JP2003041379A - アルミニウムの化成処理方法および化成皮膜 - Google Patents
アルミニウムの化成処理方法および化成皮膜Info
- Publication number
- JP2003041379A JP2003041379A JP2001229016A JP2001229016A JP2003041379A JP 2003041379 A JP2003041379 A JP 2003041379A JP 2001229016 A JP2001229016 A JP 2001229016A JP 2001229016 A JP2001229016 A JP 2001229016A JP 2003041379 A JP2003041379 A JP 2003041379A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- treatment
- chemical conversion
- primary
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い耐食性を有する化成皮膜を生成すること
ができ、かつ強度等に優れる合金系のアルミニウムに対
しても適用することができるアルミニウムの化成処理方
法および化成皮膜を提供する。 【解決手段】 純アルミ系または合金系のアルミニウム
を水酸化カルシウム水溶液に浸漬する一次処理と、該一
次処理されたアルミニウムをさらにアルミン酸ナトリウ
ム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムを含む
水溶液に浸漬する二次処理とを含んでなることを特徴と
する。
ができ、かつ強度等に優れる合金系のアルミニウムに対
しても適用することができるアルミニウムの化成処理方
法および化成皮膜を提供する。 【解決手段】 純アルミ系または合金系のアルミニウム
を水酸化カルシウム水溶液に浸漬する一次処理と、該一
次処理されたアルミニウムをさらにアルミン酸ナトリウ
ム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムを含む
水溶液に浸漬する二次処理とを含んでなることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムの化
成処理方法および化成皮膜に関する。
成処理方法および化成皮膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムは軽く、重量当りの強度も
高く、かつ外観性も優れていることから非常に有用な材
料であり、多方面で利用されている。アルミニウムは活
性な金属であり、空気中に放置しておくだけでも酸化す
る。高純度アルミニウムの酸化膜は緻密で密着性に優れ
ていることから保護性があり、内部まで腐食が進むこと
を抑える作用がある。しかし、実用的に用いられるアル
ミニウムは種々の金属との合金であり、形成される酸化
膜は完全性が低く、十分な耐腐食性を与えない。このた
め、これまでに様々な表面処理方法が提案されてきた。
耐食性を高める効果の高い方法として、クロム酸クロメ
ート法がある。しかし、この方法は有害物質であるクロ
ムイオンを含有するため環境的な問題から、近年、使用
が規制される方向にある。ノンクロメート法として、例
えば、ＭＢＶ法などがあるが、得られる皮膜の耐腐食性
能は低いという問題がある。
高く、かつ外観性も優れていることから非常に有用な材
料であり、多方面で利用されている。アルミニウムは活
性な金属であり、空気中に放置しておくだけでも酸化す
る。高純度アルミニウムの酸化膜は緻密で密着性に優れ
ていることから保護性があり、内部まで腐食が進むこと
を抑える作用がある。しかし、実用的に用いられるアル
ミニウムは種々の金属との合金であり、形成される酸化
膜は完全性が低く、十分な耐腐食性を与えない。このた
め、これまでに様々な表面処理方法が提案されてきた。
耐食性を高める効果の高い方法として、クロム酸クロメ
ート法がある。しかし、この方法は有害物質であるクロ
ムイオンを含有するため環境的な問題から、近年、使用
が規制される方向にある。ノンクロメート法として、例
えば、ＭＢＶ法などがあるが、得られる皮膜の耐腐食性
能は低いという問題がある。
【０００３】このような状況に鑑みて、「水酸化ストロ
ンチウム浴中で生成するアルミニウム化成皮膜の二次処
理による高耐食性化」（軽金属学会誌、第５０巻、第１
０号、２０００年、４８６〜４９０頁）には、アルミニ
ウムを水酸化ストロンチウムに浸漬した後に、さらにア
ルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸
ナトリウムを含む水溶液に浸漬させて、ＭＢＶ法の１０
倍以上の耐食性を有する化成皮膜を生成させる方法が記
載されているが、この方法で化成皮膜が生成するアルミ
ニウムは、純アルミ系（ＪＩＳ合金番号の１０００番
系）であり、合金系（同番号の２０００〜７０００番
系）ではこの化成皮膜が生成しないという問題がある。
ンチウム浴中で生成するアルミニウム化成皮膜の二次処
理による高耐食性化」（軽金属学会誌、第５０巻、第１
０号、２０００年、４８６〜４９０頁）には、アルミニ
ウムを水酸化ストロンチウムに浸漬した後に、さらにア
ルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸
ナトリウムを含む水溶液に浸漬させて、ＭＢＶ法の１０
倍以上の耐食性を有する化成皮膜を生成させる方法が記
載されているが、この方法で化成皮膜が生成するアルミ
ニウムは、純アルミ系（ＪＩＳ合金番号の１０００番
系）であり、合金系（同番号の２０００〜７０００番
系）ではこの化成皮膜が生成しないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、高い耐食性を有する化成皮膜を生成すること
ができ、かつ強度等に優れる合金系のアルミニウムに対
