CN101392377B - 耐海水腐蚀性出色的铝合金材料以及板式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种相对三氟树脂防腐蚀涂膜的铝合金材料的密接性(耐海水腐蚀性)即涂膜的耐剥离性出色的铝合金材料以及将海水作为冷却水的传热部使用所述铝合金材料的板式换热器。该铝合金材料是在10点平均粗糙度Rz被调节至0.3μm以上的铝合金制基材的表面上具有有机膦酸衬底被膜和进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为1～100μm的氟树脂涂料被膜的耐海水腐蚀性出色的铝合金材料。另外，该板式换热器是将海水作为冷却水的传热部使用所述铝合金材料的耐海水腐蚀性出色的板式换热器。

Description

耐海水腐蚀性出色的铝合金材料以及板式换热器 

技术领域

本发明涉及一种耐海水腐蚀性出色的铝合金材料以及将其用于以海水为冷却水的传热部的板式换热器。 

背景技术

由于铝合金的比强度高而且热传导性高，所以被通用作小型且轻型的换热器的材料。作为使用了铝合金材料的换热器，具有代表性的是家庭用的空气调节器或汽车的散热器等使用的管片式(fin-and-tube)的换热器。与此相对，将海水作为冷却水的工业板式换热器通常使用钛，但正在探讨使用更经济的铝合金。 

这样的具有将海水作为冷却水的传热部的板式换热器在海水环境中使用时被暴露在严酷的腐蚀环境中。所以，目前正在使用耐腐蚀性出色的钛。因而，尽管作为原材料的铝合金材料的耐腐蚀性高，但在这样的板式换热器中使用铝合金作为钛的替代的情况下，必需更充分的防腐蚀对策。 

通常，作为此种板式换热器的铝合金材料的防腐蚀手段，除了利用阳极氧化膜的形成以外，还使用电防腐蚀、用涂料形成涂膜等手段，另外，适用于换热器的情况下，还利用向冷却水中添加抑制剂等手段。 

但是，板式换热器为一过式(一过性)，在冷却水通过装置内之后被排出系统外，没有进行冷却水的循环使用，所以利用抑制剂的防腐蚀对策是不恰当的，利用涂膜形成的防腐蚀对策在经济上是适合的。 

另一方面，作为相对于换热器用的铝合金材料的涂膜，提出了无机系、有机系、有机—无机混合系等各种类型，已被实际利用。作为这样的换热器的涂膜形成手段，例如有专利文献1、2等。 

在专利文献1中，不是针对成为本发明对象的使用海水的板式换热器，而是针对家庭用的空气调节器或汽车的散热器等使用的管片式换热器 的铝合金材料，公开了形成聚苯胺涂膜。 

在专利文献2中，与专利文献1相同，针对家庭用的空气调节器或汽车的散热器等中使用的管片式换热器的铝合金材料，公开了将化学氧化处理被膜或硅酸盐处理被膜作为复合衬底，形成涂膜，从而使密接性提高。另外，在非专利文献1中，作为相对一过式的换热器的防腐蚀涂膜，公开了三氟树脂具有自身修复性。 

进而，在专利文献3中，作为该三氟树脂防腐蚀涂膜的改良，提出了由含有0.1～10vol％的从锌、钛、锰、铝及铌中选择的1种或2种以上的三氟树脂构成的自身修复性铝合金防腐蚀涂膜。这是针对以下情况的对策，在将海水用作冷却介质的换热器中，换热器表面容易受伤，而一旦出现创伤，则由于海水的剧烈的腐蚀作用，创伤有急剧扩大的趋势。即，含有所述金属的粉末的三氟树脂防腐蚀涂膜具有即使在涂膜上出现创伤也可以修复该创伤的自身修复性。 

专利文献1：日本特开2003—88748号公报 

专利文献2：日本特开2004—42482号公报 

专利文献3：日本特开2006—169561号公报 

非专利文献1：矢吹彰广、山上广义、大胁武史、足立清美、野一色公二，“アルミニウム合金用防食塗膜

自己修毛毛復性能材料と環境研究登

表会講演集(铝合金用防腐蚀涂膜的自身修复性能材料和环境研究发表会讲演集)”3—4(2004) 

在所述的专利文献1的涂膜中，作为在家庭用的空气调节器或汽车的散热器等中使用的管片式的换热器的耐腐蚀性提高可能足够了。但是，对于成为本发明对象的使用海水的板式换热器而言，在海水等的盐水环境下的耐腐蚀性不充分。 

