CN111051577A - 铝构件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本铝构件(10)具备：由铝或铝合金形成的基材(12)，所述铝或铝合金含有0～10质量％的镁、0.1质量％以下的铁以及0.1质量％以下的硅，并且其余量为铝和不可避免的杂质；以及形成于基材(12)的表面(12a)上的阳极氧化膜(14)。基材(12)的阳极氧化膜(14)侧的表面(12a)的算术平均粗糙度Sa为0.1～0.5μm，粗糙度的最大高度Sz为0.2～5μm，并且粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm为0.5～10μm，其中，算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz和粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm是在去除了阳极氧化膜之后测定的。

Description

铝构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及铝构件及其制造方法。具体地，本发明涉及外观如纸那么白的铝构件及其制造方法。
背景技术
近年来，对例如便携式设备和个人电脑具备外观如纸那么白的外壳的需求不断增加。为了迎合这些需求，已经尝试了通过在铝的表面上形成含氧化铝的阳极氧化膜来使铝的外观呈白色。
例如，专利文献1公开了一种技术，其是在铝合金的表面上进行喷砂以形成具备凹凸的粒状表面、并且在喷砂之后对铝合金的表面进行蚀刻处理或化学抛光处理等的化学处理以对该表面进行化学抛光。专利文献1解释了化学处理使粒状表面的凹凸变粗糙，从而提高了铝合金的白度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-91851号公报。
发明内容
用于喷砂的颗粒的粒径通常为几百微米，甚至更小到像专利文献1中记载的那样为50μm。然而，在使用具有这种粒径的颗粒的情况下，喷砂后铝合金的表面会有许多深的楔形凹部。透过阳极氧化膜的光会被这些凹部所捕获，这会降低铝构件的白度。在铝合金的表面形状不合适的情况下，即使L*a*b*色彩体系中的L*值高，光也不在铝构件的表面上充分漫射。结果，从倾斜方向观察表面时，铝构件的白度低，因而外观并不像纸那么白。
本发明是鉴于以往技术所存在的这些问题而完成的。因此，本发明的目的是提供外观如纸那么白的铝构件及其制造方法。
本发明的一个方面所述的铝构件包括：由铝或铝合金形成的基材、以及形成于基材的表面上的阳极氧化膜。所述铝或铝合金含有0～10质量％的镁、0.1质量％以下的铁以及0.1质量％以下的硅，并且其余量为铝和不可避免的杂质。基材的阳极氧化膜侧的表面的算术平均粗糙度Sa为0.1～0.5μm，最大高度Sz为0.2～5μm，并且粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm为0.5～10μm，其中，算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz和粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm是在去除了阳极氧化膜之后测定的。
附图说明
[图1]图1是例示了本实施方式的铝构件的一个实例的截面图。
[图2]图2是例示了本实施方式的铝构件制造方法的一个实例的图。
具体实施方式
下文将利用附图详细地描述本实施方式的铝构件和铝构件的制造方法。需要注意的是，为了便于解释，附图中的尺寸比率被放大，并且可能与实际比率不同。
[铝构件]
如图1所示，本实施方式的铝构件10包括基材12和阳极氧化膜14。下面对这些构成要素进行描述。
(基材12)
基材12由铝或铝合金形成，其含有0～10质量％的镁、0.1质量％以下的铁以及0.1质量％以下的硅，并且其余量为铝和不可避免的杂质。在本实施方式中，铝或铝合金中的镁含量是0～10质量％。在本实施方式中，基材12中并非必需包含镁，但基材12中包含镁可使铝和镁形成固溶体，从而提高基材12的强度。镁含量在10质量％以下可抑制基材12的耐腐蚀性变差，同时提高基材12的强度。镁含量优选在0.5质量％以上，更优选1质量％以上。此外，镁含量优选在8质量％以下，更优选5质量％以下。
