CN107858743A - 铝材的电解抛光处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够在工业上容易地制造具有光泽和均匀且优良的外观的铝材的铝材的电解抛光处理方法。该方法是在电解处理槽内的电解处理液中浸渍铝材、将铝材作为阳极而施加电解电压来对铝材的表面进行电解抛光处理的电解抛光方法，它是包含以下步骤的铝材的电解抛光处理方法：实施阳极氧化处理作为电解抛光处理的预处理；在电解抛光处理时实施气泡扩散防止处理；以及实施电解抛光皮膜的皮膜剥离处理作为电解抛光处理的后处理。

Description

铝材的电解抛光处理方法
技术领域
本发明涉及由铝或铝合金形成的铝材的电解抛光处理方法，特别涉及适合制造具有光泽和均匀且优良的外观的铝材的铝材的电解抛光处理方法。
背景技术
铝材的电解抛光处理中，在其电解抛光处理时伴随着铝材的电解反应而产生大量的氢气，所述氢气形成电解液中的气泡而附着在作为被处理物的铝材的表面，该附着的气泡妨碍铝材表面的电解反应，结果导致附着部分在电解抛光后变成点状缺陷而显著化，损害了电解抛光后的铝材表面的光泽性和均匀性等。
于是，为了得到具有优良光泽性和均匀性的外观的铝材，需要防止电解抛光处理中作为被处理物的铝材表面的气泡附着、或者需要将附着的气泡除去，例如，提出了使铝材振动的振动方法(非专利文献1)，和通过摇动铝材和振动叶片搅拌机搅拌电解液的电解液搅拌方法(非专利文献2)等方法。
但是，关于这些非专利文献1和2中记载的振动方法和电解液搅拌方法，在铝材形状复杂的情况下和具有大面积的情况下，难以完全防止铝材的整个表面上均匀的气泡附着、或难以完全除去附着的气泡，而且电解抛光处理是使用浓酸进行的处理，需要使用耐酸性优良的昂贵的材料制作使铝材振动或摇动的装置和振动叶片搅拌机，设备的维持管理需要大量的劳力和费用，从产业上来讲不是优选的方法。
另外，如果电解抛光处理完成后停止通电，则溶解性强的电解抛光液中的电解抛光后的铝材表面产生不均匀的溶解，表面的外观和镜面反射性(日文：鏡面性)被损害，因此存在有意使电解抛光处理时生成的阳极氧化皮膜(以下称作“电解抛光皮膜”)残留的情况。但是，根据用途而存在需要将电解抛光后的铝材表面上残留的电解抛光皮膜除去的情况。
因此，以往也将电解抛光后的铝材表面残留的电解抛光皮膜除去，例如，实施下述皮膜剥离处理：将电解抛光后的铝材浸渍在氢氧化钠水溶液、磷酸和铬酸的混合水溶液、硫酸或硝酸与氟化合物的水溶液等剥离溶液中，使铝材表面残留的阳极氧化皮膜溶解而除去(非专利文献3)。
然而，虽然使用由磷酸和铬酸的混合水溶液、以及硫酸或硝酸与氟化合物的水溶液形成的剥离溶液的皮膜剥离处理的方法能够将电解抛光皮膜选择性地溶解而除去，因此是优良的方法，但是作为主要成分的铬酸和氟化合物在环境卫生上是有害物质，现在事实上难以使用，另外，使用由氢氧化钠水溶液形成的剥离溶液的皮膜剥离处理方法中，氢氧化钠水溶液使作为坯料的铝或铝合金溶解，因此伴随着表面的电解抛光皮膜的溶解坯料也不可避免地溶解，结果通过电解抛光处理而呈现的光泽在一定程度上被损害。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：1980年10月17日轻金属出版株式会社(軽金属出版株式会社)发行的《铝表面技术手册》106页
非专利文献2：近畿铝表面处理研究会会刊(近畿アルミニウム表面処理研究会会誌)No.188,’97,6-10页
非专利文献3：1969年11月1日株式会社轻金属通信社(株式会社軽金属通信社)发行的《铝百科全书》1017页