与此相对，所述的专利文献3或非专利文献1的三氟树脂防腐蚀涂膜作为涂膜自身，与专利文献1的涂膜或阳极氧化被膜或其他涂膜等的防腐蚀手段相比，具有出色的耐海水腐蚀性。但是，在成为本发明对象的使用海水的板式换热器中使用的情况下，存在长期使用时相对铝合金材料的密接性(密接耐久性)变差从而缺乏可靠性的问题。 

这样的在成为本发明对象的使用海水的板式换热器中的长期使用时 相对铝合金材料的密接性(密接耐久性)变差的问题，即使在所述的专利文献2的以在家庭用空气调节器或汽车的散热器等中使用的换热器为对象的衬底处理中也同样发生。 

即，所述在空气调节器或汽车的散热器等中使用的管片式换热器等的换热器寿命本身即使长也充其量十几年左右，需要的耐腐蚀性寿命也是此程度的较短期间。但是，所述天然液化气的气化器等将海水作为冷却水的板式换热器工业上在工厂内使用，设备自身为大规模且为高额。所以，换热器的寿命或耐腐蚀性寿命也需要几十年以上的半永久的寿命。 

需要这样长寿命的将海水作为冷却水的板式换热器的耐腐蚀性除了涂膜自身的耐腐蚀性以外，涂膜相对于铝合金材料的密接性成为具有支配性的因素。这是因为，假设在使用中涂膜剥脱的情况下，即使涂膜自身的耐腐蚀性好，也是无意义的。换言之，需要长寿命的将海水作为冷却水的板式换热器的耐海水性等耐腐蚀性可以说是涂膜相对于铝合金材料的密接性。这样的涂膜的密接性被海水等腐蚀液引起的涂膜的膨胀所妨碍。 

在该点上，如所述专利文献3或非专利文献1，在相对铝合金材料表面直接设置三氟树脂防腐蚀涂膜的防腐蚀方法中，具有相对铝合金材料的密接性差，实际上不能提高在使用海水下的耐腐蚀性的实用方面的问题。 

发明内容

鉴于所述情况，本发明的目的在于提供相对三氟树脂防腐蚀涂膜的铝合金材料的密接性(耐海水腐蚀性)即涂膜的耐剥离性出色的铝合金材料，以及将海水作为冷却水的传热部中使用了所述铝合金材料的板式换热器。 

为了实现所述目的，本发明第1方面所涉及的采用了耐海水腐蚀性出色的铝合金材料的手段的特征在于，在10点平均粗糙度Rz被调节至0.3μm以上的铝合金制基材的表面上，具有有机膦酸衬底被膜，以及进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为1～100μm的氟树脂涂料被膜。 

本发明第2方面所涉及的采用了铝合金材料的手段的特征在于，在本发明第1方面记载的铝合金材料中，所述铝合金制基材的表面的10点平均粗糙度Rz被调节至1.0μm以上。 

本发明第3方面所涉及采用了铝合金材料的手段的特征在于，在本发 明第1或2方面记载的铝合金材料中，构成所述氟树脂涂料被膜的氟树脂为三氟树脂。 

本发明第4方面所涉及采用了铝合金材料的手段的特征在于，在本发明第3方面记载的铝合金材料中，所述三氟树脂为三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物，所述氟树脂涂料是利用异氰酸酯交联该三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而成的涂料。 

本发明第5方面所涉及采用了铝合金材料的手段的特征在于，在本发明第1～4方面中任一方面记载的铝合金材料中，所述铝合金基材为JIS或AA规格规定的3000系。 

本发明第6方面所涉及的采用了板式换热器的手段的特征在于，以海水作为冷却水的传热部使用了本发明第1～5中任一方面记载的铝合金材料。 

如果利用本发明第1方面的耐海水腐蚀性出色的铝合金材料，则由于在10点平均粗糙度Rz被调节至0.3μm以上的铝合金制基材的表面上，具有有机膦酸衬底被膜，以及进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为1～100μm的氟树脂涂料被膜，所以可以抑制涂膜膨胀引起的剥离，可以得到耐海水腐蚀性出色的铝合金材料。 