基材12的铁含量在0.1质量％以下。基材12的硅含量在0.1质量％以下。铁和硅都难以与铝形成固溶体。因此，在基材12中含有这些元素的情况下，当基材12被阳极氧化处理时，这些元素很容易在阳极氧化膜14中作为含有铁或硅的第二相析出。如果阳极氧化膜14含有上述第二相，则透过阳极氧化膜14的一部分光会被该第二相吸收，这会使铝构件10看上去例如呈黄色。因此，在本实施方式中，基材12含有0.1质量％以下的铁。类似地，在本实施方式中，基材12含有0.1质量％以下的硅。基材12优选含有0.05质量％以下的铁。基材12还优选含有0.05质量％以下的硅。
基材12可以含有不可避免的杂质。在本实施方式中，不可避免的杂质意为存在于原料中的物质或者在制造过程中不可避免混入的物质。尽管不可避免的杂质本身是不需要的，但只要微量并且不影响铝或铝合金的性质就是可接受的。可包含在铝或铝合金中的不可避免的杂质的实例是除铝(Al)、镁(Mg)、铁(Fe)和硅(Si)以外的元素。可包含在铝或铝合金中的不可避免的杂质的实例包括铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、镓(Ga)、硼(B)、矾(V)、锆(Zr)、铅(Pb)、钙(Ca)和钴(Co)。铝或铝合金中不可避免的杂质的总量优选在0.5质量％以下，更优选0.2质量％以下，进一步优选0.15质量％以下，特别优选0.10质量％以下。作为不可避免的杂质而包含的各元素的含量优选在0.05质量％以下，更优选0.03质量％以下。
基材12的形状和厚度并不特定，可根据需要对应目的而变更。基材12可经加工或经热处理。
(阳极氧化膜14)
阳极氧化膜14形成于基材12的表面12a上。该阳极氧化膜14改进了耐腐蚀性、耐磨损性和其他特性。阳极氧化膜14通常包括设置在基材12侧的阻挡层和设置在与阻挡层相对的基材12相反侧的多孔层，所述多孔层包括其中心具有微孔的膜室(coating cells)。微孔的孔径没有特别限定，但通常在10nm～100nm左右。
阳极氧化膜14中所包含的金属元素和半金属元素优选包含，以金属元素和半金属元素总量为100质量％计，0质量％以上的镁、0.1质量％以下的铁、0.1质量％以下的硅，并且其余量为铝和不可避免的杂质。阳极氧化膜14的主要组分是氧化铝，氧化铝本身是无色且透明的。而铁、硅等难以与铝形成固溶体，很容易在阳极氧化膜14中作为第二相析出。在阳极氧化膜14含有这种第二相的情况下，透过阳极氧化膜14的一部分光被该第二相吸收，因此铝构件10会在某些情况下看上去例如呈黄色。因此，在本实施方式中，以阳极氧化膜14中所包含的金属元素和半金属元素总量为100质量％计，阳极氧化膜14的铁含量优选在0.1质量％以下。并且，以阳极氧化膜14中所包含的金属元素和半金属元素总量为100质量％计，阳极氧化膜14的硅含量优选在0.1质量％以下。阳极氧化膜14的铁含量和硅含量低于上述规定值可降低阳极氧化膜14中的光吸收并增加铝构件10的白度。阳极氧化膜14可以含有90质量％以上的氧化铝。
阳极氧化膜14的镁含量优选在0质量％以上。这意味着阳极氧化膜14并非必需含有镁。不过，镁易于与铝形成固溶体，不太会在阳极氧化膜14中作为第二相析出。因此，阳极氧化膜14中即使包含镁也不太会影响铝构件10的白度。需要注意的是，认为阳极氧化膜14中所包含的镁是基材12中已含的镁在阳极氧化处理之后留在阳极氧化膜14中的残留物。因此，阳极氧化膜14的镁含量没有特别限定，但优选像基材12中的镁含量那样在10质量％以下。镁含量优选在0.5质量％以上，进一步优选1质量％以上。镁含量更优选在8质量％以下，进一步优选5质量％以下。
阳极氧化膜14可以含有不可避免的杂质。可包含在阳极氧化膜14中的不可避免的杂质是除铝(Al)、镁(Mg)、铁(Fe)和硅(Si)以外的元素。可包含在阳极氧化膜14中的不可避免的杂质的实例包括铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、镓(Ga)、硼(B)、矾(V)、锆(Zr)、铅(Pb)、钙(Ca)和钴(Co)。阳极氧化膜14中不可避免的杂质的总量优选在0.5质量％以下，更优选0.2质量％以下，进一步优选0.15质量％以下，特别优选0.10质量％以下。作为不可避免的杂质而包含的各元素的含量优选在0.05质量％以下，更优选0.03质量％以下。
