質劑中加入了鋁鈧合金粉末，鈧對鋁有著很好的彌散強化作用，還具有一定的抗菌作用，在熱加工或退火處理狀態均保持穩定的非再結晶組織，是鋁合金強有力的晶粒細化劑和有效的再結晶抑制劑，對合金的結構和性能產生明顯的影響，使其強度、硬度、焊接性能、耐腐蝕性能等得到很大提高。
本發明中，對制備得到的鋁合金基體先后進行微弧氧化處理和封孔處理，使得微弧氧化膜上至少有92％的微孔數量被封口劑覆蓋住，增加了微弧氧化膜的致密性，具有較強的抗腐蝕性能。微弧氧化處理使用的電解質中含有硝酸銀具有抗菌作用，封孔劑中的納米二氧化鈦、十二烷基苯磺酸鈉、亞甲基萘亞甲基磺酸鈉、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷和醋酸鎂，提高了封孔劑的成膜性，能夠快速成膜并滲透至微弧氧化膜內部，封孔速度快，隔絕空氣效果好，提高鋁合金耐腐蝕性的同時，具有抗菌效果。
本發明從鋁合金基體、微弧氧化膜到封口劑，由內而外均含有抗菌成分，能夠有效抑制細菌吸附滋長積累，具有較強的抗菌作用，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率均在99％以上；本發明的鋁合金制備方法中采用了變質處理、四級時效處理、微弧氧化處理以及封口處理，制備得到的鋁合金具有硬度高、強度大、耐磨損、耐腐蝕、抗裂性能佳、抗菌效果佳、不易老化變形、使用壽命長的特點。
具體實施方式
以下將結合具體實施例對本發明進行詳細說明：
本發明使用的金屬原料中的鋅、鋯、鐵、鎳的純度至少為99.5wt.％，鎂、鉻、錳的純度至少為99.9wt.％，銅的純度至少為99.99wt.％，硅的純度至少為99wt.％,鋁的純度至少為99.7wt.％。
本發明在微弧氧化處理后的鋁合金基體上再進行了封孔處理，其中所使用的封孔劑中含有納米二氧化鈦、十二烷基苯磺酸鈉、亞甲基萘亞甲基磺酸鈉、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、檸檬酸鈉、雙月硅酸三乙醇胺酯、醋酸鎂，且每千克封孔劑中含有納米二氧化鈦35g～50g、十二烷基苯磺酸鈉10g～16g、亞甲基萘亞甲基磺酸鈉8g～14g、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷12g～20g、檸檬酸鈉8g～14g、雙月硅酸三乙醇胺酯12g～28g、醋酸鎂21g～28g，在以下具體實施例中使用的封孔劑中每千克封孔劑含有納米二氧化鈦35g、十二烷基苯磺酸鈉12g、亞甲基萘亞甲基磺酸鈉10g、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷20g、檸檬酸鈉10g、雙月硅酸三乙醇胺酯16g、醋酸鎂23g。
本發明一種用于鋁合金梯子的高強度抗菌鋁合金的制備方法中，淬火處理步驟中使用的稀土溶液每升中含有氯化鉻3.5g～5.6g、氯化錳4.5g～6.0g、硫酸鉬2.0g～4.3g和磷酸12g～15g，在以下具體實施例中使用的稀土溶液中每升含有氯化鉻4.0g、氯化錳5.6g、硫酸鉬3.5g和磷酸13.6g。
實施例一
本實施例的高強度抗菌鋁合金使用的原料組分的重量百分比如下：
鋅4.5％、鎂1.8％、銅1.05％、鋯0.13％、鐵0.13％、硅0.14％、鉻0.07％、錳0.08％、硼0.75％、鎳0.56％、復合稀土0.8％，余量為鋁，其中復合稀土中含有鈰15％，釹14％，釤10％，鐠10％，余量為鑭。
本實施例的高強度抗菌鋁合金的制備方法如下：
步驟一，金屬熔煉：去除各金屬原料表面的銹蝕、氧化皮、油脂、沙子等污物雜物，然后進行烘干，按照上述配料比進行稱重配料，配料完畢后，向真空爐中加入鋁并升溫至735℃直至鋁完全熔化，再加入鋅、鎂、銅、鋯、鐵、硅、鈦、鉻、錳、硼、鉬、鎳和復合稀土，升溫至900℃完全熔化形成合金液。