在这一点上，通常在铝合金材料上实施涂装的情况下，为了提高涂膜的密接性而进行涂装衬底处理。作为这些以往的涂装衬底处理，进行铬酸盐光泽处理、无机磷酸处理、化学氧化处理等化学被膜处理或者多孔阳极氧化处理等。另外，如上所述，在专利文献2中，相对在家庭用的空气调节器或汽车的散热器等中使用的管片式换热器的铝合金材料，公开了将化学氧化处理被膜或硅酸盐处理被膜作为复合衬底。 

据本发明人的见解，在利用这些有机膦酸以外的化学被膜处理处理或多孔阳极氧化处理的衬底被膜中，均没有在海水等盐水环境下的氟树脂涂料被膜相对铝合金材料的实用上的密接性(耐海水腐蚀性)提高效果。这不是指不进行涂装衬底处理而相对铝合金材料表面直接设置氟树脂涂料被膜的情况的密接性，而是指多少有密接性提高效果的情况。 

另一方面，如果利用本发明第2方面的铝合金材料，所述铝合金制基材的表面的10点平均粗糙度Rz被调节至1.0μm以上，所以不仅抑制点蚀，而且高温浸渍时的耐久性(用网格带剥离试验的涂膜的残存率来评价)提高。 

另外，据本发明人的见解，即使在磷酸处理中，在无机磷酸、磷酸锌等磷酸盐、其他有机磷酸等磷酸处理的大部分中，与所述其他通用涂装衬底处理同样，没有氟树脂涂料被膜相对于铝合金材料的实用上的密接性(耐海水腐蚀性)提高效果。三氟树脂防腐蚀涂膜相对于铝合金材料，有实用上的密接性(耐海水腐蚀性)提高效果的只是有机膦酸衬底被膜。 

该磷酸的种类的显著效果差别与所述其他通用涂装衬底处理的效果差别同样，如后所述，是基于来自本发明的有机膦酸的特征性分子结构的铝合金材料表面与氧化膜的亲合性＝密接性。 

因而，如果利用本发明第3方面的铝合金材料，由于构成所述氟树脂涂料被膜的氟树脂为三氟树脂，所以由有机膦酸的特征性分子结构引起的铝合金材料表面与氧化膜的亲合性＝密接性提高。 

进而，如果利用本发明第4方面的铝合金材料，由于所述三氟树脂为三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物，所述氟树脂涂料是利用异氰酸酯交联该三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而成的涂料，所以有机膦酸与衬底被膜的密接性最高，另外，耐海水腐蚀性也高，所以优选。 

另外，进而，如果利用本发明第5方面的铝合金材料，所述铝合金基材为JIS或AA规格规定的3000系，所以容易加工或成形成板式换热器用的板或片等，钎焊性也良好。 

另一方而，本发明第6方面的采用了板式换热器的手段的特征在于，以海水作为冷却水的传热部使用在本发明第1～5中任一项中记载的铝合金材料，所以可以提供相对氟树脂涂料被膜(防腐蚀涂膜)的铝合金材料的密接性(耐海水腐蚀性)出色的板式换热器。 

附图说明

图1是将表1中的相对表面粗糙度Rz的最大孔蚀深度绘成曲线的图。 

具体实施方式

以下说明本发明的具体方式。 

(粗糙度调节) 

从提高与下述的衬底被膜的密接性的方面出发，优选本发明中的铝合金基材的铝合金的表面的10点平均粗糙度Rz被调节至0.3μm以上。进而，从提高高温浸渍时的耐久性的方面出发，优选本发明中的铝合金基材的铝合金的表面的10点平均粗糙度Rz被调节至1.0μm以上。 

在此，10点平均粗糙度Rz被定义为：从铝合金表面的粗糙度曲线，在其平均线的方向上取样标准长度，从该取样部分的平均线，从最高峰到第5高峰的标高的绝对值的平均值与从最低谷到第5低谷的标高的绝对值的平均值的和。这样的粗糙度调节可以通过利用压缩空气向处理对象表面喷射研磨材料的干法喷砂(dry blast)或利用压缩空气向处理对象表面喷射研磨材料和液体的湿法喷砂(wet blast)等表面处理来实现。 

(有机膦酸衬底被膜) 

在本发明中，为了提高能够提高使用海水下的耐腐蚀性的后述的氟树脂涂料被膜(防腐蚀涂膜)与所述铝合金基材的密接性，作为氟树脂涂料的涂装衬底(处理)，在磷酸系中，选择有机膦酸衬底被膜。 