しても適用することができるアルミニウムの化成処理方
法および化成皮膜を提供することを目的とする。
点に鑑み、高い耐食性を有する化成皮膜を生成すること
ができ、かつ強度等に優れる合金系のアルミニウムに対
しても適用することができるアルミニウムの化成処理方
法および化成皮膜を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ムの化成処理方法は、純アルミ系または合金系のアルミ
ニウムを水酸化カルシウム水溶液に浸漬する一次処理
と、該一次処理されたアルミニウムをさらにアルミン酸
ナトリウム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウ
ムを含む水溶液に浸漬する二次処理とを含んでなること
を特徴とする。上記一次処理において、上記水酸化カル
シウム水溶液の濃度は０．００２〜０．１モル／リット
ル、処理液温度は６０〜１００℃、処理時間は５〜６０
分とすることができる。また、上記二次処理において、
上記水溶液中のアルミン酸ナトリウム濃度は０．０２〜
０．２モル／リットル、水酸化ナトリウム濃度は０．０
０２〜０．１モル／リットル、シュウ酸ナトリウム濃度
は０．００２〜０．２モル／リットル、処理液温度は５
０〜９０℃、処理時間は５〜８０分とすることができ
る。このようにして、一次処理によりアルミニウム表面
に生成した一次皮膜の上に、二次処理によって成長、緻
密化させた二次皮膜を生成することによって、高い耐食
性を有す化成皮膜を得ることができる。
ムの化成処理方法は、純アルミ系または合金系のアルミ
ニウムを水酸化カルシウム水溶液に浸漬する一次処理
と、該一次処理されたアルミニウムをさらにアルミン酸
ナトリウム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウ
ムを含む水溶液に浸漬する二次処理とを含んでなること
を特徴とする。上記一次処理において、上記水酸化カル
シウム水溶液の濃度は０．００２〜０．１モル／リット
ル、処理液温度は６０〜１００℃、処理時間は５〜６０
分とすることができる。また、上記二次処理において、
上記水溶液中のアルミン酸ナトリウム濃度は０．０２〜
０．２モル／リットル、水酸化ナトリウム濃度は０．０
０２〜０．１モル／リットル、シュウ酸ナトリウム濃度
は０．００２〜０．２モル／リットル、処理液温度は５
０〜９０℃、処理時間は５〜８０分とすることができ
る。このようにして、一次処理によりアルミニウム表面
に生成した一次皮膜の上に、二次処理によって成長、緻
密化させた二次皮膜を生成することによって、高い耐食
性を有す化成皮膜を得ることができる。
【０００６】本発明に係る化成皮膜は、純アルミ系また
は合金系のアルミニウムを水酸化カルシウム水溶液に浸
漬する一次処理と、該一次処理されたアルミニウムをさ
らにアルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよびシ
ュウ酸ナトリウムを含む水溶液に浸漬する二次処理とを
行うことによって、該アルミニウムの表面に得られるこ
とを特徴とする。また、本発明に係る化成皮膜は、アル
ミニウム合金の表面に形成されたバイヤライト（Ａｌ
（ＯＨ）3）を主成分とする化成皮膜であって、該皮膜
は表面が緻密で、高耐食性を有することを特徴とする。
は合金系のアルミニウムを水酸化カルシウム水溶液に浸
漬する一次処理と、該一次処理されたアルミニウムをさ
らにアルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよびシ
ュウ酸ナトリウムを含む水溶液に浸漬する二次処理とを
行うことによって、該アルミニウムの表面に得られるこ
とを特徴とする。また、本発明に係る化成皮膜は、アル
ミニウム合金の表面に形成されたバイヤライト（Ａｌ
（ＯＨ）3）を主成分とする化成皮膜であって、該皮膜
は表面が緻密で、高耐食性を有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、詳細に説明する。本発明は、純アルミ系または合金
系のアルミニウムに対する化成処理であり、先ず、その
一次処理として、水酸化カルシウム水溶液にこのアルミ
ニウムを浸漬することを特徴とする。純アルミ系のアル
ミニウムとは、ＪＩＳの合金番号の１０００番系をい
い、その例として、Ａ１０８５とＡ１０５０の組成を表
１に示す。また、合金系のアルミニウムとは、ＪＩＳ合
金番号２０００〜７０００番系であり、その一例とし
て、Ａ６０６１の組成を表１に示す。
て、詳細に説明する。本発明は、純アルミ系または合金
系のアルミニウムに対する化成処理であり、先ず、その
一次処理として、水酸化カルシウム水溶液にこのアルミ
ニウムを浸漬することを特徴とする。純アルミ系のアル
ミニウムとは、ＪＩＳの合金番号の１０００番系をい
い、その例として、Ａ１０８５とＡ１０５０の組成を表
１に示す。また、合金系のアルミニウムとは、ＪＩＳ合
金番号２０００〜７０００番系であり、その一例とし
て、Ａ６０６１の組成を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】一次処理に用いる水酸化カルシウム水溶液
の濃度は、特に限定されないが、約０．００２〜０．１
モル／リットルが好ましい。水酸化カルシウムの濃度が
約０．００２モル／リットル未満の場合、生成する一次
皮膜の厚さが非常に薄く、皮膜の効果を十分に得ること
ができない。濃度が高くなるにつれて一次皮膜の厚さも
増すが、濃度が約０．１モル／リットルを超えると、一
次皮膜の厚さが厚くなりすぎて、剥離を生じるおそれが
ある。
の濃度は、特に限定されないが、約０．００２〜０．１
モル／リットルが好ましい。水酸化カルシウムの濃度が
約０．００２モル／リットル未満の場合、生成する一次
皮膜の厚さが非常に薄く、皮膜の効果を十分に得ること
ができない。濃度が高くなるにつれて一次皮膜の厚さも
