CN115369297A - 镁锂合金构件及其制造方法、光学装置、成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种合金构件，包括：由镁锂合金制成的基板，其中镁含量与锂含量之和的质量占比为90％以上；和设置在基板上的涂膜。涂膜含有氟和氧，其中氟含量的原子占比大于50％，并且氧含量的原子占比小于5％。本发明还涉及合金构件的制造方法、包括合金构件的光学装置、成像装置、电子装置和移动体。

Description

镁锂合金构件及其制造方法、光学装置、成像装置

本申请是名称为“镁锂合金构件及其制造方法、光学装置、成像装置”、国家申请日为2019年12月17日、国家申请号为201911297355.0的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种镁锂合金构件，其在镁锂合金的基板上具有含有大量氟的涂膜。

背景技术

镁合金具有重量轻和优异的阻尼特性，其被用于各种物品。近年来，物品需要进一步减轻重量，因此提议了使用镁-锂合金。然而，锂是非常具有活性、易于离子化和溶解的金属元素，在暴露于高温高湿环境中时，锂耐腐蚀性差。因此，需要改善镁锂合金的耐腐蚀性。

已知为了改善镁锂合金的耐腐蚀性，对镁锂合金的表面进行氟化以在表面上形成氟化涂膜。日本专利申请特开No.2003-171776公开了用包含酸性氟化铵和铝的处理液对镁锂合金的表面进行浸渍处理。此外，国际公开No.WO2014/203919公开了用氟化氢对镁锂合金的表面进行转化处理。

然而，常规方法不能使镁锂合金的表面包含大量的氟。因此，常规镁锂合金构件的耐腐蚀性不足。

发明内容

用于解决上述问题的合金构件的特征在于包括：由镁锂合金制成的基板，其中镁含量和锂含量之和的质量占比为90％以上；设置在基板上的涂膜，其中涂膜含有氟和氧，其中氟含量的原子占比大于50％并且氧含量的原子占比小于5％。

用于解决上述问题的合金构件的制造方法的特征在于包括：提供由镁锂合金制成的基板，其中镁含量和锂含量之和的质量占比为90％以上；在中性氟化铵的水溶液中布置阴极基板和作为阳极的由镁锂合金制成的所述基板；在阳极和阴极之间施加电压以在基板上设置涂膜；其中，涂膜含有氟和氧，其中氟含量的原子占比大于50％并且氧含量的原子占比小于5％。

参考附图，根据下文对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出了本发明的合金构件的局部剖视图。

图2是示出了本发明的合金构件的制造步骤的流程图。

图3是示出了用于制造本发明的合金构件的阳极氧化装置的示意图。

图4是示出了在一个实施例中在形成涂膜中的电流-电压曲线的图。

图5是示出了本发明的成像装置的示意图。

图6是示出了本发明的电子装置的示意图。

图7是示出了本发明的移动体的示意图。

图8是示出了示例3中的涂膜的厚度方向上的成分分布的图。

图9是示出了示例2中的涂膜的厚度方向上的成分分布的图。

图10是示出了示例1中的涂膜的厚度方向上的成分分布的图。

图11是示出了比较例3中的涂膜的厚度方向上的成分分布的图。

具体实施方式

现在将根据附图详细地描述本发明的优选实施例。

<合金构件>

图1是示出了本发明的合金构件的局部剖视图。合金构件100包括由镁锂合金制成的基板102和设置在基板102上的涂膜101。可以根据需要在涂膜101上布置诸如底涂层和外涂层的涂层。涂层的示例包括具有隔热功能的隔热膜。

(基板)

基板102由镁锂合金(在下文中称为Mg-Li合金)制成。Mg-Li合金以Mg(镁)为主要成分，具有重量轻和优异的阻尼特性。优异的阻尼特性意味着通过将振动能快速转换为热能来快速消除振动。

在本说明书中，Mg-Li合金是指合金中Mg和Li的总含量的质量占比为90％以上的合金。Mg和Li的含量的质量占比小于90％时，难以实现轻量化。在Mg-Li合金中可以包含其他金属元素来调节其性能，只要其他金属元素的含量的质量占比小于10％即可。金属元素的示例包括Al、Zn和Ca。