发明内容
发明所要解决的技术问题
于是，本发明者对于能够解决伴随着上述铝材的电解抛光处理的各种问题、并在工业上容易地制造具有光泽和均匀且优良外观的铝材的铝材的电解抛光处理方法进行了认真研究，针对铝材的电解抛光处理开始时和处理过程中由伴随着铝材的化学溶解而产生的气泡附着引起的点状缺陷的问题、和伴随着铝材的电解抛光后实施的铝材表面上残留的电解抛光皮膜的溶解除去的问题，进行了下述探讨，开发了能够解决下述问题的方法。
首先，针对铝材的电解抛光处理开始时和处理过程中由气泡附着引起的点状缺陷的问题，进行了下述探讨和开发。
即，本发明者对电解抛光处理时产生的点状缺陷的产生机理进行了详细研究，结果发现，电解抛光后的铝材表面上产生的点状缺陷不是至今为止一直认为的凹坑(凹陷)，而是突起，另外，作为这种点状缺陷的产生原因的氢气，不只是由通电状态的电解抛光处理过程中的电解反应产生的，在电解抛光处理开始时以不通电状态将铝材浸渍于电解处理液中时，铝材与电解处理液接触而产生化学溶解反应，此时产生的氢气形成气泡附着在铝材的表面，所述附着的气泡也阻碍之后的电解抛光处理时的电解反应，成为点状缺陷的产生原因。
因此，使作为以往的被处理物的铝材振动的振动方法和利用铝材的摇动或振动叶片搅拌机的电解液搅拌方法与不采用任何对策而静置的情况相比，发现虽然能够大幅改善铝材的电解抛光处理时由气泡附着引起的点状缺陷的问题，但是这些振动方法和电解液搅拌方法中在振动、摇动、或者搅拌的强度和大小的调整上需要大量的经验和高度的熟练，而且不能防止电解抛光处理时在最初以不通电状态将铝材浸渍于电解处理液时产生的气泡附着，另外，一旦气泡附着在铝材的表面，则难以通过电解抛光处理时的振动方法和电解液搅拌方法完全除去，进一步，特别是无法应对电解抛光后的铝材的表面上轻微的缺陷也不允许产生的作为镜面的具有光泽且均匀性优良的高品质外观。
于是，本发明者开发了下述方法，完成了本发明：铝材的电解抛光处理时，在对铝材具有极强溶解性的电解处理液中引发在铝材的表面上形成电解抛光皮膜的电解反应、和金属铝在电解处理液中化学溶解的溶解反应中的任一反应，而且，电解抛光处理的初期，为了在溶解性强的电解处理液中进行电解反应，需要瞬间流通大电流以盖过金属铝的化学溶解而快速形成电解抛光皮膜，着眼于此，以规定的条件实施阳极氧化处理作为电解抛光处理的预处理，通过在铝材表面预先形成的阳极氧化皮膜抑制电解抛光处理的初期由铝材表面的化学溶解产生的氢气，同时，将该阳极氧化皮膜作为电解抛光处理的初期所需要的电解抛光皮膜进行利用。
另外，针对铝材的电解抛光处理开始时和处理过程中由气泡附着引起的点状缺陷的问题，进行了下述探讨和开发。
即，本发明者针对铝材的电解抛光处理过程中气泡的产生以及附着是以何种方式产生的进行了进一步的研究，结果发现，通电开始后的电解抛光处理的处理过程中，作为阳极的铝材侧几乎不产生氢气，氢气主要是在作为该铝材的对电极的阴极侧产生，另外，该阴极侧产生的氢气气泡向作为阳极的铝材侧扩散，所述扩散的气泡在铝材的表面附着，导致产生点状缺陷的问题。
于是，本发明者针对防止该阴极侧产生的氢气的气泡向作为阳极的铝材侧扩散的方法进行了各种研究，结果发现，形成由对电解处理槽内产生的气泡具有非透过性(气泡非透过性)的同时对电解处理液具有透过性、且能够确保电极间的导电性的液体透过性材料形成的阴极分离室，通过在该阴极分离室中配置阴极，则能够有效防止阴极产生的氢气气泡向阳极的铝材侧扩散，从而完成了本发明。
另外，针对伴随着在铝材的电解抛光后实施的铝材表面残留的电解抛光皮膜的溶解除去而产生的问题，进行了下述探讨和开发。