増すが、濃度が約０．１モル／リットルを超えると、一
次皮膜の厚さが厚くなりすぎて、剥離を生じるおそれが
ある。
【００１０】水溶液の温度は、約６０〜１００℃が好ま
しい。水溶液の温度が約６０℃未満の場合、一次皮膜の
厚さが非常に薄いか生成せず、好ましくない。一方、約
１００℃を超えると、水溶液の取扱いが難しくなり実用
的でない。浸漬の処理時間は、特に限定されないが、約
５〜６０分が好ましい。処理時間が５分未満の場合、生
成する一次皮膜の厚さが非常に薄く、皮膜の効果を十分
に得ることができない。処理時間が長くなるにつれて一
次皮膜の厚さも増すが、６０分を超えると、膜厚の著し
い増加は認められず、作業効率上、好ましくない。
しい。水溶液の温度が約６０℃未満の場合、一次皮膜の
厚さが非常に薄いか生成せず、好ましくない。一方、約
１００℃を超えると、水溶液の取扱いが難しくなり実用
的でない。浸漬の処理時間は、特に限定されないが、約
５〜６０分が好ましい。処理時間が５分未満の場合、生
成する一次皮膜の厚さが非常に薄く、皮膜の効果を十分
に得ることができない。処理時間が長くなるにつれて一
次皮膜の厚さも増すが、６０分を超えると、膜厚の著し
い増加は認められず、作業効率上、好ましくない。
【００１１】このようにして、純アルミ系または合金系
のアルミニウムの表面に、バイヤライトの結晶性水酸化
アルミニウムを主成分とする一次皮膜を生成することが
できる。この一次皮膜は、表面に粗さがあり、十分な耐
食性を有していない。そこで、本発明では、二次処理と
して、一次処理されたアルミニウムをアルミン酸ナトリ
ウム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムを含
む水溶液に浸漬する。
のアルミニウムの表面に、バイヤライトの結晶性水酸化
アルミニウムを主成分とする一次皮膜を生成することが
できる。この一次皮膜は、表面に粗さがあり、十分な耐
食性を有していない。そこで、本発明では、二次処理と
して、一次処理されたアルミニウムをアルミン酸ナトリ
ウム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムを含
む水溶液に浸漬する。
【００１２】二次処理に用いる水溶液中のアルミン酸ナ
トリウムの濃度は、特に限定されないが、約０．０２〜
０．２モル／リットルが好ましい。アルミン酸ナトリウ
ムの濃度が約０．０２モル／リットル未満の場合、生成
する二次皮膜の厚さが非常に薄く、二次皮膜が成長、緻
密化する効果を十分に得ることができない。濃度が高く
なるにつれて二次皮膜の厚さも増すが、ある濃度でピー
クに達した後、再び膜厚は下がり、濃度が約０．２モル
／リットルを超えると、未溶解のアルミン酸ナトリウム
が増加し、作業性が損なわれ好ましくない。より好まし
い濃度は、膜厚のピーク付近である約０．０６〜０．１
モル／リットルである。
トリウムの濃度は、特に限定されないが、約０．０２〜
０．２モル／リットルが好ましい。アルミン酸ナトリウ
ムの濃度が約０．０２モル／リットル未満の場合、生成
する二次皮膜の厚さが非常に薄く、二次皮膜が成長、緻
密化する効果を十分に得ることができない。濃度が高く
なるにつれて二次皮膜の厚さも増すが、ある濃度でピー
クに達した後、再び膜厚は下がり、濃度が約０．２モル
／リットルを超えると、未溶解のアルミン酸ナトリウム
が増加し、作業性が損なわれ好ましくない。より好まし
い濃度は、膜厚のピーク付近である約０．０６〜０．１
モル／リットルである。
【００１３】また、水溶液中の水酸化ナトリウムの濃度
は、特に限定されないが、約０．００２〜０．１モル／
リットルが好ましい。水酸化ナトリウムの濃度が約０．
００２モル／リットル未満の場合、生成する二次皮膜の
厚さが非常に薄く、二次皮膜が成長、緻密化する効果を
十分に得ることができない。一方、濃度が約０．１モル
／リットルを超えると、二次皮膜の厚さの著しい変化は
認められず、コスト上好ましくない。
は、特に限定されないが、約０．００２〜０．１モル／
リットルが好ましい。水酸化ナトリウムの濃度が約０．
００２モル／リットル未満の場合、生成する二次皮膜の
厚さが非常に薄く、二次皮膜が成長、緻密化する効果を
十分に得ることができない。一方、濃度が約０．１モル
／リットルを超えると、二次皮膜の厚さの著しい変化は
認められず、コスト上好ましくない。
【００１４】さらに、水溶液中のシュウ酸ナトリウムの
濃度は、特に限定されないが、約０．００２〜０．２モ
ル／リットルが好ましい。シュウ酸ナトリウムの濃度が
約０．００２モル／リットル未満の場合、生成する二次
皮膜の厚さが非常に薄く、二次皮膜が成長、緻密化する
効果を十分に得ることができない。一方、濃度が約０．
２モル／リットルを超えると、二次皮膜の厚さの著しい
変化は認められず、コスト上好ましくない。
濃度は、特に限定されないが、約０．００２〜０．２モ
ル／リットルが好ましい。シュウ酸ナトリウムの濃度が
約０．００２モル／リットル未満の場合、生成する二次
皮膜の厚さが非常に薄く、二次皮膜が成長、緻密化する
効果を十分に得ることができない。一方、濃度が約０．
２モル／リットルを超えると、二次皮膜の厚さの著しい
変化は認められず、コスト上好ましくない。
【００１５】水溶液の温度は、約５０〜９０℃が好まし
い。水溶液の温度が約５０℃未満の場合、二次皮膜の厚
さが非常に薄いか生成せず、好ましくない。一方、約９
０℃を超えると、膜厚が下がるとともに水溶液の取扱い
も難しくなり実用的でない。浸漬の処理時間は、特に限
定されないが、約５〜８０分が好ましい。処理時間が５
分未満の場合、生成する二次皮膜の厚さが非常に薄く、
皮膜の効果を十分に得ることができない。処理時間が長
くなるにつれて二次皮膜の厚さも増すが、８０分を超え
ると、膜厚の著しい増加は認められず、作業効率上、好
ましくない。
い。水溶液の温度が約５０℃未満の場合、二次皮膜の厚
さが非常に薄いか生成せず、好ましくない。一方、約９
０℃を超えると、膜厚が下がるとともに水溶液の取扱い