步驟二，變質處理：利用氬氣罐噴吹氬氣，控制氬氣流量為15l/min，氬氣壓力為0.2mpa，將納米變質劑均勻分散在步驟一的合金液中進行變質處理，納米變質劑的加入量為原材料總重量的0.018倍，該納米變質劑中包括質量比為3:1:1的鋁鈧合金粉末、納米氮化鈦、納米碳化鈦。
步驟三，精煉除氣：向變質處理后的合金液中加入重量比為2:3的甲烷磺酸錫、2-巰基苯并噻唑穩定劑，再加入0.23％合金液重量的六氯乙烷精煉除氣。
步驟四，澆注成型：將精煉除氣后的合金液進行澆注，經鑄造成型，鑄造成鋁合金梯子使用的鋁合金形狀，清理，得到鑄件，將鑄件在950℃保溫30min，降溫至480℃固溶處理25min后，向固溶處理中的鑄件通直流電，通入鑄件中的直流電呈階梯式上升，通入的電流密度為3a/cm2，在480℃下處理35min,得到鋁合金工件a1；
步驟五，淬火處理：將鋁合金工件a1使用稀土溶液在100℃下進行水淬處理，得到鋁合金工件b1；
步驟六，時效處理：將鋁合金工件b1先后進行480℃淬水處理1h，130℃空冷處理20h，200℃空冷處理0.6h,130℃空冷處理20h，得到鋁合金基體；
步驟七，微弧氧化：將鋁合金基體置于盛有電解質溶液的電解槽中，其中，每升電解質溶液中包括20g硅酸鈉、6g鎢酸鈉、1g氫氧化鈉、0.3g硝酸銀和0.7g乙二胺四乙酸，以鋁合金為陽極，電解槽為陰極進行微弧氧化處理，微弧氧化處理的溫度為35℃，電流密度為5a/dm2，電壓為440v，占空比為0.2，處理時間為30min，得到表面有微弧氧化膜的鋁合金；
步驟八，封孔處理：將經微弧氧化處理的鋁合金浸入封孔劑中浸漬30s，撈出在空氣中放置24h,再放入干燥箱中80℃保溫5h,重復浸漬三次，最后將試樣放入電阻爐中升溫至260℃保溫1h，即得到高強度抗菌鋁合金。
取本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金作為試樣，采用tt260型涂層測厚儀測定表面微弧氧化膜厚度，工作方式為電渦流法測微弧氧化膜，在試樣兩側表面上各取6個測試點，從試樣中心向邊緣依次等距測定，最后計算所要測試點的平均值為厚度值，多次測量得到微弧氧化膜厚度為10μm～25μm；并測得單位面積微弧氧化膜上的封孔劑的重量為0.15g/cm2～0.90g/cm2，且通過電子掃描電鏡檢測觀察出微弧氧化膜上至少92％的微孔數量被封孔劑覆蓋。
任意取出多件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金，進行力學性能測試，分別檢測其抗拉強度、抗壓強度、平均硬度和伸長率，將檢測得到的數據進行對應取平均值，檢測計算得出本實施例的高強度抗菌鋁合金的抗拉強度為187.2mpa、抗壓強度為397.2mpa、平均硬度為69.5hrb、伸長率為5.8％。
任意取出5件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金標記1、2、3、4、5，將其分別裁剪成1cm×1cm的鋁合金片，采用日本jisz2801:2010標準進行抗菌性能檢測，每件鋁合金片分別平行檢測三次，并依照標準取其對數值，當抗菌值大于等于2時，說明抗菌率大于等于99％。檢測的結果如表1：
表1
由上表數據可以看出，本實施例制備得到的鋁合金對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率均在99％以上，抗菌效果較佳。
實施例二
本實施例的高強度抗菌鋁合金使用的原料組分的重量百分比如下：
鋅6.5％、鎂0.8％、銅1.75％、鋯0.05％、鐵0.19％、硅0.05％、鉻0.10％、錳0.03％、硼0.36％、鎳0.13％、復合稀土1.8％，余量為鋁，其中復合稀土中含有鈰19％，釹10％，釤6％，鐠14％，余量為鑭。
本實施例的高強度抗菌鋁合金的制備方法如下：
步驟一，金屬熔煉：去除各金屬原料表面的銹蝕、氧化皮、油脂、沙子等污物雜物，然后進行烘干，按照上述配料比進行稱重配料，配料完畢后，向真空爐中加入鋁并升溫至735℃直至鋁完全熔化，再加入鋅、鎂、銅、鋯、鐵、硅、鈦、鉻、錳、硼、鉬、鎳和復合稀土，升溫至900℃完全熔化形成合金液。