即，在铝材的电解抛光处理时，处理完成后若直接将铝材浸渍于电解处理液，则通过该电解处理液将铝材的表面化学溶解，此时产生不均匀的化学溶解而在局部产生凸部，结果成为点状缺陷的产生原因，由此可知在处理完成后需要迅速将电解抛光后的处理液从电解处理液中取出。然而，电解抛光处理是形成多孔质型的电解抛光皮膜的同时将该电解抛光皮膜快速溶解的方法，由此可知，电解处理液对铝材具有强溶解性，通电停止后铝材的表面迅速开始发生化学溶解，因此难以在保持电解抛光处理时的电解反应和化学溶解反应的良好状态而得到优良的镜面性的同时，防止电解抛光处理完成后立即产生的不均匀的化学溶解。
于是，作为用来解决电解抛光后的化学溶解引起的问题的方法，虽然在电解抛光后的铝材的表面有意地使电解抛光皮膜残留、在电解抛光后将该表面上残留的电解抛光皮膜溶解除去，但是如上所述，该电解抛光后实施的电解抛光皮膜的溶解除去中存在问题。
所以，本发明者针对电解抛光后的铝材表面中的电解抛光皮膜的溶解除去进行进一步的研究，电解抛光皮膜(氧化物)的溶解是没有电荷移动的化学溶解反应，与之相反，坯料(金属)的溶解是伴随着电荷移动的电化学反应，着眼于此，认为应该开发抑制电化学反应的同时促进化学溶解反应的选择溶解性优良的后处理液，开发了含有硫酸和胺类的pH为2以下的硫酸酸性溶液，从而完成了本发明。
因此，本发明的目的在于提供能够在工业上容易地制造具有光泽和均匀且优良的外观的铝材的铝材的电解抛光处理方法。
即，本申请提供下述的第一技术方案至第四技术方案，将这些第一技术方案至第四技术方案归纳而构成本发明。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请的第一技术方案是铝材的电解抛光处理方法，它是在电解处理槽内的电解处理液中浸渍由铝或铝合金形成的铝材、将铝材作为阳极施加电解电压而对铝材的表面进行电解抛光处理的电解抛光方法，其中，实施下述阳极氧化处理作为所述电解抛光处理的预处理：在与所述电解处理槽分别设置的预处理槽内，使用由比所述电解处理液对铝材的溶解性更弱的多元酸水溶液形成的预处理液、并使用比所述电解抛光处理时的电解电压更低的电压将所述铝材阳极氧化，在铝材的表面形成阳极氧化皮膜。
另外，本申请的第二技术方案为铝材的电解抛光处理方法，它是在电解处理槽内的电解处理液中浸渍由铝或铝合金形成的铝材、将铝材作为阳极施加电解电压而对铝材的表面进行电解抛光处理的电解抛光方法，其中，在所述电解处理槽内形成下述阴极分离室：由对在作为所述铝材的对电极的阴极产生的氢气气泡具有气泡非透过性且同时具有液体透过性的材料形成，将所述阴极与铝材分离的同时，具有将所述氢气排出槽外的排气口；铝材的电解抛光处理时，实施下述气泡扩散防止处理：防止所述阴极分离室内的阴极产生的所述氢气气泡向铝材侧扩散的同时，将该氢气气体从所述排气口排出槽外。
进一步，本申请的第三技术方案是铝材的电解抛光处理方法，它是在电解处理槽内的电解处理液中浸渍由铝或铝合金形成的铝材、将铝材作为阳极施加电解电压而对铝材的表面进行电解抛光处理的电解抛光方法，其中，作为所述电解抛光处理的后处理，实施下述皮膜剥离处理：在由含有硫酸和胺类的pH为2以下的硫酸酸性溶液形成的后处理液中浸渍电解抛光后的铝材，将该铝材表面上存在的电解抛光皮膜溶解而除去。