も難しくなり実用的でない。浸漬の処理時間は、特に限
定されないが、約５〜８０分が好ましい。処理時間が５
分未満の場合、生成する二次皮膜の厚さが非常に薄く、
皮膜の効果を十分に得ることができない。処理時間が長
くなるにつれて二次皮膜の厚さも増すが、８０分を超え
ると、膜厚の著しい増加は認められず、作業効率上、好
ましくない。
【００１６】このようにして、一次皮膜の上に成長、緻
密化した二次皮膜を生成することができる。この二次皮
膜は、一次皮膜と同様にバイヤライトの結晶性水酸化ア
ルミニウムを主成分としている。しかし、一次皮膜に比
べて表面の凹凸が少なく、また、一次皮膜よりも耐食性
に優れている。また、この化成皮膜は純アルミニウムに
限られず、アルミニウム合金の表面にも生成させること
ができる。
密化した二次皮膜を生成することができる。この二次皮
膜は、一次皮膜と同様にバイヤライトの結晶性水酸化ア
ルミニウムを主成分としている。しかし、一次皮膜に比
べて表面の凹凸が少なく、また、一次皮膜よりも耐食性
に優れている。また、この化成皮膜は純アルミニウムに
限られず、アルミニウム合金の表面にも生成させること
ができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例について説
明する。１．化成皮膜の生成 試験片のアルミニウムとしては、ＪＩＳ Ａ６０６１の
アルミニウム合金板を用い、先ず、この表面を脱脂処理
した。次に、一次処理として、このアルミニウム合金板
を、７０℃に加熱した０．０１モル／リットル濃度の水
酸化カルシウム水溶液に４０分間に渡って浸漬させ、表
面に一次皮膜を生成させた。さらに、この一次皮膜を生
成させたアルミニウム合金板を、二次処理として、７０
℃に加熱した０．０８モル／リットル濃度のアルミン酸
ナトリウム、０．０４モル／リットル濃度の水酸化ナト
リウムおよび０．０２モル／リットル濃度のシュウ酸ナ
トリウムを含む水溶液に４０分間に渡って浸漬させた。
これにより、二次皮膜を有すアルミニウム合金である実
施例１を得た。また、表２に示す条件に従って、実施例
１と同様にして、実施例２〜１２および比較例１〜５を
得た。ここで、比較例１は、一次処理までを実施例１と
同じ条件で施した一次皮膜のみのものである。
明する。１．化成皮膜の生成 試験片のアルミニウムとしては、ＪＩＳ Ａ６０６１の
アルミニウム合金板を用い、先ず、この表面を脱脂処理
した。次に、一次処理として、このアルミニウム合金板
を、７０℃に加熱した０．０１モル／リットル濃度の水
酸化カルシウム水溶液に４０分間に渡って浸漬させ、表
面に一次皮膜を生成させた。さらに、この一次皮膜を生
成させたアルミニウム合金板を、二次処理として、７０
℃に加熱した０．０８モル／リットル濃度のアルミン酸
ナトリウム、０．０４モル／リットル濃度の水酸化ナト
リウムおよび０．０２モル／リットル濃度のシュウ酸ナ
トリウムを含む水溶液に４０分間に渡って浸漬させた。
これにより、二次皮膜を有すアルミニウム合金である実
施例１を得た。また、表２に示す条件に従って、実施例
１と同様にして、実施例２〜１２および比較例１〜５を
得た。ここで、比較例１は、一次処理までを実施例１と
同じ条件で施した一次皮膜のみのものである。
【００１８】
【表２】
【００１９】２．化成皮膜の表面観察
走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製、Ｓ−７００
型）を用いて実施例１および比較例１の皮膜表面を観察
した。そのときに撮影した皮膜の表面写真をそれぞれ図
１および図２に示す。図１と図２はともに倍率が２００
０倍である。図１に示す二次皮膜の表面は、図２の一次
皮膜の表面にあるような欠陥がなかった。また、図２の
一次表面は、直径約２〜５μｍの孔が確認でき、凹凸の
ある粗い表面であるが、図１の二次表面は、一次皮膜で
確認された孔が見られなくなっており、全体的に皮膜が
緻密化していることが確認できた。
型）を用いて実施例１および比較例１の皮膜表面を観察
した。そのときに撮影した皮膜の表面写真をそれぞれ図
１および図２に示す。図１と図２はともに倍率が２００
０倍である。図１に示す二次皮膜の表面は、図２の一次
皮膜の表面にあるような欠陥がなかった。また、図２の
一次表面は、直径約２〜５μｍの孔が確認でき、凹凸の
ある粗い表面であるが、図１の二次表面は、一次皮膜で
確認された孔が見られなくなっており、全体的に皮膜が
緻密化していることが確認できた。
【００２０】３．耐食性試験
実施例１、比較例１および未処理のアルミニウム合金板
に対して、５０℃、１０％の水酸化ナトリウム水溶液に
５秒間浸漬する耐アルカリ試験を行った。表面の損傷状
態を調べるために、上記の電子顕微鏡を用いて未処理の
アルミニウム合金板、比較例１の一次皮膜および実施例
１の二次皮膜の表面を観察した。そのときに撮影した表
面写真をそれぞれ図３〜５に示す。図３〜５は全て倍率
が１０００倍である。図３の未処理のアルミニウム合金
板はエッチングが進み、直径約１０〜２０μｍの窪みが
多数できるなど、表面が大きく荒れていた。また、図４
の比較例１も、一次皮膜が溶解し、直径１０〜２０μｍ
程度の素地に達する穴が多数生じた。これに対し、図５
の実施例１では、二次皮膜にほとんど損傷が認められ
ず、高い耐食性を示した。
に対して、５０℃、１０％の水酸化ナトリウム水溶液に
５秒間浸漬する耐アルカリ試験を行った。表面の損傷状
態を調べるために、上記の電子顕微鏡を用いて未処理の
アルミニウム合金板、比較例１の一次皮膜および実施例
１の二次皮膜の表面を観察した。そのときに撮影した表
面写真をそれぞれ図３〜５に示す。図３〜５は全て倍率
が１０００倍である。図３の未処理のアルミニウム合金
板はエッチングが進み、直径約１０〜２０μｍの窪みが
多数できるなど、表面が大きく荒れていた。また、図４
の比較例１も、一次皮膜が溶解し、直径１０〜２０μｍ
程度の素地に達する穴が多数生じた。これに対し、図５