步驟二，變質處理：利用氬氣罐噴吹氬氣，控制氬氣流量為15l/min，氬氣壓力為0.2mpa，將納米變質劑均勻分散在步驟一的合金液中進行變質處理，納米變質劑的加入量為原材料總重量的0.019倍，該納米變質劑中包括質量比為3:1:1的鋁鈧合金粉末、納米氮化鈦、納米碳化鈦。
步驟三，精煉除氣：向變質處理后的合金液中加入重量比為2:3的甲烷磺酸錫、2-巰基苯并噻唑穩定劑，再加入0.38％合金液重量的六氯乙烷精煉除氣。
步驟四，澆注成型：將精煉除氣后的合金液進行澆注，經鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件在950℃保溫30min，降溫至480℃固溶處理25min后，向固溶處理中的鑄件通直流電，通入鑄件中的直流電呈階梯式上升，通入的電流密度為6a/cm2，在480℃下處理35min,得到鋁合金工件a2；
步驟五，淬火處理：將鋁合金工件a2使用稀土溶液在100℃下進行水淬處理，得到鋁合金工件b2；
步驟六，時效處理：將鋁合金工件b2先后進行480℃淬水處理1h，130℃空冷處理20h，200℃空冷處理0.6h,130℃空冷處理20h，得到鋁合金基體；
步驟七，微弧氧化：將鋁合金基體置于盛有電解質溶液的電解槽中，其中，每升電解質溶液中包括20g硅酸鈉、6g鎢酸鈉、1g氫氧化鈉、0.3g硝酸銀和0.7g乙二胺四乙酸，以鋁合金為陽極，電解槽為陰極進行微弧氧化處理，微弧氧化處理的溫度為35℃，電流密度為9a/dm2，電壓為550v，占空比為0.4，處理時間為30min，得到表面有微弧氧化膜的鋁合金；
步驟八，封孔處理：將經微弧氧化處理的鋁合金浸入封孔劑中浸漬30s，撈出在空氣中放置24h,再放入干燥箱中80℃保溫5h,重復浸漬三次，最后將試樣放入電阻爐中升溫至260℃保溫1h，即得到高強度抗菌鋁合金。
取本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金作為試樣，多次測量得到微弧氧化膜厚度為13μm～25μm；并測得單位面積微弧氧化膜上的封孔劑的重量為0.17g/cm2～0.78g/cm2，且通過電子掃描電鏡檢測觀察出微弧氧化膜上至少92％的微孔數量被封孔劑覆蓋。
任意取出多件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金，進行力學性能測試，檢測計算得出本實施例的高強度抗菌鋁合金的抗拉強度為167.6mpa、抗壓強度為450.3mpa、平均硬度為71.5hrb、伸長率為6.9％。
任意取出5件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金標記6、7、8、9、10，將其分別裁剪成1cm×1cm的鋁合金片，采用日本jisz2801:2010標準進行抗菌性能檢測，每件鋁合金片分別平行檢測三次，并依照標準取其對數值，當抗菌值大于等于2時，說明抗菌率大于等于99％。檢測的結果如表2：
表2
由上表數據可以看出，本實施例中隨意抽取的鋁合金中僅有一件樣品對大腸桿菌的抗菌率低于99％，其余的均高于99％。
實施例三
本實施例的高強度抗菌鋁合金使用的原料組分的重量百分比如下：
鋅5.2％、鎂1.2％、銅1.38％、鋯0.09％、鐵0.15％、硅0.08％、鉻0.08％、錳0.04％、硼0.52％、鎳0.41％、復合稀土1.1％，余量為鋁，其中復合稀土中含有鈰18％，釹12％，釤8％，鐠12％，余量為鑭。
本實施例的高強度抗菌鋁合金的制備方法如下：
步驟一，金屬熔煉：去除各金屬原料表面的銹蝕、氧化皮、油脂、沙子等污物雜物，然后進行烘干，按照上述配料比進行稱重配料，配料完畢后，向真空爐中加入鋁并升溫至735℃直至鋁完全熔化，再加入鋅、鎂、銅、鋯、鐵、硅、鈦、鉻、錳、硼、鉬、鎳和復合稀土，升溫至900℃完全熔化形成合金液。