上述镁含量、铁含量和硅含量是以阳极氧化膜14中所包含的金属元素和半金属元素总量为100质量％计的含量。需要注意的是，在本实施方式中，金属元素包括碱金属、碱土金属和过渡金属。半金属元素包括硼、硅、锗、砷、锑和碲。因此，来源于氧化铝的非金属元素如氧不包括在金属元素和半金属元素中。
阳极氧化膜14的厚度没有特别限定，但优选为1～50μm。阳极氧化膜14的厚度在1μm以上可防止基材12被腐蚀。而阳极氧化膜14的厚度在50μm以下可减少阳极氧化膜14的光吸收，由此提高铝构件10的亮度。阳极氧化膜14的厚度优选为5～20μm。
基材12的阳极氧化膜14侧的表面12a的算术平均粗糙度Sa为0.1～0.5μm，最大高度Sz为0.2～5μm，并且粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm为0.5～10μm，这些数值是在去除了阳极氧化膜14之后测定的。
算术平均粗糙度Sa在0.1μm以上可使得透过阳极氧化膜14的光在基材12的表面12a上漫反射，这能够使铝构件10的外观即使从不同视角倾斜观察也呈白色。算术平均粗糙度Sa在0.5μm以下可防止透过阳极氧化膜14的光在基材12的表面12a上的各凹凸之间被捕获，这可防止铝构件10的外观呈灰色。算术平均粗糙度Sa优选为0.1～0.4μm。
最大高度Sz在0.2μm以上可使得透过阳极氧化膜14的光在基材12的表面12a上漫反射，这能够使铝构件10的外观即使从不同视角倾斜观察也呈白色。最大高度Sz在5μm以下可防止透过阳极氧化膜14的光在基材12的表面12a上的各凹凸之间被捕获，这可防止铝构件10的外观呈灰色。最大高度Sz优选为1～4.7μm。
粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm在0.5μm以上可防止透过阳极氧化膜14的光在基材12的表面12a上的各凹凸之间被捕获，这是因为基材12的表面12a上的凹凸周期不会过小。这可防止铝构件10的外观呈灰色。在粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm在10μm以下的情况下，基材12的表面12a上的凹凸周期不会过大。结果，透过阳极氧化膜14的光在基材12的表面12a上漫反射，铝构件10的外观即使从不同视角倾斜观察也呈白色。粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm优选为5～9.5μm。
基材12的表面12a上的算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz和粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm可以通过从基材12去除阳极氧化膜14来测定。需要注意的是，由于基材12的表面12a上的凹凸会通过阳极氧化处理而变得光滑，因此阳极氧化处理之前的基材12的表面12a上的凹凸和阳极氧化处理之后的基材12的表面12a上的凹凸可能形状不同。因此，在本实施方式中，在去除了阳极氧化膜14之后测定基材12的表面12a的形状。从基材12去除阳极氧化膜14的方法不限于特定方法。例如，根据JIS H8688:2013[铝及其合金的阳极氧化处理——阳极氧化膜的每单位面积的质量(表面密度)的测定方法]，将铝构件10浸渍于浸渍于磷酸铬酸(VI)溶液中以使阳极氧化膜14溶解并去除。
基材12的表面12a的算术平均粗糙度Sa和最大高度Sz可根据ISO 25178来测定。基材12的表面12a的粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm可根据JIS B0601:2013(ISO 4287:1997,Amd.1:2009)来测定。
阳极氧化膜14的表面14a的算术平均粗糙度Sa优选为0～0.45μm。阳极氧化膜14的表面14a的算术平均粗糙度Sa在0.45μm以下可使阳极氧化膜14的表面14a反射一部分光，这可进一步提高铝构件10的白度。阳极氧化膜14的表面14a的算术平均粗糙度Sa可根据ISO25178来测定。可通过对表面14a进行抛光或其他方式来调整阳极氧化膜14的表面14a的算术平均粗糙度Sa。