の実施例１では、二次皮膜にほとんど損傷が認められ
ず、高い耐食性を示した。
【００２１】４．一次皮膜の膜厚と処理条件の関係
水酸化カルシウム水溶液の濃度に対する一次皮膜の膜厚
の関係を調べるため、水酸化カルシウム濃度を０．０
１、０．０５、０．１０モル／リットルにそれぞれ調製
した処理液を温度７０℃に加熱して、アルミニウム合金
板を４０分間に渡り浸漬させた。これによって得られた
各一次皮膜に対し、渦電流式皮膜厚さ測定器（（株）サ
ンコウ電子研究所製、ＥＬ−３０型）を用いて、各３点
ずつ皮膜の厚さを測定し、その平均値を膜厚とした。そ
の結果を図６に示す。図６に示すように、濃度が増加す
るにつれて膜厚も増加し、０．１０モル／リットルでは
約２０μｍに達した。そこで、水酸化カルシウム濃度を
０．１２モル／リットルに調製し、温度８０℃で６０分
間に渡りアルミニウム合金板を浸漬させたところ、約２
０μｍを超えたところで皮膜が厚くなりすぎたため剥離
を生じてしまった。
の関係を調べるため、水酸化カルシウム濃度を０．０
１、０．０５、０．１０モル／リットルにそれぞれ調製
した処理液を温度７０℃に加熱して、アルミニウム合金
板を４０分間に渡り浸漬させた。これによって得られた
各一次皮膜に対し、渦電流式皮膜厚さ測定器（（株）サ
ンコウ電子研究所製、ＥＬ−３０型）を用いて、各３点
ずつ皮膜の厚さを測定し、その平均値を膜厚とした。そ
の結果を図６に示す。図６に示すように、濃度が増加す
るにつれて膜厚も増加し、０．１０モル／リットルでは
約２０μｍに達した。そこで、水酸化カルシウム濃度を
０．１２モル／リットルに調製し、温度８０℃で６０分
間に渡りアルミニウム合金板を浸漬させたところ、約２
０μｍを超えたところで皮膜が厚くなりすぎたため剥離
を生じてしまった。
【００２２】水酸化カルシウム水溶液の温度に対する一
次皮膜の膜厚の関係を調べるため、水酸化カルシウム濃
度を０．０１モル／リットルに調製した水溶液を、３
０、５０、６０、７０、１００℃の温度にそれぞれ加熱
して、アルミニウム合金板を４０分間に渡り浸漬させ
た。これによって得られた各一次皮膜に対し、上記と同
様に荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚を測定した。
その結果を図７に示す。図７に示すように、５０℃以下
では皮膜の生成が全く認められなかった。６０℃および
７０℃で温度が増加するにつれて膜厚も急激に増加した
が、１００℃では膜厚の急激な増加はなく、７０℃に対
して微増であった。
次皮膜の膜厚の関係を調べるため、水酸化カルシウム濃
度を０．０１モル／リットルに調製した水溶液を、３
０、５０、６０、７０、１００℃の温度にそれぞれ加熱
して、アルミニウム合金板を４０分間に渡り浸漬させ
た。これによって得られた各一次皮膜に対し、上記と同
様に荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚を測定した。
その結果を図７に示す。図７に示すように、５０℃以下
では皮膜の生成が全く認められなかった。６０℃および
７０℃で温度が増加するにつれて膜厚も急激に増加した
が、１００℃では膜厚の急激な増加はなく、７０℃に対
して微増であった。
【００２３】処理時間に対する一次皮膜の膜厚の関係を
調べるため、水酸化カルシウム濃度を０．０１モル／リ
ットルに調製し、温度７０℃に加熱して、アルミニウム
合金板をそれぞれ１０、２０、４０、６０、９０分間に
渡り浸漬させた。これによって得られた各一次皮膜に対
し、上記と同様に荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚
を測定した。その結果を図８に示す。図８に示すよう
に、処理時間が増加するにつれて膜厚も増加し、６０分
間では約４．５μｍに達した。しかし、９０分間では６
０分間とほとんど膜厚は変わらなかった。
調べるため、水酸化カルシウム濃度を０．０１モル／リ
ットルに調製し、温度７０℃に加熱して、アルミニウム
合金板をそれぞれ１０、２０、４０、６０、９０分間に
渡り浸漬させた。これによって得られた各一次皮膜に対
し、上記と同様に荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚
を測定した。その結果を図８に示す。図８に示すよう
に、処理時間が増加するにつれて膜厚も増加し、６０分
間では約４．５μｍに達した。しかし、９０分間では６
０分間とほとんど膜厚は変わらなかった。
【００２４】５．二次皮膜の膜厚と処理条件の関係
水溶液中のアルミン酸ナトリウムの濃度に対する二次皮
膜の膜厚の関係を調べるため、先ず、一次処理として、
水酸化ナトリウム水溶液の濃度を０．０１モル／リット
ルを温度７０℃に加熱して、アルミニウム合金を４０分
間に渡り浸漬させた。次に、水酸化ナトリウム濃度を
０．０４モル／リットル、シュウ酸ナトリウム濃度を
０．０２モル／リットルと一定に調製し、アルミン酸ナ
トリウム濃度を０、０．０２、０．０４、０．０８、
０．１６、０．２０モル／リットルにそれぞれ調製し、
温度７０℃に加熱して、一次処理したアルミニウム合金
板を６０分間に渡り浸漬させた。これによって得られた
各二次皮膜に対し、上記と同様に荷電流式皮膜厚さ測定
器を用いて膜厚を測定した。その結果を図９に示す。図
９に示すように、アルミン酸ナトリウムを加えなかった
場合（濃度０）は、二次皮膜の成長はなかったが、濃度
が増加するにつれて膜厚も増加し、０．０８モル／リッ
トルで約７μｍに達した。しかし、０．１６モル／リッ
トルでは膜厚は０．０８モル／リットルより下がった。
さらに、０．２０モル／リットルでは未溶解のアルミン
酸ナトリウムが増加し、アルミン酸ナトリウムは飽和状
態に達した。
膜の膜厚の関係を調べるため、先ず、一次処理として、
水酸化ナトリウム水溶液の濃度を０．０１モル／リット
ルを温度７０℃に加熱して、アルミニウム合金を４０分
間に渡り浸漬させた。次に、水酸化ナトリウム濃度を