步驟二，變質處理：利用氬氣罐噴吹氬氣，控制氬氣流量為15l/min，氬氣壓力為0.2mpa，將納米變質劑均勻分散在步驟一的合金液中進行變質處理，納米變質劑的加入量為原材料總重量的0.015倍，該納米變質劑中包括質量比為3:1:1的鋁鈧合金粉末、納米氮化鈦、納米碳化鈦。
步驟三，精煉除氣：向變質處理后的合金液中加入重量比為2:3的甲烷磺酸錫、2-巰基苯并噻唑穩定劑，再加入0.28％合金液重量的六氯乙烷精煉除氣。
步驟四，澆注成型：將精煉除氣后的合金液進行澆注，經鑄造成型，清理，得到鑄件，將鑄件在950℃保溫30min，降溫至480℃固溶處理25min后，向固溶處理中的鑄件通直流電，通入鑄件中的直流電呈階梯式上升，通入的電流密度為8a/cm2，在480℃下處理35min,得到鋁合金工件a1；
步驟五，淬火處理：將鋁合金工件a1使用稀土溶液在100℃下進行水淬處理，得到鋁合金工件b1；
步驟六，時效處理：將鋁合金工件b1先后進行480℃淬水處理1h，130℃空冷處理20h，200℃空冷處理0.6h,130℃空冷處理20h，得到鋁合金基體；
步驟七，微弧氧化：將鋁合金基體置于盛有電解質溶液的電解槽中，其中，每升電解質溶液中包括20g硅酸鈉、6g鎢酸鈉、1g氫氧化鈉、0.3g硝酸銀和0.7g乙二胺四乙酸，以鋁合金為陽極，電解槽為陰極進行微弧氧化處理，微弧氧化處理的溫度為35℃，電流密度為8a/dm2，電壓為500v，占空比為0.3，處理時間為30min，得到表面有微弧氧化膜的鋁合金；
步驟八，封孔處理：將經微弧氧化處理的鋁合金浸入封孔劑中浸漬30s，撈出在空氣中放置24h,再放入干燥箱中80℃保溫5h,重復浸漬三次，最后將試樣放入電阻爐中升溫至260℃保溫1h，即得到高強度抗菌鋁合金。
取本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金作為試樣，采用tt260型涂層測厚儀測定表面微弧氧化膜厚度，多次測量得到微弧氧化膜厚度為13μm～24μm；并測得單位面積微弧氧化膜上的封孔劑的重量為0.20g/cm2～0.70g/cm2，且通過電子掃描電鏡檢測觀察出微弧氧化膜上至少92％的微孔數量被封孔劑覆蓋。
任意取出多件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金，進行力學性能測試，檢測計算得出本實施例的高強度抗菌鋁合金的抗拉強度為265.1mpa、抗壓強度為392.5mpa、平均硬度為80.1hrb、伸長率為4.72％。
任意取出5件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金標記11、12、13、14、15，將其分別裁剪成1cm×1cm的鋁合金片，采用日本jisz2801:2010標準進行抗菌性能檢測，每件鋁合金片分別平行檢測三次，并依照標準取其對數值，當抗菌值大于等于2時，說明抗菌率大于等于99％。檢測的結果如表3：
表3
實施例四
本實施例的高強度抗菌鋁合金使用的原料組分的重量百分比如下：
鋅5.2％、鎂1.2％、銅1.38％、鋯0.09％、鐵0.15％、硅0.03％、鈦0.02％、鉻0.06％、錳0.04％、硼0.52％、鎳0.41％、復合稀土1.1％，余量為鋁，其中復合稀土中含有鈰18％，釹12％，釤8％，鐠12％，余量為鑭。
本實施例的高強度抗菌鋁合金的制備方法以及工藝條件與實施例三的制備方法完全一樣。
取本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金作為試樣，采用tt260型涂層測厚儀測定表面微弧氧化膜厚度，多次測量得到微弧氧化膜厚度為13μm～25μm；并測得單位面積微弧氧化膜上的封孔劑的重量為0.17g/cm2～0.78g/cm2，且通過電子掃描電鏡檢測觀察出微弧氧化膜上至少92％的微孔數量被封孔劑覆蓋。