即使是相同的磷酸系，无机磷酸、磷酸锌等磷酸盐、其他有机磷酸等磷酸与铬酸盐光泽处理、化学氧化处理等其他通用涂装衬底处理相同，没有氟树脂涂料被膜(防腐蚀涂膜)相对于铝合金基材的实用上的密接性(耐海水腐蚀性)提高效果。 

有机膦酸是在磷酸原子上结合2个羟基而成的无取代的化合物。作为有机膦酸，可以代表性地例示甲基膦酸：CH₃P(O)(OH)₂、乙基膦酸：C₂H₅P(O)(OH)₂、乙烯基膦酸C₂H₃P(O)(OH)₂、辛基膦酸C₈H₁₇P(O)(OH)₂、苯膦酸C₆H₅P(O)(OH)₂等。 

其中，从操作的容易程度或密接性提高效果的优越性出发，有机膦酸衬底被膜优选由这些有机膦酸中的甲基膦酸、乙基膦酸、乙烯基膦酸中选择的一种或两种以上有机膦酸构成。 

这些有机膦酸具有2个OH基，该2个OH基分别与在铝合金基材表面上必然产生的氧化被膜(Al₂O₃)的Al或O结合。该结合为共价键，与各种结合状态(离子键、范得华键、氢键)相比，成为非常牢固的结合。另外，所述氟树脂的烃成分或C—O成分在利用固化剂的交联时仍然与有机膦酸 中的有机成分形成共价键，成为非常牢固的结合。结果，借助有机膦酸衬底被膜，在铝合金基材上涂敷的所述氟树脂涂料被膜牢固地结合，涂膜的密接性显著提高。 

对有机膦酸的衬底被膜的形成手段没有特别限定，如果考虑到影响涂膜密接性的衬底被膜形成的均一性，与向铝合金基材表面涂敷等相比，更优选向有机膦酸水溶液中浸渍铝合金基材等。 

对有机膦酸衬底被膜的膜厚没有特别规定。利用所述衬底被膜形成手段将有机膦酸的衬底被膜的厚度形成为μm级单位是不可能的，另外，也是不需要的。在所述公知的被膜形成手段中，充其量只能以数

(埃)～数十

左右的膜厚使其被膜，另外，该程度的衬底被膜膜厚有足够的密接性提高效果。 

与该有机膦酸衬底被膜的膜厚相比，衬底被膜的膜厚等的均一性反而更重要。从该方面出发，在有机膦酸水溶液中的浸渍条件优选成为如下所述的条件。即，水溶液的有机膦酸浓度为0.01～100g/L，水溶液的温度为60～100℃，浸渍时间为1～120秒。 

在此，如果所述水溶液的有机膦酸浓度过薄、水溶液的温度过低或者浸渍时间过短，则衬底被膜的膜厚等变得不均一，涂膜的密接性降低的可能性变高。另一方面，如果水溶液的有机膦酸浓度过浓、水溶液的温度过高或者浸渍时间过长，则衬底被膜的膜厚等变得不均一，涂膜的密接性降低的可能性变高。所以，有机膦酸衬底被膜形成优选在所述的在有机膦酸水溶液中的浸渍条件范围内进行。 

(前处理) 

为了在铝合金基材上密接性良好地形成有机膦酸的衬底被膜、氟树脂涂料被膜，在实施所述粗糙度调节之后进行前处理。作为前处理，优选不仅进行粗糙度调节后的铝合金基材表面的简单的污垢除去，还暂时除去铝合金基材上形成的氧化物、氢氧化物，从而使铝金属表面露出。具有代表性的是，利用脱脂剂或洗涤剂脱脂清洗铝合金基材，然后进行苛性钠等碱处理液中的浸渍、硝酸等酸水溶液中的浸渍，进而进行利用离子交换水的冲洗等。 

另外，在所述的粗糙度调节中，也可以在湿法喷砂的液体中使用脱脂 剂或洗涤剂，省略前处理的脱脂清洗工序。另外，在通常的前处理中，在该前处理之后必然立即形成新的铝的氧化膜，相对该氧化膜形成有机膦酸的衬底被膜。 

(氟树脂涂料被膜) 

氟树脂涂料被膜的平均厚度为1～100μm的范围。如果氟树脂涂料被膜的平均厚度过薄，则涂膜的耐海水腐蚀性降低，相反如果过厚，则使铝具有的高热传导性降低，结果，作为这样的铝合金材料的用途的换热器的热交换性能降低。所以，氟树脂涂料被膜的平均厚度优选为所述的范围。 