Mg-Li合金的原料不受特别的限制。可商购获得的材料的示例包括由AmliMaterials Technology Co.,Ltd.制造的轧制板材LZ91、由Amli Materials TechnologyCo.,Ltd制造的锻造成型材料Ares、由Santoku Corporation制造的轧制板材LA143和触变成型管材LA149。

相对于Mg含量和Li含量之和，Mg-Li合金中的锂含量的质量占比优选为0.5％以上且15％以下。锂含量的质量占比小于0.5％时，不能实现Mg合金的轻量化，而锂含量的质量占比大于15％时，阻尼性能可能不足。更优选地，锂含量的质量占比为8％以上且14％以下。

由于Li是贱金属，因此常规Mg-Li合金容易被腐蚀。具体地，当该合金长时间暴露在温度为55℃且湿度为95％的高温高湿环境中时，不能抑制常规Mg-Li合金的腐蚀。当水附着至Mg-Li合金的表面时，Li与水反应而形成氢氧化锂，此外还产生氢气。氢气在某些情况下会使通过Mg-Li合金的表面处理形成的膜膨胀或剥离。因此，需要提供即使在水与Mg-Li合金的表面接触时也能抑制产生氢气的涂膜。

(涂膜)

涂膜101含有氟(F)和氧(O)，其中氟含量的原子占比大于50％并且氧含量的原子占比小于5％。在Mg-Li合金的基板102上设置具有上述特征的涂膜101使得即使与水接触也能够抑制氢气的产生。

原因在于，在涂膜101中的F含量的原子占比大于50％的情况下，即使发生Li的释放，也能够在涂膜中形成对水和氧呈惰性的大量氟化物。作为氟化物，不仅形成LiF(氟化锂)，而且还形成MgF₂(氟化镁)。这些氟化物的焓较小。而且，这些氟化物在水中的溶解度小。

此外，在将F含量的原子占比设定为大于50％的同时，将O含量的原子占比设定为小于5％。O含量的原子占比小于5％时，可以抑制Li的活化和Li₂O(氧化锂)的产生，因此可以抑制氢气的产生。O含量的原子占比大于5％时，产生Li₂O。Li₂O与水反应而变成在水中具有较大溶解度的氢氧化锂，从而产生氢。

从易于生产的角度来看，F含量的原子占比可以为70％以下。从相同的角度来看，O含量的原子占比可以为2％以上。

涂膜101的厚度可以为25μm以上。涂膜的厚度为25μm以上时，可以减少在涂膜中产生的缺陷。结果，即使在水从涂膜表面浸入时，也可以减少水到达基板102的可能性。

在将涂膜101中的氟含量的原子占比表示为M1％并且将镁和锂的含量之和的原子占比表示为M2％时，涂膜101可以具有其中M1为M2的两倍以上的区域。

在LiF成分为化学计量比的情况下，F的原子占比为50％。另外，在MgF₂成分为化学计量比的情况下，F的原子占比为66.7％。换句话说，在作为基板的Mg-Li合金的表面中的Mg和Li被完全氟化时，F的原子占比介于50％和66.7％之间。

因而，具有其中涂膜101中的氟的含量M1是镁和锂的含量之和M2的两倍以上的区域意味着存在的氟的量大于对应于使镁和锂完全氟化的占比。由于存在多余的氟，因此即使产生活性锂和镁，氟也与这些活性物质反应而形成稳定的氟化物，因此即使在更恶劣的环境下也能够抑制腐蚀。

该区域可以形成在距涂膜的表面沿厚度方向为10μm以内的位置。此外，该区域可以连续地形成直到距涂膜的表面沿厚度方向为20μm以内的位置。原因是在任何情况下，该结构都几乎不与涂膜表面处的水反应。

<合金构件的制造方法>

图2是示出了本发明的合金构件的制造步骤的流程图。图3是示出了本发明的合金构件的制造中的阳极氧化装置的示意图。参考图2和图3，描述本发明的合金构件的制造方法。

首先，提供由Mg-Li合金制成的基板7。

接下来，由与基板7相同的材料制成的工件传导和保持夹具8连接至基板7。具体地，通过弯曲工件传导和保持夹具8以将基板7放入其中来进行连接。

接下来，将基板7和工件传导和保持夹具8浸入硝酸(浓度：质量占比为3-5％)中以进行酸洗。进行酸洗以去除存在于基板7和工件传导和保持夹具8的每个表面中的氧化层。可以用诸如盐酸或硫酸的酸代替硝酸，只要它能够溶解并去除表面上的氧化层便足够。在酸洗后，用纯水喷淋清洗基板7和工件传导和保持夹具8。然后将基板7和工件传导和保持夹具8浸入至在90℃至99℃加热的纯水中，并将其拉起以进行干燥。