在本实施方式中，优选从阳极氧化膜14侧测定的铝构件10的L*a*b*色彩体系中的L*值为85～100，a*值为-1～+1，且b*值是-1.5～+1.5。L*a*b*色彩体系中的L*值、a*值和b*值可根据JIS Z8781-4:2013(比色法-第4部分：CIE 1976L*a*b*色彩空间)来确定。具体地，L*值、a*值和b*值可用色彩色差计来测定，它们可在例如漫射照明/0°视角(D/0)、2°视角和C光源这样的条件下测定。
L*值在85以上可提高亮度并因此提高铝构件10的白度。L*值的上限没有特别限定，因此为L*值的最大值为100。L*优选在85.5以上。
a*值为-1～+1和b*值为-1.5～+1.5意味着色度值接近0，这可防止铝构件10呈红色、呈黄色、呈绿色和呈蓝色，并且提高铝构件10的白度。优选a*值为-0.8～+0.8，并且b*值为-0.8～+0.8。
优选阳极氧化膜14的表面14a的算术平均粗糙度Sa为0～0.45μm，并且L*值为85.5～100。这可使阳极氧化膜14的表面14a反射一部分光并且进一步提高铝构件10的白度。
如上所述，本实施方式所涉及的铝构件包括：由铝或铝合金形成的基材、以及形成于基材的表面上的阳极氧化膜。所述铝或铝合金含有0～10质量％的镁、0.1质量％以下的铁以及0.1质量％以下的硅，并且其余量为铝和不可避免的杂质。并且，基材的阳极氧化膜侧的表面的算术平均粗糙度Sa为0.1～0.5μm，最大高度Sz为0.2～5μm，并且粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm为0.5～10μm，这些数值是在去除了阳极氧化膜之后测定的。这些特征使得本实施方式的铝构件的外观看上去如纸那么白。
本实施方式的铝构件具备如纸那么白的外观，可优选地用于例如智能手机和个人电脑的外壳。
[铝构件的制造方法]
本实施方式的生产铝构件的方法不限于特定方法，但是所述方法可包括如图2所示的例如基材制备工序S1、喷砂工序S2、蚀刻工序S3、阳极氧化工序S4和抛光工序S5。下面对各工序进行详细说明。
(基材制备工序S1)
基材制备工序S1用于制备基材12。制备基材12的方法不限于特定方法，可为此采用已知方法。例如，可通过准备具有规定元素的熔融金属、铸造、压延、热处理等工序来制备基材12。或者，基材12可在铸造之后、压延之后或者热处理之后不经特定的表面处理而直接使用。再或者，基材12可在用铣床抛光以及用砂纸、磨轮抛光、电解抛光等对表面12a进行抛光后使用。在使用前，可以对基材12的表面12a进行抛光以将算术平均粗糙度Ra调整到约100nm以下。基材12的表面的算术平均粗糙度Ra在100nm以下可增加基材12的亮度。这能使铝构件10即使在喷砂工序S2、蚀刻工序S3和阳极氧化工序S4之后也具有更接近纸的白色外观。
(喷砂工序S2)
在喷砂工序S2中，通过喷砂使颗粒撞击基材12的表面12a以在表面12a上形成凹凸。喷砂条件没有特别限定，只要去除了阳极氧化膜14之后基材12的阳极氧化膜14侧的表面12a的算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz和粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm在上述相应特定范围内即可。喷砂方法不限于特定方法，例如湿喷砂和干喷砂中的至少一种均可用于此。
本实施方式的铝构件的制造方法优选包括使平均粒径在20μm以下的颗粒撞击基材12的表面12a的工序。在要撞击基材12的表面12a的颗粒的平均粒径在20μm以下的情况下，阳极氧化膜形成之后基材12的表面12a上会形成细微凸起。这可防止已透过阳极氧化膜14的光在基材12的表面12a上的各凹凸之间被吸收，并使铝构件10的外观看上去更白。颗粒的平均粒径更优选在10.5μm以下。颗粒的平均粒径的下限没有特别限定，但优选平均粒径在2μm以上。在颗粒的平均粒径在2μm以上的情况下，基材12的表面12a上适当地形成凹凸，其将透过阳极氧化膜14的光漫反射。因此，铝构件10即使从不同视角倾斜观察也呈白色，这使得铝构件10看上去像纸那样白。需要注意的是，颗粒的平均粒径是指基于体积的粒径分布中累积值为50％时的颗粒直径，其可以通过例如激光衍射散射法来测定。
用于喷砂的颗粒的实例包括：含碳化硅、碳化硼、氮化硼、氧化铝、氧化锆等的陶瓷珠；含钢等的金属珠；含尼龙、聚酯、三聚氰胺树脂等的树脂珠；以及含玻璃等的玻璃珠。在湿喷砂的情况下，颗粒可与液体如水混合而向基材12喷射。喷砂条件如喷砂压力和颗粒总数没有特别限定。可根据基材12的状态或其他因素来适当地调整条件。