然后，本申请的第四技术方案是铝材的电解抛光处理方法，它是在电解处理槽内的电解处理液中浸渍由铝或铝合金形成的铝材、将铝材作为阳极施加电解电压而对铝材的表面进行电解抛光处理的电解抛光方法，其中，实施2种或3种选自下述处理的处理：所述第一技术方案中实施的作为预处理的阳极氧化处理，所述第二技术方案中实施的电解抛光处理时的气泡扩散防止处理，以及所述第三技术方案中实施的作为后处理的电解抛光皮膜的皮膜剥离处理。
本发明中，对于作为电解抛光处理对象的由铝或铝合金形成的铝材，无特别限制，要求通过电解抛光处理而镜面化的各种铝材都可作为对象，例如可例举Al-Cu系的2000系材料、Al-Mg系的5000系材料、Al-Mg-Si系的6000系材料。这些材料中，作为铝纯度特别高且要求高度的镜面化的铝材，例如可例举99.99％以上的高纯度铝材料和纯铝类的1000系材料(例如A1050材)等。
另外，关于该铝材，也可预先对其表面以磨轮抛光、切削加工或化学抛光等方式进行事先的预备镜面处理，本发明对这种表面事先实施了预备镜面处理的铝材也是有效的。
另外，本发明中，关于在电解处理槽内的电解处理液中对铝材进行电解抛光处理时的处理条件，与以往对铝材进行电解抛光处理的情况没有特别变化，在至今为止的电解处理液的组成、电解电压、处理温度、处理时间、电解抛光处理开始时的涌入电流(日文：突入電流)和其他的各条件中，能够直接采用至今为止一直实施的电解抛光处理条件。此处，作为电解处理液，可例举具有磷酸酸-硫酸(体积比7:3)的组成的处理液、具有磷酸-硫酸(体积比1:1)的组成的处理液等。
本申请的第一技术方案是铝材的电解抛光处理方法，其中，实施下述阳极氧化处理作为所述电解抛光处理的预处理：在与该电解抛光处理中使用的电解处理槽分别设置的预处理槽内，使用由比所述电解处理液对铝材的溶解性更弱的多元酸水溶液形成的预处理液、并使用比所述电解抛光处理时的电解电压更低的电压将所述铝材阳极氧化，在铝材的表面形成阳极氧化皮膜。
此处，作为预处理的阳极氧化处理中重要的是，在与电解处理槽分别设置的预处理槽内实施阳极氧化处理，另外，阳极氧化处理中使用由比所述电解抛光处理时的电解处理液对铝材的溶解性更弱的多元酸水溶液形成的预处理液、并使用比所述电解抛光处理时的电解电压更低的电压将所述铝材阳极氧化，藉此，预处理时能够在铝材的表面容易地形成期望的阳极氧化皮膜。而且，通过采用这种阳极氧化处理作为预处理，能够直接利用电解抛光处理时的电源规格，因此不需要另外准备专用的电源，此外，电解抛光处理的初期不需要使大电流流通而在铝材的表面形成阳极氧化皮膜，因此可降低电解抛光处理时的电源容量，能够采用相对较小且便宜的电源装置。
另外，关于作为该预处理的阳极氧化处理中使用的由比电解抛光处理时的电解处理液对铝材的溶解性更弱的多元酸水溶液形成的预处理液，具体而言，可例举具有硫酸浓度15质量％的组成的硫酸水溶液、具有草酸浓度2质量％的组成的草酸水溶液等，在电解处理液与该预处理液为同一种酸的情况下，例如在酸为硫酸的情况下，使用比电解处理液的硫酸浓度更低、或pH值更高的硫酸水溶液作为预处理液。另外，关于作为预处理的阳极氧化处理的处理条件，与通常的阳极氧化处理的处理条件没有差别。
进一步，关于作为该预处理的阳极氧化处理中的铝材表面形成的阳极氧化皮膜的膜厚，是一般的阳极氧化处理形成的膜厚即可，无特别限制，通常为数十nm～数十μm左右。
另外，本申请的第二技术方案是铝材的电解抛光处理方法，其中，在所述电解处理槽内形成下述阴极分离室：由对在作为所述铝材的对电极的阴极产生的氢气气泡具有气泡非透过性且同时具有液体透过性的材料形成，将所述阴极与铝材分离的同时，具有将所述氢气排出槽外的排气口；铝材的电解抛光处理时，实施下述气泡扩散防止处理：防止所述阴极分离室内的阴极产生的氢气气泡向铝材侧扩散的同时，将该氢气气体从所述排气口排出槽外。