０．０４モル／リットル、シュウ酸ナトリウム濃度を
０．０２モル／リットルと一定に調製し、アルミン酸ナ
トリウム濃度を０、０．０２、０．０４、０．０８、
０．１６、０．２０モル／リットルにそれぞれ調製し、
温度７０℃に加熱して、一次処理したアルミニウム合金
板を６０分間に渡り浸漬させた。これによって得られた
各二次皮膜に対し、上記と同様に荷電流式皮膜厚さ測定
器を用いて膜厚を測定した。その結果を図９に示す。図
９に示すように、アルミン酸ナトリウムを加えなかった
場合（濃度０）は、二次皮膜の成長はなかったが、濃度
が増加するにつれて膜厚も増加し、０．０８モル／リッ
トルで約７μｍに達した。しかし、０．１６モル／リッ
トルでは膜厚は０．０８モル／リットルより下がった。
さらに、０．２０モル／リットルでは未溶解のアルミン
酸ナトリウムが増加し、アルミン酸ナトリウムは飽和状
態に達した。
【００２５】処理液の温度に対する二次皮膜の膜厚の関
係を調べるため、アルミン酸ナトリウム濃度を０．０８
モル／リットル、水酸化ナトリウム濃度を０．０４モル
／リットル、シュウ酸ナトリウム濃度を０．０２モル／
リットルに調製し、２０、４０、５０、７０、９０℃の
温度にそれぞれ加熱して、上記と同じ条件の一次処理を
したアルミニウム合金板を４０分間に渡り浸漬させた。
これによって得られた各二次皮膜に対し、上記と同様に
荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚を測定した。その
結果を図１０に示す。図１０に示すように、４０℃以下
では二次皮膜の成長が認められなかった。５０℃および
７０℃で温度が増加するにつれて膜厚も急激に増加した
が、９０℃では７０℃より膜厚が下がった。
係を調べるため、アルミン酸ナトリウム濃度を０．０８
モル／リットル、水酸化ナトリウム濃度を０．０４モル
／リットル、シュウ酸ナトリウム濃度を０．０２モル／
リットルに調製し、２０、４０、５０、７０、９０℃の
温度にそれぞれ加熱して、上記と同じ条件の一次処理を
したアルミニウム合金板を４０分間に渡り浸漬させた。
これによって得られた各二次皮膜に対し、上記と同様に
荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚を測定した。その
結果を図１０に示す。図１０に示すように、４０℃以下
では二次皮膜の成長が認められなかった。５０℃および
７０℃で温度が増加するにつれて膜厚も急激に増加した
が、９０℃では７０℃より膜厚が下がった。
【００２６】処理時間に対する二次皮膜の膜厚の関係を
調べるため、アルミン酸ナトリウム濃度を０．０８モル
／リットル、水酸化ナトリウム濃度を０．０４モル／リ
ットル、シュウ酸ナトリウム濃度を０．０２モル／リッ
トルに調製し、温度７０℃に加熱して、上記と同じ条件
の一次処理を行ったアルミニウム合金板をそれぞれ２
０、４０、６０、８０、１００分間に渡り浸漬させた。
これによって得られた各二次皮膜に対し、上記と同様に
荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚を測定した。その
結果を図１１に示す。図１１に示すように、処理時間が
増加するにつれて膜厚も増加し、６０分間では約７μｍ
に達した。しかし、８０および１００分間では６０分間
とほとんど膜厚は変わらなかった。
調べるため、アルミン酸ナトリウム濃度を０．０８モル
／リットル、水酸化ナトリウム濃度を０．０４モル／リ
ットル、シュウ酸ナトリウム濃度を０．０２モル／リッ
トルに調製し、温度７０℃に加熱して、上記と同じ条件
の一次処理を行ったアルミニウム合金板をそれぞれ２
０、４０、６０、８０、１００分間に渡り浸漬させた。
これによって得られた各二次皮膜に対し、上記と同様に
荷電流式皮膜厚さ測定器を用いて膜厚を測定した。その
結果を図１１に示す。図１１に示すように、処理時間が
増加するにつれて膜厚も増加し、６０分間では約７μｍ
に達した。しかし、８０および１００分間では６０分間
とほとんど膜厚は変わらなかった。
【００２７】６．化成皮膜のＸ線回析法
Ｘ線回析装置（理学電気（株）、ＲＩＮＴ−２５００）
を用い、Ｃｕ−Ｋａ線、４０ｋＶ−８０ｍＡの測定条件
下で、比較例１の一次皮膜および実施例１の二次皮膜の
構造解析を行った。この結果のＸ線回析パターンをそれ
ぞれ図１２および図１３に示す。図１２の一次皮膜も図
１３の二次皮膜も、アルミニウム基材の成分（図中の●
印）以外ではバイヤライト（Ａｌ（ＯＨ）3）（図中の
▽印）が確認でき、一次皮膜および二次皮膜ともに主成
分はバイヤライトであった。これは、二次処理を行うこ
とで、組成がより均一な皮膜を再製することができ、こ
れにより、耐食性において著しい向上が認められたと考
えられる。
を用い、Ｃｕ−Ｋａ線、４０ｋＶ−８０ｍＡの測定条件
下で、比較例１の一次皮膜および実施例１の二次皮膜の
構造解析を行った。この結果のＸ線回析パターンをそれ
ぞれ図１２および図１３に示す。図１２の一次皮膜も図
１３の二次皮膜も、アルミニウム基材の成分（図中の●
印）以外ではバイヤライト（Ａｌ（ＯＨ）3）（図中の
▽印）が確認でき、一次皮膜および二次皮膜ともに主成
分はバイヤライトであった。これは、二次処理を行うこ
とで、組成がより均一な皮膜を再製することができ、こ
れにより、耐食性において著しい向上が認められたと考
えられる。
【００２８】
【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
高い耐食性を有する化成皮膜を生成することができ、か
つ強度等に優れる合金系のアルミニウムに対しても適用
することができるアルミニウムの化成処理方法および化
成皮膜を提供できる。
高い耐食性を有する化成皮膜を生成することができ、か
つ強度等に優れる合金系のアルミニウムに対しても適用
することができるアルミニウムの化成処理方法および化
成皮膜を提供できる。
【図１】本発明に係る化成皮膜の二次皮膜の表面を示す
写真である。