氟树脂涂料被膜的平均厚度通过利用50倍左右的光学显微镜，对设置于铝合金材料上的已充分干燥后的氟树脂涂料被膜的适当的10处样本位置，观察截面，计测厚度，将其平均化，从而求得。 

另外，在本发明中，不含有所述专利文献3中记载的锌、钛、锰、铝、铌等金属(金属粉)。这是因为，即使这些以外的金属，实际上在氟树脂涂膜中含有金属(金属粉)的情况下，由于涂膜中的这些金属发生氧化，生成氧化物，所以密接性变差的可能性高。 

(氟树脂的种类) 

在氟树脂涂料(被膜)中使用的氟树脂的代表性的例子为三氟树脂或四氟树脂等。但是，优选与有机膦酸的衬底被膜的密接性最高、耐海水腐蚀性最高的三氟树脂。从容易在臭气较低的低极性溶剂中溶解、操作性等方面出发，优选三氟树脂。这些三氟树脂或四氟树脂可以使用具有单体、寡聚物的树脂。 

三氟树脂的单体或寡聚物是使利用F(氟)取代亚乙基的4个H(氢)中的3个而成的三氟乙烯与乙烯醚、丙烯酸、乙烯酯等的共聚物发生共聚化而成的产物。另外，四氟树脂的单体、寡聚物是使利用F(氟)取代亚乙基的全部4个H(氢)的全部而成的四氟乙烯与乙烯醚、丙烯酸、乙烯酯等的共聚物发生共聚化而成的产物。 

三氟树脂可以代表性地例示3氟化类型的三氟氯乙烯(CTFE)/乙烯醚共聚物、3氟化类型的氯氟乙烯/丙烯酸共聚物等。 

(氟树脂涂料) 

接着，作为本发明的氟树脂涂料，包括利用异氰酸酯或硅氧烷等固化 剂，用异氰酸酯基(—N＝C＝O)或硅氧烷基交联这些三氟树脂的单体、寡聚物而成的产物。 

在本发明中，在这些三氟树脂中，利用异氰酸酯或硅氧烷等固化剂交联三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而成的氟树脂涂料与有机膦酸的衬底被膜的密接性最高，另外耐海水腐蚀性也高，所以优选。 

本发明的氟树脂涂料作为向铝合金基材(有机膦酸衬底被膜)表面的涂液，相对于三氟树脂的单体、寡聚物的主剂，加入所述固化剂进行调节。例如，以质量比，相对于主剂10～15份，混合固化剂0.1～3份，根据需要向其中用稀释剂稀释，成为涂液。 

(铝合金基材) 

适用的铝合金基材优选使用容易加工或成形为板的铝合金作为板式换热器用。作为这样的合金的种类，可以适当使用JIS或AA规格中规定的1000、3000、5000、6000、7000系的铝合金的板及条或者挤压型材等，优选使用3000系如3003等。 

接着，从耐海水腐蚀性出色的方面出发，优选将如上所述地在已进行粗糙度调节的所述铝合金基材上形成有机膦酸衬底被膜和在该被膜上形成的干燥后的膜厚为1～100μm的平均厚度的氟树脂涂料被膜的铝合金材料，构成为将海水作为冷却水的传热部使用的板式换热器。 

[实施例] 

以下说明本发明的实施例。以1.0mm板厚将60mm×60mm的3003铝合金板试片进行粗糙度调节，使其表面的10点平均粗糙度Rz成为0.3～5μm的范围。接着，在这些试片表面上涂有机膦酸衬底被膜，进而，在该被膜上设置5μm厚的由三氟树脂构成的氟树脂涂料被膜，评价该涂膜的涂装铝合金材料的涂膜密接性及高温浸渍时的耐久性。同时，对进行粗糙度调节从而使表面的10点平均粗糙度Rz成为0.2μm，对同样地进行了所述被膜处理的比较例涂装铝合金材料，也评价涂膜密接性及高温浸渍时的耐久性。 

在本发明中，将为涂膜寿命的涂膜粘附的耐久性作为利用浸渍试验的涂膜的膨胀及最大孔蚀深度进行评价。另外，与专利文献3同样地，还包括测定涂膜的腐蚀电阻的经时变化，来评价氟树脂涂料被膜自身的耐腐蚀 性的方法。但是，如专利文献3，在5天左右的短期间的氟树脂涂料被膜自身的耐腐蚀性无论多么好，涂膜密接性(涂膜粘附耐久性)低，在短期间或长期间的使用中，涂膜发生膨胀、剥离的情况下，也没有意义。 