此处，关于将所述阴极与阳极的铝材分离的阴极分离室，其至少由气泡非透过性和液体透过性材料形成，具有将阴极和铝材之间分离的分离壁和氢气排气口，另外，能够将该阴极分离室内产生的氢气从排气口排出槽外即可，然后，作为形成该阴极分离室的材料，可例举特氟龙(テフロン，注册商标)制的多孔质膜，例如玻璃烧结过滤器和玻璃纤维等玻璃制成的过滤材料等。
进一步，本申请的第三技术方案是铝材的电解抛光处理方法，其中，作为所述电解抛光处理的后处理，实施下述皮膜剥离处理：在由含有硫酸和胺类的pH为2以下的硫酸酸性溶液形成的后处理液中浸渍电解抛光后的铝材，将该铝材表面上存在的电解抛光皮膜溶解而除去。
关于作为该后处理的皮膜剥离处理中使用的后处理液，使用含有硫酸和胺类的pH为2以下的硫酸酸性溶液，该硫酸酸性溶液的水溶液中至少含有硫酸离子以及/或亚硫酸离子和来源于胺类的铵离子，其pH通常为2以下，优选为1.5以下，若该硫酸酸性溶液的pH值超过2则存在皮膜几乎不溶解的可能性。作为这种后处理液，可以是将胺类的硫酸盐溶解在水中而得的硫酸酸性溶液，或者是将硫酸和胺类溶解在水中而得的硫酸酸性溶液，或者是将硫酸、胺类以及胺类的硫酸盐溶解在水中而得的硫酸酸性溶液，又或者是将酰胺硫酸(氨基磺酸，sulfamic acid)或其铵盐等酰胺硫酸盐溶解在水中而得的硫酸酸性溶液，更优选是酰胺硫酸的水溶液。进一步，作为用于调制作为后处理液的硫酸酸性溶液的胺类，可例举氨，甲胺、丙胺等烷基胺等。
作为该第三技术方案中实施的皮膜剥离处理的具体示例，例如使用3质量％-氨基磺酸水溶液作为后处理液的情况下，可例举以70℃和10分钟的处理条件进行浸渍的方法。
然后，本申请的第四技术方案是铝材的电解抛光处理方法，其中，实施2种或3种选自下述处理的处理：上述第一技术方案中的作为预处理的阳极氧化处理，所述第二技术方案中电解抛光处理时的气泡扩散防止处理，以及第三技术方案中的作为后处理的电解抛光皮膜的皮膜剥离处理。
该第四技术方案中，将两种处理组合的情况下，上述第一技术方案、第二技术方案以及第三技术方案的处理可以任意方式组合，铝材的电解抛光处理中，例如，可将第一技术方案的阳极氧化处理与第二技术方案的气泡扩散防止处理组合，另外，也可将第一技术方案的阳极氧化处理和第三技术方案的皮膜剥离处理组合，进一步，可将第二技术方案的气泡扩散防止处理和第三技术方案的皮膜剥离处理组合，此外，将三种处理组合的情况下，把第一技术方案的阳极氧化处理、第二技术方案的气泡扩散防止处理和第三技术方案的皮膜剥离处理组合以实施铝材的电解抛光处理。
将以上的两种或三种处理组合而实施铝材的电解抛光处理的情况下，预处理、电解抛光处理以及后处理的各个工序中能够分别达成由各个处理而得的效果，因此针对作为电解抛光处理的对象的铝材而具有的光泽性、均匀性等外观要求，将以上的两种或三种处理组合实施即可。
发明效果
通过第一技术方案，在铝材的电解抛光处理时，特别是在电解处理槽内的电解处理液中浸渍铝材时，能够抑制铝材表面的化学溶解反应引起的氢气的产生、能够显著减少由气泡附着引起的点状缺陷、能够在电解抛光后的铝材上实现光泽性以及均匀性优良的外观，此外，电解抛光处理的初期不需要流通大电流，也能够实现电源设备的小型化。
另外，通过第二技术方案，在作为铝材的对电极的阴极产生的氢气不会扩散至铝材的表面形成气泡，因此能够防止气泡附着引起的点状缺陷，在电解抛光后的铝材中能够实现光泽性以及均匀性优良的外观。