写真である。
【図２】本発明に係る化成皮膜の一次皮膜の表面を示す
写真である。
写真である。
【図３】耐アルカリ性試験結果の未処理のアルミニウム
合金の表面を示す写真である。
合金の表面を示す写真である。
【図４】耐アルカリ性試験結果の一次皮膜表面を示す写
真である。
真である。
【図５】耐アルカリ性試験結果の二次皮膜表面を示す写
真である。
真である。
【図６】水酸化カルシウムの濃度に対する一次皮膜厚さ
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図７】一次処理の処理液温度に対する一次皮膜厚さを
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】一次処理の時間に対する一次皮膜厚さを示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】アルミン酸ナトリウムの濃度に対する二次皮膜
厚さを示すグラフである。
厚さを示すグラフである。
【図１０】二次処理の処理液温度に対する二次皮膜厚さ
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１１】二次処理の時間に対する二次皮膜厚さを示す
グラフである。
グラフである。
【図１２】一次皮膜のＸ線回析パターンを示すグラフで
ある。
ある。
【図１３】二次皮膜のＸ線回析パターンを示すグラフで
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項１】 純アルミ系または合金系のアルミニウム
を水酸化カルシウム水溶液に浸漬する一次処理と、該一
次処理されたアルミニウムをさらにアルミン酸ナトリウ
ム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムを含む
水溶液に浸漬する二次処理とを含んでなることを特徴と
するアルミニウムの化成処理方法。 - 【請求項２】 上記一次処理において、上記水酸化カル
シウム水溶液の濃度は０．００２〜０．１モル／リット
ル、処理液温度は６０〜１００℃、処理時間は５〜６０
分であることを特徴とする請求項１記載のアルミニウム
の化成処理方法。 - 【請求項３】 上記二次処理において、上記水溶液中の
アルミン酸ナトリウム濃度は０．０２〜０．２モル／リ
ットル、水酸化ナトリウム濃度は０．００２〜０．１モ
ル／リットル、シュウ酸ナトリウム濃度は０．００２〜
０．２モル／リットル、処理液温度は５０〜９０℃、処
理時間は５〜８０分であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の化成処理方法。 - 【請求項４】 純アルミ系または合金系のアルミニウム
を水酸化カルシウム水溶液に浸漬する一次処理と、該一
次処理されたアルミニウムをさらにアルミン酸ナトリウ
ム、水酸化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムを含む
水溶液に浸漬する二次処理とを行うことによって該アル
ミニウムの表面に得られる化成皮膜。 - 【請求項５】 アルミニウム合金の表面に形成されたバ
イヤライトを主成分とする化成皮膜であって、該皮膜は
表面が緻密で、高耐食性を有することを特徴とする化成
皮膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001229016A JP2003041379A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | アルミニウムの化成処理方法および化成皮膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001229016A JP2003041379A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | アルミニウムの化成処理方法および化成皮膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003041379A true JP2003041379A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19061426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001229016A Pending JP2003041379A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | アルミニウムの化成処理方法および化成皮膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003041379A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106435545A (zh) * | 2016-10-16 | 2017-02-22 | 合肥太通制冷科技有限公司 | 一种铝管在线防腐试剂 |
| WO2023169429A1 (zh) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | 华为技术有限公司 | 一种结构件及其制备方法和电子设备 |
-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001229016A patent/JP2003041379A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106435545A (zh) * | 2016-10-16 | 2017-02-22 | 合肥太通制冷科技有限公司 | 一种铝管在线防腐试剂 |