在经过这种处理后的基板7的表面上，使用阳极氧化装置9通过阳极氧化处理形成氟化涂膜。

随后，描述阳极氧化处理。

在用于在基板7上形成氟化涂膜的处理槽1中，布置中性氟化铵溶液作为电解液2。中性氟化铵溶液的浓度优选为181g/L至453g/L、即饱和状态。为了使Mg-Li合金基板的表面完全氟化，优选的是将中性氟化铵溶液设定至高浓度。

电解液2的水溶液是中性的，具有期望为6.0以上且8.0以下的pH。在pH降低的酸性条件下，形成作为有毒物质的氟化氢。另一方面，在pH增大的碱性条件下，阳极氧化不仅涉及与氟的反应，而且还涉及与氧的反应。结果，降低了涂膜中的氟的含量占比。pH可以在7.0至7.5的范围内。原因是在pH处于该范围内时，容易施加较高的电压。换句话说，使用中性氟化铵作为电解液，可以施加比通常更高的电压，从而可以增大要形成的涂膜中的氟含量。

电解液2经由泵3和过滤器4通过管道从处理槽1的底部向处理槽1的顶部进行循环及搅拌。由于由泵3引起的温度升高，可以通过制冷机等对电解液2进行温度控制。电解液2的优选温度在-20℃至60℃的范围内。在该温度范围内，待形成的涂膜没有特别的差异。

电源5的阴极连接至浸在处理槽1中的阴极电极6。可以将与电解液具有良好反应性的任何材料用作阴极电极6，并且可以使用例如碳、铂、钛和SUS。另外，由于电源5的阳极与连接至基板7的工件传导和保持夹具8连接，因此基板7和工件传导和保持夹具8用作阳极电极。

在完成至电源的连接之后，施加电压。图4是示出了在一个实施例中在形成氟化涂膜中的电流-电压曲线的图。横轴是时间[单位：秒]，纵轴是电流[单位：A]或电压[单位：V]，实线表示电流，虚线表示电压。施加电压的起点设定在0秒，开始施加电压时，通过恒定电流控制形成恒定电流。电流使氟化涂膜在基板7的表面上生长。当氟化涂膜生长至一定的厚度时，电流随着表面电阻的增大而受到抑制。由于恒定电流控制，电压与电流的抑制并行地逐渐增大。在电压增大到设定值时的时间点，变为恒定电压控制，从而将电压控制为恒定的。在这个时间点，电流迅速减小。当电流充分降低(例如，降低至0.01A以下)时，停止导电。为了获得期望的膜厚度，可以在流过了预定的电量(电流对时间的积分)时停止电压供应。

氟化涂膜的膜厚可以大致由设定电压确定，在轧制板材LZ91用作基板的情况下，设定电压优选为121V以上。在设定电压小于121V的情况下，氟化涂膜的膜厚可能不够厚。另一方面，尽管随着设定电压增大，氟化涂膜更容易形成得更厚，但是在设定电压大于157V的情况下可能使氟化涂膜成为多孔结构。在膜厚超过80μm的情况下，发生电弧放电而引起介质击穿，并且氟化膜可能具有多孔结构。此外，尽管设定电流值不受特别的限制，但是在设定电流值较低的情况下，氟化涂膜的生长需要较长的时间。因此，尽管取决于基板的表面积，但设定电流值理想地为1A以上。

随后，在用水进行清洗并干燥之后，从基板7上移除工件传导和保持夹具8，从而可以获得本发明的具有氟化涂膜的合金构件，其在Mg-Li合金基板上具有氟化涂膜。

<成像装置>

图5示出了在优选的实施例中作为本发明的成像装置的数码单镜头反射式照相机600的结构。在图5中，虽然作为光学装置的镜筒601是可从照相机主体602拆卸的所谓可换镜头，但照相机主体602与镜筒601连接。

来自物体的光穿过光学系统，以被用于拍摄的成像设备接收，所述光学系统包括设置在镜筒601的壳体中的成像光学系统的光轴上的多个透镜603和605。透镜605由内筒604支撑，使得能够相对于镜筒601的外筒移动以进行聚焦和变焦。