进一步，通过第三技术方案，利用皮膜剥离处理能够选择性地溶解除去电解抛光后的铝材上残留的电解抛光皮膜，能够在电解抛光后的铝材上实现光泽性以及均匀性优良的外观。
更进一步，根据第四技术方案，通过将上述第一技术方案、第二技术方案以及第三技术方案组合而进行处理，能够在电解抛光后的铝材上实现光泽性以及均匀性优良的外观。
附图说明
图1是用于说明第一技术方案的概念的说明图，(a)表示作为预处理的阳极氧化处理工序，另外，(b)表示电解抛光处理工序。
图2是用于说明第二技术方案的概念的说明图，(A)表示以往的电解抛光处理工序，另外，(B)表示第二技术方案的电解抛光处理工序。
具体实施方式
以下，根据图1所示的技术方案的概念图对第一技术方案的实施方式进行说明，另外，根据图2所示的技术方案的概念图对第二技术方案的实施方式进行说明，进一步，针对第三技术方案的优选实施方式进行说明。
图1是用于说明第一技术方案的铝材的电解抛光处理方法的概念的说明图，示出了由作为预处理的阳极氧化处理工序(a)和电解抛光处理工序(b)构成的处理工序。
该图1中，阳极氧化处理工序(a)中，在与电解抛光处理工序(b)的电解处理槽1分别设置的预处理槽2内装填有用于作为预处理而实施的阳极氧化处理的预处理液3，将被处理物的铝材4作为阳极，在阳极和作为该铝材4的对电极的阴极5之间施加直流电压，在铝材表面形成阳极氧化皮膜6。
然后，在图1的电解抛光处理工序(b)中，电解处理槽1内装填有电解处理液7，接着在该电解处理液7内浸渍预处理的阳极氧化处理工序(a)中表面形成有阳极氧化皮膜6的作为被处理物的铝材4，之后，将该铝材4作为阳极，在阳极和作为该铝材4的对电极的阴极8之间施加直流电压，从而在铝材4的表面实施电解抛光处理。
该电解抛光处理工序(b)中，在电解处理液7内浸渍铝材4时(S1)，作为被处理物的铝材4以不通电状态浸渍于电解处理液7中，但是该铝材4的表面形成有阳极氧化皮膜6，因此不通电状态的浸渍时(S1)铝材4的金属面不直接与电解处理液7接触，另外，与该电解处理液7直接接触的铝材4的表面的阳极氧化皮膜6在电解处理液7中缓慢溶解，此时也不产生氢气。
另外，该电解抛光处理工序(b)中，若在阳极的铝材4和阴极8之间施加直流电压而开始电解抛光处理，则该铝材4的电解处理时(S2)，铝材4表面的阳极氧化皮膜6在电解处理液7中缓慢溶解而消失，铝材4的表面生成电解抛光皮膜9并产生金属铝的化学溶解，结果，阳极氧化皮膜6慢慢变得不溶解，铝材4的表面被电解抛光。
按上述完成电解抛光处理之后，停止通电，立即将电解抛光后的铝材4从电解处理槽1中取出，用纯水洗净并风干，作为电解抛光后的铝材。
此处，如图1所示，电解抛光处理的通电结束时(S3)，在电解抛光后的铝材4的表面上有意地使电解抛光皮膜9残留，之后在将该残留的电解抛光皮膜9除去时，继续实施第三技术方案。另外，以下说明的第三技术方案是将电解抛光处理而生成的铝材表面的电解抛光皮膜选择性地溶解除去的有效的方法，因此不仅可在第一技术方案之后实施，也可在以往的电解抛光处理之后实施。
该第三技术方案中，将电解抛光处理结束时从电解抛光液中取出的电解抛光后的铝材浸渍于由含有硫酸以及胺类的pH为2以下的硫酸酸性溶液形成的后处理液，实施将电解抛光后的铝材表面残留的电解抛光皮膜选择性地溶解除去的皮膜剥离处理。
该皮膜剥离处理完成后，将电解抛光后的铝材从后处理槽中取出，立即用纯水洗净并风干，作为电解抛光后的铝材制品。
接着，图2是用于说明第二技术方案的铝材的电解抛光处理方法的概念的说明图，图2(A)是使用以往的电解处理槽的电解抛光处理工序的说明图，另外，图2(B)是使用第二技术方案的电解处理槽的电解抛光处理工序。