| WO2023169429A1 (zh) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | 华为技术有限公司 | 一种结构件及其制备方法和电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1818428B1 (en) | Method of electrolytic ceramic coating for metal, electrolyte for use in electrolytic ceramic coating for metal and metal material | |
| JP3958217B2 (ja) | ゾル−ゲルコーティングの施された炭酸塩形燃料電池用のカソード側ハードウエア | |
| Zhang et al. | Influence of processing time on the phase, microstructure and electrochemical properties of hopeite coating on stainless steel by chemical conversion method | |
| KR101507939B1 (ko) | 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리 방법 | |
| Loghman et al. | Corrosion Behavior of PEO Coatings on 6061 Al Alloy: Effect of Sodium Fluoride Addition to Aluminate based Electrolyte. | |
| JPH02149698A (ja) | 陽極酸化アルミニウム膜の耐薬品性向上方法 | |
| CN108930042A (zh) | 一种镁合金表面超疏水膜的制备方法 | |
| Gül et al. | Improvement in corrosion resistance of tantalum oxide and tantalum oxide with diethanolamine sol–gel coated magnesium alloys | |
| Yen | Characterization of electrolytic ZrO2 coating on AISI 316L stainless steel | |
| Raj et al. | Formation and surface characterization of nanostructured Al 2 O 3-TiO 2 coatings | |
| Byeon et al. | Characteristic of AlON–Al2O3 coatings on Al6061 alloy by electrolytic plasma processing in aluminate and nitride electrolytes | |
| JP2003041379A (ja) | アルミニウムの化成処理方法および化成皮膜 | |
| JP2006347827A (ja) | アモルファスＳｉＯ２膜被覆部材および、その形成方法 | |
| KR101859527B1 (ko) | 내식성능 향상을 위한 알루미늄의 화학적 표면개질 방법 및 이에 의해 표면개질한 알루미늄 소재 | |
| Malik et al. | Enhanced electrochemical corrosion resistance of SS (304L) alloy with nano-pyramids c-TiN layer for saline media application | |
| Zakaria et al. | Corrosion Protection of Aluminum Metal Using MCM-41 Films Supported by Silver Nanoparticles and Distyrylpyrazine Photopolymer | |
| Aghajani et al. | Corrosion Behavior of Anodized Al Coated by Physical Vapor Deposition Method on Cu–10Al–13Mn Shape Memory Alloy | |
| Ping et al. | Mechanically assisted electroless barrel-plating Ni-P coatings deposited on carbon steel | |
| CN115181874B (zh) | 一种在锌合金表面生成碳酸盐保护层的方法及其应用 | |
| RU2822141C2 (ru) | Лист анизотропной электротехнической стали и способ его производства | |
| Kang et al. | Effects of TiN film coating on electrochemical behaviors of nanotube formed Ti-xHf alloys | |
| JP2006057145A (ja) | 半田付け性、耐食性および耐ホイスカー性に優れるＳｎ系めっき鋼板およびその製造方法 | |
| CN115011957B (zh) | 利用碱热法在镁合金表面制备氢氧化镁与二氧化硅复合薄膜的方法及得到的镁合金材料 | |
| Anwar et al. | Morphology evaluation of ZrO2 dip coating on mild steel and its corrosion performance in NaOH solution | |
| Verma et al. | Microstructural, wettability, and corrosion behaviour of TiO2 thin film sputtered on aluminium |