在拍摄之前的观察期间，来自物体的光被照相机主体的壳体621中的主反射镜607反射。在光穿过棱镜611之后，要被拍摄的图像通过取景器透镜612而显示给摄影者。主反射镜607例如是半反射镜，并且透射通过主反射镜的光被副反射镜608反射至AF(自动聚焦)单元613的方向上，从而将反射光用于例如距离的测量。主反射镜607通过粘合等安装并支撑在主反射镜保持器640上。在拍摄期间，主反射镜607和副反射镜608通过未在图中示出的驱动机构而从光路移出，并且快门609被打开，从而从镜筒601入射的要被拍摄的光图像成像于成像设备610上。光圈606允许通过改变光圈面积来改变拍摄期间的亮度和景深。

本发明的合金构件可以用作壳体620。壳体620可以仅包括本发明的合金构件，或者可以在本发明的合金构件上具有涂层。由于本发明的合金构件重量轻且耐腐蚀性优异，因此可以提供比常规成像装置质量更轻且耐腐蚀性更优异的成像装置。

尽管作为本发明的成像装置的示例已经描述了数码单镜头反射式照相机，但是本发明不限于此，而是可以包括智能手机和紧凑型数码照相机。

<电子装置>

图6示出了在优选的实施例中作为本发明的电子装置的示例的个人计算机的结构。在图6中，个人计算机800包括显示部分801和主体部分802。在主体部分802中，设置有图中未示出的电子部件。本发明的合金构件可以用作主体部分802的壳体。壳体可以仅包括本发明的合金构件，或者可以在本发明的合金构件上具有涂层。由于本发明的合金构件重量轻且耐腐蚀性优异，因此可以提供比常规个人计算机质量更轻且耐腐蚀性更优异的个人计算机。

尽管作为本发明的电子装置的示例已经描述了个人计算机，但是本发明不限于此，而是可以包括智能手机和平板电脑。

<移动体>

图7示出了在一个实施例中作为本发明的移动体的示例的无人机。无人机700包括多个移动单元701和连接至移动单元701的主体部分702。移动单元具有例如螺旋桨。如图7中所示，支腿部分703可以连接至主体部分702或者照相机704可以连接至主体部分702。本发明的合金构件可以用作主体部分702和支腿部分703的壳体。壳体可以仅包括本发明的合金构件，或者可以在本发明的合金构件上具有涂层。由于本发明的合金构件的阻尼特性和耐腐蚀性优异，因此可以提供比常规无人机具有更优异的阻尼特性和耐腐蚀性的无人机。

尽管作为本发明的移动体的示例已经描述了无人机，但是本发明不限于诸如无人机的飞行体，而是可以包括在地面上移动的移动体。

[示例]

参考以下示例描述本发明。

<合金构件的制造>

(示例1)

提供轧制构件LZ91(成分：Mg-9％Li-1％Zn，由Amli Materials Technology Co.,Ltd制造)作为基板7。将基板的尺寸设定为40mm×40mm×3mm。

接下来，将由LZ91制成的工件传导和保持夹具8和基板7浸入质量浓度为4％的硝酸中30秒以进行酸洗。然后用纯水清洗基板7和工件传导和保持夹具8。此外，将基板7和工件传导和保持夹具8浸入至在95℃加热的纯水中，然后再干燥。图3所示的阳极氧化装置由阴极6和阳极组装而成，阴极6由碳制成，阳极由基底7和工件传导和保持夹具8制成。

提供浓度为453g/L(pH＝7.0)的中性氟化铵溶液作为电解液2。通过制冷机将电解液2的温度控制到0℃±1℃。

阳极氧化条件根据图4所示的电流-电压曲线，设定电压值为121V，设定电流值为3A。

从施加电压起40秒后，电压达到115V，使得电流从3A下降。从施加电压起30分钟后，电流值达到0.01A。因此切断电压施加以获得示例1的合金构件。

(示例2)

除了通过制冷机将电解液2的温度控制到25℃、将设定电压值控制到122V并且将设定电流值控制到4A以外，在与示例1相同的条件下制造示例2的合金构件。

从施加电压起54秒后，电压达到122V，使得电流从4A下降。从施加电压起26分钟后，电流值达到0.01A。因此切断电压施加以获得示例2的合金构件。

(示例3)