(蚀刻工序S3)
蚀刻工序S3用于去除在喷砂工序S2中形成的基材12的表面12a上的凹凸的尖锐边缘以使凹凸变平滑。蚀刻条件没有特别限定，只要基材12的阳极氧化膜14侧的表面12a在去除了阳极氧化膜14后的算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz和粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm在上述相应特定范围内即可。
本实施方式的铝构件的制造方法优选具备用酸性溶液和碱性溶液中的至少一种对撞击过颗粒的基材12进行蚀刻的工序。对于酸性溶液，例如可使用盐酸、硫酸、硝酸等的水溶液。对于碱性溶液，例如可使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等的水溶液。酸性溶液和碱性溶液的浓度没有特别限定，但是作为一个实例，在使用氢氧化钠水溶液的情况下，氢氧化钠的水溶液浓度可以为1～10％。
蚀刻时间和蚀刻温度也没有特别限定，可根据需要对应基材12的状态和蚀刻剂来进行调整。例如，蚀刻时间为5～90秒，并且蚀刻温度为40℃～60℃。
(阳极氧化工序S4)
本实施方式的铝构件的制造方法可以包括对基材12的表面12a进行阳极氧化处理以形成阳极氧化膜14的工序。阳极氧化处理的方法没有特别限定，基材12的表面12a可通过例如将基材12设置在阳极上并对电解质水溶液进行电解来氧化。在如上所述的基材12经过蚀刻的情况下，本实施方式的铝构件的制造方法优选包括对基材12的经过蚀刻的表面12a进行阳极氧化处理以形成阳极氧化膜14的工序。
用于阳极氧化处理的电解处理液不限于特定种类，可以使用已知的电解处理液。电解处理液优选是多元酸水溶液，因为铝在其中具有低溶解度。多元酸不限于任何特定种类，多元酸的实例包括硫酸、磷酸、铬酸、草酸、酒石酸和丙二酸。电解处理液优选是选自硫酸、磷酸和草酸的至少一种水溶液。换言之，本实施方式的铝构件的制造方法优选具备用选自硫酸、磷酸和草酸中的至少一种水溶液对基材12的表面12a进行阳极氧化处理以形成阳极氧化膜14的工序。
用于阳极氧化处理的电解条件没有特别限定，可根据需要对应基材12的状态和其他因素来进行调整。作为一个实例，电解处理液的温度为10℃～30℃，电压为10V～20V，并且电量为10C/cm2～30C/cm2，且电解时间为20分钟～50分钟。
(抛光工序S5)
抛光工序S5用于对阳极氧化膜14的表面14a进行抛光而使其平滑化。阳极氧化膜14的平滑化表面14a可减少光在阳极氧化膜14的表面14a处的漫反射，并提高阳极氧化膜14的表面14a的光反射率。因此，抛光工序S5进一步提高了铝构件10的L*值。
抛光的方法不限于特定方法，只要其能够使阳极氧化膜14的表面14a平滑化即可，实例包括喷砂抛光和磨轮抛光等的物理抛光。具体来说，本实施方式的铝构件的制造方法优选具备通过喷砂抛光和磨轮抛光中的至少一种对阳极氧化膜14的表面14a进行抛光的工序。喷砂抛光可以是湿喷砂抛光也可以是干喷砂抛光。作为喷砂抛光方法，可以使用购自株式会社不二制作所(Fuji Manufacturing Co.,Ltd)的SIRIUS Processing(SIRIUS处理)(注册商标)来抛光基材12的表面12a。
不旨在限制本实施方式，本实施方式的铝构件的制造方法还可以包括密封膜室中的微孔以改进耐腐蚀性的封孔工序。封孔工序可以通过已知方法来进行。该工序例如可使用热水蒸气、乙酸镍水溶液和氟化镍等来进行。
铝构件的制造方法优选具备：使平均粒径为20μm以下的颗粒撞击基材12的表面12a的工序、以及用酸性溶液和碱性溶液中的至少一种对撞击过颗粒的基材12进行蚀刻的工序。铝构件的制造方法还优选具备对基材12的经过蚀刻的表面12a进行阳极氧化处理以形成阳极氧化膜14的工序。通过具备上文所包括的这些工序，基材12的阳极氧化膜14侧的表面12a在去除了阳极氧化膜14后的算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz和粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm在规定的范围内。因此，本实施方式的铝构件的制造方法提供了外观如纸那么白的铝构件10。