所以，在本发明中，尤其将长期间的浸渍试验中的涂膜密接性作为耐耐海水腐蚀性进行评价。另外，同时将利用网格带剥离试验的涂膜的残存率作为高温浸渍时的耐久性进行评价。 

(粗糙度调节) 

利用将氧化铝粉末作为研磨材料的喷砂器，对铝合金试片表面的粗糙度进行调节。利用触针式的表面粗糙度计测定表面粗糙度。 

(前处理) 

作为前处理，进行暂时除去在粗糙度调节后的铝合金试片表面上形成的污垢、氧化物、氢氧化物等，使铝金属表面暂时露出的所述的前处理。具体而言，在丙酮中浸渍的状态下，实施30秒的超声波清洗，进行利用离子交换水的冲洗。 

(有机膦酸衬底处理) 

作为有机膦酸，使用乙烯基膦酸，利用离子交换水稀释至10g/L，成为有机膦酸衬底处理液。接着，在加温至温度65℃的该有机膦酸衬底处理液中，浸渍前处理后的铝合金试片10秒，然后，使用离子交换水，进行冲洗。 

(氟树脂涂装) 

作为三氟树脂主剂，使用利用异氰酸酯固化剂交联三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物的涂料。为了使涂膜厚度成为5μm，使用稀释剂，以数倍～十数倍的适当的稀释率，使其成为涂液。接着，在所述的进行各有机膦酸衬底处理的铝合金材料表面，立即尽量均一地浸渍涂敷这些涂液。此外，这些形成的氟树脂涂膜不含有金属粉类。 

以100℃强制干燥这些涂装处理后的各铝合金材料2小时，作为利用浸渍试验的涂膜膨胀及最大孔蚀深度评价等的试片。 

(涂膜厚度) 

为了求得这些涂装处理后的铝合金试片的涂膜厚度，利用50倍的光学显微镜，进行任意10处涂膜的截面观察。这些涂膜厚度也如表1所示。 此外，所述有机膦酸的衬底被膜的厚度在各例中平均为

的范围。 

在截面观察该涂膜时，在与没有进行所述前处理的铝合金材料的比较中，确认了利用所述前处理，目前为止的铝的氧化被膜形成了新的铝的氧化被膜。另外，对该氧化被膜(在氧化被膜上)，确认了形成有机膦酸的衬底被膜，进而在其上形成涂膜。 

(浸渍试验) 

在通常已知作为腐蚀加速溶液的OY水中，浸渍所述铝合金材料试片，评价涂膜膨胀和最大孔蚀深度。所述OY水是在离子交换水中添加NaCl、Na₂SO₄、FeCl₃·6H₂O、CuCl₂·2H₂O，Cl^-浓度、SO₄ ^2-浓度、Fe³⁺浓度、Cu²⁺浓度分别调节成195ppm、60ppm、30ppm、1ppm，从而作成。在该OY水中浸渍所述试片，加温至温度50℃。 

在温度50℃下保持8小时之后，停止加温，放置16小时，将该循环进行14天，得到浸渍试验评价用样品。利用该样品的外观检查，确认涂膜膨胀。另外，最大孔蚀深度是从所述样品除去涂膜，适用焦深法求得的。评价结果如表1及图1所示。图1是将表1中的相对表面粗糙度Rz的最大孔蚀深度绘成曲线的图。 

(高温浸渍试验) 

在调节至与所述相同的粗糙度的铝合金试片上，实施所述相同的前处理、有机膦酸衬底处理、氟树脂涂装，作成涂装处理后的铝合金试片。使用该试片，如上所述，实施高温浸渍试验，评价高温浸渍时的耐久性。 

在加入人造海水(株式会社ヤシマ制金属腐蚀试验用アクアマリン)的高压锅中，浸渍所述涂装处理后的铝合金试片，加温至温度200℃，成为饱和蒸气压状态。4周之后，从所述高压锅中取出试片，水洗，干燥，然后实施网格带剥离试验。评价结果如表1所示。

[表1] 

从表1可知，在实施例1～5中，铝合金试片的基材表面具有已调节至0.3μm以上的10点平均粗糙度Rz。结果，在利用OY水的浸渍试验中，最大孔蚀深度成为90μm以下。 