在示出了以往的电解处理槽1的图2(A)中，电解处理槽1中装填有电解处理液7，其中浸渍被处理物的铝材4，之后，将该铝材4作为阳极，在该铝材4和作为铝材4的对电极的阴极8之间施加直流电压，对铝材4的表面实施电解抛光处理。之后，该使用了以往的电解处理槽1的电解抛光处理中，该电解抛光处理中的阴极8侧产生氢气气泡10，在电解处理液7中扩散，虽然其中大部分气泡从电解处理液7的液面飞散至大气中，但是其中一部分向铝材4侧扩散，在该铝材4的表面附着，成为了电解抛光后铝材表面产生点状缺陷的原因。
对应于此，第二技术方案中，如图2(B)所示，电解处理槽1内形成有由对在作为铝材4的对电极的阴极8处产生的氢气气泡10具有气泡非透过性且具有液体透过性的材料构成的阴极分离室11，该阴极分离室11在将该阴极8与铝材4分离的同时，具有将产生的气泡10排出槽外的排气口12，在铝材4的电解抛光处理时，通过该阴极分离室11内的防止阴极8处产生的气泡10向铝材4侧扩散的同时、将该气泡10从排气口12排出槽外的方式，能够利用该气泡扩散防止处理来防止电解抛光处理中阴极8处产生的氢气气泡10在铝材4的表面的附着。
实施例
以下，基于实施例及比较例对本发明的铝材的电解抛光方法进行具体说明。
[实施例1～3]
使用Al纯度99.99质量％的板材作为铝材，从该板材切出50mm×50mm×10mm大小的铝片，使用表1所示的预处理液，以表1所示的处理条件(电压、电量以及温度)实施阳极氧化处理作为预处理，水洗并干燥，从而得到了实施例1～3的预处理过的铝片。
针对以上获得的各实施例的预处理过的铝片，使用表1所示的电解处理液，以表1所示的处理条件(温度、电压、时间以及涌入电流)进行电解抛光处理，立即水洗干燥，得到了实施例1～3的电解抛光后的铝片(试验片)。
[比较例1]
使用与上述实施例1～3中所用的铝片相同的铝片，不实施作为预处理的阳极氧化处理，使用表1所示的电解处理液，以表1所示的处理条件(温度、电压、时间以及涌入电流)进行电解抛光处理，立即水洗干燥，得到了比较例1的电解抛光后的铝片(试验片)。
[处理中气泡附着抑制性的评价]
上述实施例1～3以及比较例1的电解抛光处理中，从玻璃制处理槽外侧以目视对铝片表面进行观察，考察各实施例以及比较例的铝片表面附着的氢气气泡，以○：无气泡附着、△：付着气泡2个以下(每1cm2)、以及×：付着气泡3个以上(每1cm2)的基准对电解抛光处理中的气泡附着抑制效果(处理过程中的气泡附着抑制性)进行了评价。
结果示于表1。
[外观观察的评价]
另外，针对上述实施例1～3以及比较例1中所得的各试验片，以目视进行了以下外观观察，考察了镜面光泽性和点状缺陷，进行了评价。
关于镜面光泽性，通过目视观察对样品上映出的物体的视觉效果以○：没有歪斜且清晰地映出、△：清晰地映出、但是部分产生歪斜、以及×：歪斜严重而没有映出的基准对电解抛光处理中的气泡的附着程度进行了评价。
另外，关于点状缺陷，在荧光灯下对各试验片的表面以目视进行观察，对识别出的点状缺陷的个数进行计数，以○：0个/cm2、△：1个/cm2以上且低于3个/cm2、以及×：3个/cm2以上的基准进行了评价。
其结果示于表1。
[表1]
[实施例4～5]
使用对氢气具有气泡非透过性且同时为液体透过性材料的特氟龙(テフロン，注册商标)制多孔质过滤器(实施例4)或玻璃纤维制过滤器(实施例5)，在用于电解抛光处理的槽内，形成将阴极与阳极(铝材)分离的同时、具有将电解抛光处理中产生的氢气气泡排出槽外的排气口的阴极分离室，构成了电解处理槽。