实施例
下文将用实施例和比较例来更详细地描述本实施方式，但本实施方式不限于这些例。
[实施例1]
通过从经过压延处理且厚度为3mm的铝合金板切出尺寸为50mm×50mm的试验片来制备基材。所述基材包含4质量％的镁(Mg)、0.02质量％的铁(Fe)以及0.02质量％的硅，并且其余量为铝(Al)和不可避免的杂质。
接着，通过使颗粒撞击基材来进行干喷砂，从而在基材的表面上形成凹凸。所用的颗粒是购自株式会社不二制作所的不二Random WA颗粒号800(最大粒径38.0μm，平均粒径：14.0±1.0μm)。
随后，将每1L水溶解50g氢氧化钠而制成的5％氢氧化钠水溶液加热到50℃，并且将其上形成了凹凸的基材浸渍于该水溶液中90秒来对基材进行蚀刻。
将经过蚀刻的基材浸渍于15％硫酸水溶液中，以在硫酸水溶液的温度为18℃、电压为15V、电量为20C/cm2及处理时间为35分钟的条件下对基材进行阳极氧化处理。通过该工序，在基材的表面上形成了阳极氧化膜，并且获得了铝构件。
[实施例2]
用购自株式会社不二制作所的不二Random WA颗粒号1000(最大粒径32.0μm，平均粒径：11.5±1.0μm)来代替颗粒号为800的颗粒，并且蚀刻时间设置为30秒。除此以外，以与实施例1相同的方式制备铝构件。
[实施例3]
用购自株式会社不二制作所的不二Random WA颗粒号2000(最大粒径19.0μm，平均粒径：6.7±0.6μm)来代替颗粒号为800的颗粒，并且蚀刻时间设置为30秒。除此以外，以与实施例1相同的方式制备铝构件。
[实施例4]
用购自株式会社不二制作所的不二Random WA颗粒号4000(最大粒径11.0μm，平均粒径：3.0±0.4μm)来代替颗粒号为800的颗粒，并且蚀刻时间设置为5秒。除此以外，以与实施例1相同的方式制备铝构件。
[实施例5]
用湿喷砂来代替干喷砂在基材的表面上形成凹凸。此外，用购自株式会社不二制作所的不二Random WA颗粒号1200(最大粒径27.0μm，平均粒径：9.5±0.8μm)来代替颗粒号为800的颗粒。蚀刻时间设置为30秒。除此以外，以与实施例1相同的方式制备铝构件。
[实施例6]
用湿喷砂来抛光阳极氧化膜的表面。除此以外，以与实施例5相同的方式制备铝构件。
[实施例7]
用SIRIUS处理来抛光阳极氧化膜的表面。除此以外，以与实施例5相同的方式制备铝构件。
[实施例8]
用磨轮抛光来抛光阳极氧化膜的表面。除此以外，以与实施例5相同的方式制备铝构件。
[比较例1]
用购自株式会社不二制作所的不二Random WA颗粒号400(最大粒径75.0μm，平均粒径：30.0±2.0μm)来代替颗粒号为800的颗粒，并且蚀刻时间设置为30秒。除此以外，以与实施例1相同的方式制备铝构件。
[比较例2]
用湿喷砂来代替干喷砂在基材的表面上形成凹凸。此外，用购自株式会社不二制作所的不二Random WA颗粒号8000(最大粒径6.0μm，平均粒径：1.2±0.3μm)来代替颗粒号为800的颗粒。蚀刻时间设置为60秒。除此以外，以与实施例1相同的方式制备铝构件。
[比较例3]
使用包含4质量％的镁(Mg)、0.1质量％的铁(Fe)和0.3质量％的硅(Si)、并且其余量为铝(Al)和不可避免的杂质的基材。除此以外，以与实施例5相同的方式制备铝构件。
[评价]
根据算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz、粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm、色调和外观，对各例中制得的铝构件进行如下评价。各实施例的详细和评价结果示于表1和表2。
(算术平均粗糙度Sa和最大高度Sz)
首先，根据JIS H8688:2013将如上制得的各铝构件浸渍于磷酸铬酸(VI)溶液中以溶解并去除阳极氧化膜。随后，根据ISO 25178测定基材的阳极氧化膜侧的表面的算术平均粗糙度Sa和最大高度Sz。算术平均粗糙度Sa和最大高度Sz的测量条件如下。
算术平均粗糙度Sa和最大高度Sz的测量条件
仪器：布鲁克(Bruker)AXS公司，3D白光干涉显微镜Contour GT-I
测量面积：60μm×79μm
物镜：115倍
内镜：1倍
(粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm)