除了通过制冷机将电解液2的温度控制到10℃、将设定电压值控制到126V并且将设定电流值控制到4A以外，在与示例1相同的条件下制造示例3的合金构件。

从施加电压起6分36秒后，电压达到126V，使得电流从4A下降。从施加电压起13分钟后，电流值达到0.007A。因此切断电压施加以获得示例3的合金构件。

(示例4)

除了通过制冷机将电解液2的温度控制到5℃、电解液2的浓度为344g/L、将设定电压值控制到128V并且将设定电流值控制到4A以外，在与示例2相同的条件下制造示例4的合金构件。

从施加电压起10分24秒后，电压达到128V，使得电流从4A下降。从施加电压起11分42秒后，电流值达到0.007A。因此切断电压施加以获得示例4的合金构件。

(示例5)

提供轧制板材LA143(成分：Mg-14％Li-3％Al，由Santoku Corporation制造)作为基板7。基板的尺寸为40mm×40mm×3mm。工件传导和保持夹具8也由LA143制成。除了通过制冷机将电解液2的温度控制到5℃以及将设定电压值控制到126V以外，在与示例3相同的条件下制造示例5的合金构件。

从施加电压起5分12秒后，电压达到126V，使得电流从4A下降。从施加电压起14分54秒后，电流值达到0.009A。因此切断电压施加以获得示例5的合金构件。

(示例6)

作为基板7，将LA149(成分：Mg-14％Li-9％Al，由Santoku Corporation制造)触变成型为直径为60mm、厚度为4mm、高度为60mm的圆筒状杯。工件传导和保持夹具8也由LA149制成。除了将设定电压值控制到115V以外，在与示例5相同的条件下制造示例6的合金构件。

从施加电压起59分42秒后，电压达到115V，使得电流从4A下降。从施加电压起68分42秒后，电流值达到0.01A。因此切断电压施加以获得示例6的合金构件。

(示例7)

作为基板7，将Ares(成分：Mg-8％Li-3％Al，Amli Materials Technology Co.,Ltd制造)锻造成直径为60mm、厚度为2mm、高度为40mm的圆筒状杯。工件传导和保持夹具8也由Ares制成。提供浓度为268g/L(pH＝7.0)的中性氟化铵溶液作为电解液2。通过制冷机将电解液2的温度控制到20℃±1℃。

施加126V的电压，使4A的电流流动18分20秒，然后关闭电压。此时，流入工件的电量为4400库仑，并且获得了示例7的具有厚度为48μm的氟化膜的合金构件。

(示例8)

除了电解液2的浓度为181g/L以及设定电压为155V以外，在与示例4相同的条件下制造示例8的合金构件。

从施加电压起13分10秒之后，电压变为155V，电流从4A下降。由于电流值在施加电压后16分55秒变为0.007A，因此停止施加电压，并且获得示例8的合金构件。

(比较例1)

除了将设定电压值控制到100V以外，在与示例1相同的条件制造比较例1的合金构件。

从施加电压起15秒后，电压达到100V，使得电流从3A下降。从施加电压起5分36秒后，电流值达到0.004A。因此切断电压施加以获得比较例1的合金构件。

(比较例2)

除了将设定电压值控制到105V以外，在与比较例1相同的条件下制造比较例2的合金构件。

从施加电压起14秒后，电压达到105V，使得电流从3A下降。从施加电压起8分24秒后，电流值达到0.006A。因此切断电源以获得比较例2的合金构件。

(比较例3)

除了将设定电压值控制到110V以外，在与比较例1相同的条件下制造比较例3的合金构件。

从施加电压起20秒后，电压达到110V，使得电流从3A下降。从施加电压起22分30秒后，电流值达到0.004A。因此切断电源以获得比较例3的合金构件。

(比较例4)

除了将设定电压值控制到120V以外，在与比较例1相同的条件下制造比较例4的合金构件。

从施加电压起47秒后，电压达到120V，使得电流从4A下降。从施加电压起14分钟后，电流值达到0.001A。因此切断电压施加以获得比较例4的合金构件。

(参考例1)

提供示例1中使用的轧制构件LZ91(成分：Mg-9％Li-1％Zn，由Amli MaterialsTechnology Co.，Ltd制造)作为基板7。在与示例1相同的条件下进行酸洗、水洗、热水洗和干燥后，在不进行阳极氧化的情况下获得参考例1中的基板。