任意取出多件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金，進行力學性能測試，檢測計算得出本實施例的高強度抗菌鋁合金的抗拉強度為223.2mpa、抗壓強度為340.9mpa、平均硬度為72.1hrb、伸長率為6.4％。
任意取出5件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金標記16、17、18、19、20，將其分別裁剪成1cm×1cm的鋁合金片，采用日本jisz2801:2010標準進行抗菌性能檢測，每件鋁合金片分別平行檢測三次，并依照標準取其對數值，當抗菌值大于等于2時，說明抗菌率大于等于99％。檢測的結果如表4：
表4
實施例五
本實施例的高強度抗菌鋁合金使用的原料組分的重量百分比如下：
鋅5.2％、鎂1.2％、銅1.38％、鋯0.09％、鐵0.15％、硅0.16％、鈦0.02％、鉻0.08％、錳0.04％、硼0.52％、鎳0.41％、復合稀土1.1％，余量為鋁，其中復合稀土中含有鈰18％，釹12％，釤8％，鐠12％，余量為鑭。
本實施例的高強度抗菌鋁合金的制備方法以及工藝條件與實施例三的制備方法完全一樣。
取本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金作為試樣，采用tt260型涂層測厚儀測定表面微弧氧化膜厚度，多次測量得到微弧氧化膜厚度為13μm～25μm；并測得單位面積微弧氧化膜上的封孔劑的重量為0.17g/cm2～0.78g/cm2，且通過電子掃描電鏡檢測觀察出微弧氧化膜上至少92％的微孔數量被封孔劑覆蓋。
任意取出多件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金，進行力學性能測試，分別檢測其抗拉強度、抗壓強度、平均硬度和伸長率，將檢測得到的數據進行對應取平均值，檢測計算得出本實施例的高強度抗菌鋁合金的抗拉強度為134.8mpa、抗壓強度為356.4mpa、平均硬度為66.3hrb、伸長率為5.6％。
任意取出5件本實施例制備得到的高強度抗菌鋁合金標記21、22、23、24、25，將其分別裁剪成1cm×1cm的鋁合金片，采用日本jisz2801:2010標準進行抗菌性能檢測，每件鋁合金片分別平行檢測三次，并依照標準取其對數值，當抗菌值大于等于2時，說明抗菌率大于等于99％。檢測的結果如表5：
表5
上述實施例中變質處理步驟使用的納米變質劑中的鋁鈧合金的制備方法是，在常溫下將氧化鈧粉末與氯化鉀、氟化鈉混合，與鋁同時加入中頻感應電爐中升溫至750℃并反應2h后澆注制得。
上述實施例中使用的封孔劑中的納米二氧化鈦為針狀結構，其長度分布在300nm～450nm內，與其它物質混合能夠增強封孔劑的成膜性能和孔道滲透性能，使其更容易滲透浸入微孔中。該納米二氧化鈦的制備方法是，向40℃的100ml去離子水中加入0.35g十六烷基三甲基溴化銨和0.35g雙十二烷基二甲基溴化銨攪拌12h，向其加入0.80ml濃度為1.5％的氨水調節ph至8.5，密封攪拌3h，再滴加1g鈦酸四異丙酯于35℃下超聲反應30min后，勻速攪拌12h，然后轉至反應釜中，于160℃下恒溫反應24h后，離心得到沉淀物，用去離子水洗滌，于80℃干燥后，研磨成細粉，置于馬弗爐中以5℃/min的升溫速率升溫至500℃煅燒5h，即得到納米二氧化鈦。
本發明從鋁合金基體、微弧氧化膜到封口劑，由內而外均含有抗菌成分，能夠有效抑制細菌吸附滋長積累，具有較強的抗菌作用，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率均在99％以上；本發明的鋁合金制備方法中采用了變質處理、四級時效處理、微弧氧化處理以及封口處理，制備得到的鋁合金具有硬度高、強度大、耐磨損、耐腐蝕、抗裂性能佳、抗菌效果佳、不易老化變形、使用壽命長的特點，非常適用于加工鋁合金梯子。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。本發明未詳細描述的技術、形狀、構造部分均為公知技術。