首先，根据JIS H8688:2013，在磷酸铬酸(VI)溶液中溶解并去除如上获得的各铝构件的阳极氧化膜。随后，根据JIS B0601:2013测定基材的阳极氧化膜侧的表面的粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm。粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm的测量条件如下。
粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm的测量条件
仪器：布鲁克AXS公司，3D白光干涉显微镜Contour GT-I
截止λc：80μm
物镜：115倍
内镜：1倍
测量距离：79μm
(色调)
根据JIS Z8722，使用色彩色差计从阳极氧化膜的表面测定各铝构件的色调，以确定L*值、a*值和b*值。颜色测量条件如下。
色调的测量条件
色彩色差计：购自日本柯尼卡美能达株式会社(KONICA MINOLTA JAPAN,INC.)的CR400。
照明/观察光学系统：漫射照明/0°视角(D/0)
观察条件：紧密匹配CIE颜色匹配函数的2°视角
光源：C光源
色彩体系：L*a*b*
(外观)
对垂直观察阳极氧化膜的表面及倾斜观察阳极氧化物的表面时的各铝构件的色调进行目视评价。
[表1]
Figure BDA0002390413900000131
[表2]
Figure BDA0002390413900000141
如表1和2所示，对于实施例1～8的铝构件，L*值在85～100的范围内，a*值在-1～+1的范围内，并且b*值在-1.5～+1.5的范围内。此外，实施例1～8的铝构件从垂直方向和倾斜方向观察时都呈白色。
而对于比较例1的铝构件，由于使用粒径大的颗粒用于喷砂，因此基材表面变得粗糙，并且外观呈灰色。对于比较例2的铝构件，由于使用粒径小的颗粒用于喷砂，因此基材表面变得光滑，从垂直方向观察时外观呈白色。然而，从倾斜方向观察时，外观呈灰色。对于比较例3的铝构件，由于基材中所包含的硅的量较大，因此阳极氧化膜中的硅含量变得过大，这使得外观呈白色中带黄色。
本文包括日本专利特愿2017-164174号(申请日：2017年8月29日)的全部内容。
如上利用实施例和比较例对本实施方式进行了说明，但是本实施方式不限于这些例，而是可在本实施方式的范围内进行各种改变。
工业适用性
本发明提供了外观如纸那么白的铝构件及其制造方法。
附图标记
10 铝构件
12 基材
12a 表面
14 阳极氧化膜
14a 表面

Claims (6)

1.一种铝构件，其包括：
由铝或铝合金形成的基材，所述铝或铝合金含有0～10质量％的镁、0.1质量％以下的铁以及0.1质量％以下的硅，并且其余量为铝和不可避免的杂质；和
形成于基材的表面上的阳极氧化膜，其中，
所述基材的所述阳极氧化膜侧的表面的算术平均粗糙度Sa为0.1～0.5μm，最大高度Sz为0.2～5μm，并且粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm为0.5～10μm，其中，算术平均粗糙度Sa、最大高度Sz和粗糙度轮廓单元的平均宽度Rsm是在去除了阳极氧化膜之后测定的。
2.根据权利要求1所述的铝构件，其中，
从所述阳极氧化膜侧测定的所述铝构件的L*a*b*色彩体系中的L*值为85～100，a*值为-1～+1，并且b*值为-1.5～+1.5。
3.根据权利要求2所述的铝构件，其中，
所述阳极氧化膜的表面的算术平均粗糙度Sa为0～0.45μm，并且所述L*值为85.5～100。
4.权利要求1～3中任一项所述的铝构件的制造方法，所述方法包括：
通过喷砂抛光和磨轮抛光中的至少一种对所述阳极氧化膜的表面进行抛光。
5.权利要求1～3中任一项所述的铝构件的制造方法，所述方法包括：
通过使用选自硫酸、磷酸和草酸中的至少一种水溶液对所述基材的表面进行阳极氧化处理而形成所述阳极氧化膜。
6.权利要求1～3中任一项所述的铝构件的制造方法，所述方法包括：
使平均粒径在20μm以下的颗粒撞击所述基材的表面；
使用酸性溶液和碱性溶液中的至少一种对撞击了所述颗粒的基材进行蚀刻；以及
通过对所述基材的经过蚀刻的表面进行阳极氧化处理而形成所述阳极氧化膜。
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