另外，作为铝材，使用与上述实施例1～3中使用的铝片相同的Al纯度99.99质量％的铝片。
然后，在该电解处理槽内添加表2所示的电解处理液(硫酸-磷酸的质量比为1:5的溶液)，以表2所示的处理条件(温度、电压、时间以及涌入电流)利用阴极分离室实施气泡扩散防止处理，同时对上述铝片进行电解抛光处理，之后立即进行水洗干燥，得到了实施例4～5的电解抛光后的铝片(试验片)。
关于所得实施例4～5的试验片，以与上述实施例1～3同样的条件考察了处理过程中气泡附着抑制性、镜面光泽性和点状缺陷，进行了评价。
将这些结果和未经气泡扩散防止处理的上述比较例1共同示于表2。
[表2]
[实施例6～7及比较例2～3]
与上述比较例1同样地实施电解抛光处理后，使用表3所示的后处理液，以表3所示的条件实施在后处理液中浸渍而将电解抛光皮膜剥离的皮膜剥离处理作为后处理，得到了实施例6～7以及比较例2～3的电解抛光后的铝片(试验片)。
关于所得实施例6～7以及比较例2～3的试验片，以与上述实施例1～3同样的条件考察了处理过程中气泡附着抑制性、镜面光泽性和点状缺陷，进行了评价。
其结果示于表3。
[表3]
[实施例8～11]
使用与上述实施例1～3中所用的铝片相同的Al纯度99.99质量％的铝片作为铝材，如表4所示，进行实施例1的预处理(阳极氧化处理)、实施例4的气泡扩散防止处理、以及/或实施例6的后处理(皮膜剥离处理)，得到了实施例8～11的电解抛光后的铝片(试验片)。
关于所得实施例8～11的试验片，以与上述实施例1～3同样的条件考察了处理过程中气泡附着抑制性、镜面光泽性、点状缺陷以及干涉色的有无，进行了评价。另外，这些评价项目中，所有项目均为良好的情况(无干涉色，具有在广范围内未确认到缺陷的镜面光泽的试样)记为◎，任意两个项目或三个项目良好的情况记为○，实施了综合评价。
关于干涉色的有无，在荧光灯下使各试验片以70°倾斜，对其表面进行目视观察，确认电解抛光皮膜的干涉色，以○：完全未观察到干涉色、△：在试料的一部分上观察到了干涉色、以及×：在整个试料上观察到了干涉图案的基准进行了评价。
其结果示于表4。
[表4]
符号说明
a…阳极氧化处理工序、b…电解抛光处理工序、S1…电解抛光处理的不通电状态的浸渍时、S2…电解抛光处理的电解处理时、S3…电解抛光处理的通电结束时、1…电解处理槽、2…预处理槽、3…预处理液、4…铝材(被处理物)、5,8…阴极、6…阳极氧化皮膜、7…电解处理液、9…电解抛光皮膜、10…氢气气泡、11…阴极分离室、12…排气口。

Claims (3)

1.铝材的电解抛光处理方法，它是在电解处理槽内的电解处理液中浸渍由铝或铝合金形成的铝材、将铝材作为阳极施加电解电压而对铝材的表面进行电解抛光处理的电解抛光方法，其特征在于，
作为所述电解抛光处理的后处理，实施下述皮膜剥离处理：在由含有硫酸和胺类的pH为2以下的硫酸酸性溶液形成的后处理液中浸渍电解抛光后的铝材，将该铝材表面上存在的电解抛光皮膜溶解而除去。
2.如权利要求1所述的铝材的电解抛光处理方法，其特征在于，所述后处理液是将胺类的硫酸盐溶解在水中而得的硫酸酸性溶液，或者是将硫酸和胺类溶解在水中而得的硫酸酸性溶液，或者是将硫酸、胺类以及胺类的硫酸盐溶解在水中而得的硫酸酸性溶液，又或者是将酰胺硫酸或其铵盐溶解在水中而得的硫酸酸性溶液。
3.如权利要求2所述的铝材的电解抛光处理方法，其特征在于，作为所述后处理液使用的硫酸酸性溶液为酰胺硫酸的水溶液。
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