(参考例2)

提供示例5中使用的轧制板材LA143(成分：Mg-14％Li-3％Al，由SantokuCorporation制造)作为基板7。在与参考例1相同的条件下进行酸洗、水洗、热水洗和干燥后，在不进行阳极氧化的情况下获得参考例2中的基板。

(参考例3)

准备示例6中使用的由LA149(成分：Mg-14％Li-3％Al，由Santoku Corporation制造)触变成型的直径为60mm、厚度为4mm且高度为60mm的圆筒状杯作为基板7。在与参考例1相同的条件下进行酸洗、水洗、热水洗和干燥后，在不进行阳极氧化的情况下获得参考例3的基板。

<合金构件的评估>

根据以下步骤进行对示例1至6和比较例1至4中的合金构件以及参考例1至3中的基板的评估。结果总结在表1中。分析结果和各种试验结果描述于表1中。

表1中的内容描述如下。

(EDS元素分析结果)

通过EDS(能量色散X射线光谱仪)对合金构件和基板中的每一个进行元素分析。

在EDS元素分析中，使用由Carl Zeiss AG制造的FE-SEM装置。EDS元素分析中的测量在以下条件下进行：在114倍的放大率下在视野范围内工作距离为9.87至9.97mm、加速电压为13kV。

结果在表1的“EDS分析中的元素占比[原子占比，％]”栏中描述。

(膜厚)

使用由Sanko Electronic Laboratory Co.,Ltd制造的膜厚探针NFe-2.0和涡流膜厚计STW-9000测量膜厚。

结果在表1的“膜厚[μm]”栏中描述。

(恒温恒湿下的耐久性试验)

在恒温恒湿下的耐久性试验中，将合金构件或基板在温度为55℃且湿度为95％的环境下放置1000小时，以检查是否存在外观的改变。通过视觉观察和放大率为50和200的显微镜观察评估外观。结果显示在表1的“恒温恒湿下的耐久性试验”栏中。“A”表示在耐久性试验前后之间外观不存在变化。“B”表示在耐久性试验前后之间外观存在变化。

(纯水中的浸渍试验)

在纯水中的浸渍试验中，将合金构件或基板浸入纯水中，并且在24小时后根据表面上的起泡密度来进行评估。起泡密度定义为通过将附着至整个表面上的气泡的数量除以表面积而获得的值。每平方厘米附着10个或更多个气泡的合金构件或基板被描述为“>10”。

(涂层的耐久性试验)

在合金构件或基板上设置涂层，并且在与恒温恒湿下的耐久性试验相同的温度和湿度条件下进行评估试验。

使用典型的镁烤漆(由Kawakami Paint Mfg.Co.,Ltd制造)通过在150℃下烘烤底涂层20分钟并在150℃下烘烤外涂层20分钟来设置涂层。底涂层的膜厚为15±5μm，外涂层的膜厚为20±5μm。

表1

根据表1中描述的结果，发现在EDS元素分析中具有原子占比大于50％的氟含量和原子占比小于5％的氧含量的合金构件即使在涂层的耐久性试验之后也没有引起涂层膨胀或剥离。

而且，每个示例中的合金构件具有非常少量的氢气气泡或不引发起泡。因此，可以设想的是，存在于基板表面和涂膜中的锂和镁处于作为非释放状态的非活性状态。

此外，合金构件具有厚度为25μm以上的氟化涂膜。

相比之下，在膜厚小于25μm的比较例1至4和参考例1至3中的所有涂层均在涂层的耐久性试验之后膨胀或剥离。在比较例1至4和参考例1至3中，氟含量的原子占比均小于50％并且氧含量的原子占比均为5％以上。

接下来，为了揭示在涂膜的耐久性方面具有良好结果的氟化涂膜的详细结构，通过XPS(X射线光电子能谱)分析对氟化涂膜的厚度(深度)方向上的成分分布进行测量。

作为XPS分析装置，使用由ULVAC-PHI,Inc.制造的PHI Quantera II。在15kV、25W的X射线辐射条件下，在Ar溅射能为69eV的情况下，沿厚度方向对200μm×200μm的区域进行测量。厚度方向上的位置通过在用Keyence Corporation制造的激光显微镜VR-3000进行测量之后测量蚀刻深度并且然后将蚀刻时间分配给每个测量点来计算。