结果，可知，不能直接保证在将实际的海水作为冷却水的板式换热器中的半永久的涂膜寿命，但所述实施例与后述的比较例相比，在长期间使用时的涂膜密接性出色。 

与此相对，在试片的基材表面的10点平均粗糙度Rz为0.2μm的比较例1中，最大孔蚀深度达到了220μm。由于试片的基材表面中的粗糙度调节不充分，所以涂膜密接性(涂膜密接的耐久性)差，发生涂膜的膨胀和随之产生的剥离，结果，基材表面的腐蚀进展。 

即，如图1所示，如果铝合金基材表面的10点平均粗糙度Rz不到0.3μm，则发生涂膜的膨胀，与铝合金基材的剥离急剧地进展，结果，所述基材表面的腐蚀进展，从而孔蚀深度变大，另一方面，如果所述10点 平均粗糙度Rz为0.3μm以上，则涂膜的膨胀引起的与铝合金基材的剥离受到抑制，结果，所述基材表面的孔蚀深度为小的范围内。 

因而，在这些结果可知，具有铝合金基材表面的10点平均粗糙度Rz被调节至0.3μm以上的铝合金制基材、在该基材上形成的有机膦酸衬底被膜和进而在其上形成的干燥后的膜厚为1～100μm的平均厚度的氟树脂涂料被膜的本发明，具有相对耐海水腐蚀性的临界意义。 

另一方面，在基材表面的10点平均粗糙度Rz被调节至1.0μm以上的实施例3～5中，在网格带剥离试验中，涂膜的残存率被保持在95％以上。与此相对，10点平均粗糙度Rz不到1.0μm的实施例1及2的涂膜的残存率为38％以下。 

因而，从这些结果可知，具有铝合金基材表面的10点平均粗糙度Rz被调节至1.0μm以上的铝合金制基材、在该基材上形成的有机膦酸衬底被膜和进而在其上形成的干燥后的膜厚为1～100μm的平均厚度的氟树脂涂料被膜的本发明，具有相对高温浸渍时的耐久性的临界意义。 

如以上所述，如果利用本发明中的耐海水腐蚀性出色的铝合金材料，由于在10点平均粗糙度Rz被调节至0.3μm以上的铝合金制基材的表面上具有有机膦酸衬底被膜和进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为1～100μm的氟树脂涂料被膜，所以抑制涂膜膨胀引起的剥离成为可能，可以得到耐海水腐蚀性出色的铝合金材料。 

进而，另外，如果利用本发明中的铝合金材料，由于在10点平均粗糙度Rz被调节至1.0μm以上的铝合金制基材的表面上具有有机膦酸衬底被膜和进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为1～100μm的氟树脂涂料被膜，所以抑制高温浸渍时的涂膜的剥离成为可能，可以得到相对海水的耐久性出色的铝合金材料。 

产业上的可利用性 

如果利用本发明，可以提供三氟树脂防腐蚀涂膜相对铝合金材料的密接性(耐海水腐蚀性)出色的铝合金材料及将海水作为冷却水的传热部使用了所述铝合金材料的板式换热器。具备本发明之类的铝合金材料的板式换热器可以长期间不需要维护(maintenance free)地使用。

Claims (6)

1.一种耐海水腐蚀性出色的铝合金材料，其特征在于，

在10点平均粗糙度Rz被调节至0.3μm以上的铝合金制基材的表面上，具有有机膦酸衬底被膜，以及进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为1～100μm的氟树脂涂料被膜，

所述10点平均粗糙度Rz被定义为：从铝合金表面的粗糙度曲线，在其平均线的方向上取样标准长度，从该取样部分的平均线，从最高峰到第5高峰的标高的绝对值的平均值与从最低谷到第5低谷的标高的绝对值的平均值的和。

2.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，

所述铝合金制基材的表面的10点平均粗糙度Rz被调节至1.0μm以上。

3.根据权利要求2所述的铝合金材料，其特征在于，

构成所述氟树脂涂料被膜的氟树脂为三氟树脂。

4.根据权利要求3所述的铝合金材料，其特征在于，

所述三氟树脂为三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物，

所述氟树脂涂料由利用异氰酸酯交联所述三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而得。

5.根据权利要求4所述的铝合金材料，其特征在于，

所述铝合金基材为JIS或AA规格规定的3000系列的铝合金基材。

6.一种耐海水腐蚀性出色的板式换热器，其特征在于，

以海水作为冷却水的传热部使用了权利要求5所述的铝合金材料。

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