在上述条件下，对示例3、示例2、示例1和比较例3中获得的每个合金构件的氟化涂膜进行XPS分析。通过XPS分析在氟化涂膜的厚度方向上的元素成分分布示出于图8至11中。图8示出了示例3中的结果，图9示出了示例2中的结果，图10示出了示例1中的结果，图11示出了比较例3中的结果。

在图8至11中，纵轴表示元素的成分占比，横轴表示距氟化涂膜的表面的深度。实线对应于氟的含量占比，虚线对应于镁和锂的含量占比之和的两倍。发现根据本发明的图8至10中所示的合金构件具有氟浓度(实线)高于Mg和Li成分的浓度的两倍(虚线)的区域。

另一方面，图11示出了通过XPS分析比较例3中的氟化涂膜的厚度方向上的元素成分分布。根据该图表，发现不存在氟原子浓度(实线)高于Mg和Li成分的浓度的两倍(虚线)的区域。

在这种结构中，不存在多余的氟，因此不能抑制所产生的活性锂和镁的活性。因此推断活性物质与水和空气反应，从而使耐久性恶化。

如上所述，本发明的合金基板包括对水和空气中的氧气具有稳定性的涂膜，因此其结构具有长期的稳定性，即使在浸入水中时也不会出现起泡。

根据本发明，可以在镁-锂合金的表面上形成包含大量氟的涂膜，这是通过常规方法无法实现的。结果，可以提供即使在长时间暴露于高温高湿环境下也能够抑制腐蚀的镁锂合金构件。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。

Claims (16)

1.一种合金构件，包括：

含有Mg、Li和至少一种选自Al、Zn和Ca的元素的基板；和

设置在基板上的涂膜，

其中，基板中的Mg含量与Li含量之和的质量占比为90％以上，

其中，涂膜含有氟，并且EDS元素分析中测得的涂膜中的氟含量的原子占比为50％以上。

2.根据权利要求1所述的合金构件，其中，基板中的Al含量、Zn含量和Ca含量之和的质量占比小于10％。

3.根据权利要求2所述的合金构件，其中，基板中的Al含量、Zn含量和Ca含量之和的质量占比为1％至9％。

4.根据权利要求1所述的合金构件，其中，基板中的Li含量相对于Mg含量和Li含量之和的质量占比为0.5％至15％。

5.根据权利要求4所述的合金构件，其中，基板中的Li含量相对于Mg含量和Li含量之和的质量占比为8％至14％。

6.根据权利要求1所述的合金构件，其中，EDS元素分析中测得的涂膜中的氧含量的原子占比为2％至小于5％。

7.根据权利要求1所述的合金构件，其中，EDS元素分析中测得的涂膜中的氟含量的原子占比为70％以下。

8.根据权利要求1所述的合金构件，其中，涂膜含有LiF和MgF₂。

9.根据权利要求1所述的合金构件，其中，涂膜含有镁和锂，并且在氟含量的原子占比表示为M1％并且镁和锂的含量之和的原子占比表示为M2％时，其中M1为M2的两倍以上的区域形成直到距涂膜的背离基板的表面沿涂膜的厚度方向深10μm的位置。

10.根据权利要求9所述的合金构件，其中，在涂膜的表面上形成其中M1为M2的两倍以上的区域。

11.根据权利要求1所述的合金构件，其中，涂膜含有镁和锂，并且在氟含量的原子占比表示为M1％并且镁和锂的含量之和的原子占比表示为M2％时，其中M1为M2的两倍以上的区域连续地形成直到距涂膜的背离基板的表面沿涂膜的厚度方向深20μm的位置。

12.一种可换镜头，其包括壳体、和位于壳体中且包括多个透镜的光学系统，

其中，壳体具有根据权利要求1至11中的任一项所述的合金构件。

13.一种成像装置，包括壳体、位于壳体中且包括多个透镜的光学系统、以及用于接收穿过光学系统的光的成像设备，

其中，壳体具有根据权利要求1至11中的任一项所述的合金构件。

14.根据权利要求13所述的成像装置，其中，成像装置是照相机。

15.一种电子装置，包括壳体、和位于壳体中的电子部件，

其中，壳体具有根据权利要求1至11中的任一项所述的合金构件。

16.一种移动体，包括主体部分、和连接至主体部分的多个移动单元，

其中，主体部分包括具有根据权利要求1至11中的任一项所述的合金构件的壳体。

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