JP2008231578A - 陽極酸化皮膜を表面に有するマグネシウム又はマグネシウム合金製品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リン酸根を0.1〜1mol/L含有し、pHが9〜13である電解液にマグネシウム又はマグネシウム合金を浸漬し、その表面を陽極酸化処理することを特徴とする、陽極酸化皮膜を表面に有するマグネシウム又はマグネシウム合金からなる製品の製造方法である。得られる陽極酸化皮膜が、重金属元素を含有しないので、リサイクル性や環境保全の観点からも優れている。使用される電解液が重金属元素を含有しないので、工場周辺の環境保全に寄与できるとともに、廃液処理コストも軽減できる。
【選択図】図1
Description
試験片を5mm×10mmの寸法に切断し、エポキシ樹脂に包埋してから、切断面を研磨して鏡面を得た。試料の断面方向から、日本電子株式会社製X線マイクロアナライザー「JXA−8900」を用いて電子顕微鏡写真を撮影し、膜厚を測定した。
日本電子株式会社製X線マイクロアナライザー「JXA−8900」を用いて、皮膜の表面及び断面の2方向から膜組成の分析を行った。各方向につき3ヶ所ずつ測定を行い、これらの平均値から化学組成を求めた。測定は、加速電圧15kV、試料照射電流2×10−8Aの条件で行った。データ解析は、ZAH補正によって行った。
三菱化学株式会社製低抵抗率計「ロレスターAP MCP−T400」を用い、二探針式プローブ「MCP−TP01」を使用して測定した。試験片の中央部分で皮膜の表面に測定端子を押し付けるようにして抵抗値(Ω)を測定した。前記プローブは10mmの間隔で測定端子が配置されたものであり、端子はベリリウム合金に金メッキしたもので、その先端形状は直径2mmの円柱状であり、端子を皮膜の表面に押し付ける荷重は端子1個あたり240gである。
試験片を、70℃に保った温水の中に24時間浸漬した。24時間経過後、試験片を取り出して、水分をふき取ってから、樹脂塗膜と陽極酸化皮膜とを貫通するように約1mmの間隔で碁盤目状の切込みを入れて、JIS K5400に準拠してテープ剥離試験を行い、塗膜の剥離状況や、その他欠陥の発生の有無を肉眼で観察した。
試験片の表面に、樹脂塗膜と陽極酸化皮膜とを貫通するように十文字状の切込み(クロスカット)を入れてから、JIS Z−2371に準拠して5%塩水噴霧試験を120時間行った。120時間経過後、試験片を取り出して、クロスカット部分からのフクレの発生状況や、その他欠陥の発生の有無を肉眼で観察した。
マグネシウム90重量%、アルミニウム9重量%及び亜鉛1重量%からなるASTM No.AZ91Dのマグネシウム合金を原料とし、ホットチャンバー法にて鋳造された170mm×50mm×2mmの寸法の合金板を試験片として使用した。上記試験片を2.2重量%のリン酸と微量の界面活性剤を含有する酸性水溶液に浸漬してから、イオン交換水で洗浄した。続いて、18重量%の水酸化ナトリウムを含有するアルカリ性水溶液に浸漬してからイオン交換水で洗浄し、試験片表面を前処理した。
陽極酸化処理する代わりに、市販の化成処理液を用いて化成処理を行った例である。ミリオン化学株式会社製化成処理液「MC−1000」を75g/Lの割合で含有するようにイオン交換水で希釈して処理液を調製し、40℃に保った。当該化成処理液の化学組成の詳細は不明であるが、リン酸イオン、マンガン(あるいはマンガン酸化物)イオン及びカルシウムイオンを含有する化成処理液であると推定されている。この処理液中に、実施例1と同じ前処理を施したマグネシウム合金試験片を30秒間浸漬した。浸漬終了後、イオン交換水で洗浄してから乾燥した。
得られた化成皮膜の表面に、実施例1と同様にして樹脂塗膜を形成した。得られた試験片を温水浸漬試験に供した後の外観を図4に、塩水噴霧試験に供した後の外観を図5にそれぞれ示す。いずれの場合にも、皮膜に入れた切込みの周囲で樹脂塗膜の剥離が顕著に認められた。
陽極酸化処理する代わりに、比較例1と異なる市販の化成処理液を用いて化成処理を行った例である。日本パーカライジング株式会社製化成処理液「MB−C10M」を75g/Lの割合で含有するようにイオン交換水で希釈して処理液を調製し、50℃に保った。当該化成処理液の化学組成の詳細は不明であるが、無水クロム酸14重量%及びフッ化水素0.7重量%を主成分として含有する化成処理液であると推定されている。この処理液中に、実施例1と同じ前処理を施したマグネシウム合金試験片を60秒間浸漬した。浸漬終了後、イオン交換水で洗浄してから乾燥した。
Claims (9)
- リン酸根を0.1〜1mol/L含有し、pHが9〜13である電解液にマグネシウム又はマグネシウム合金を浸漬し、その表面を陽極酸化処理することを特徴とする、陽極酸化皮膜を表面に有するマグネシウム又はマグネシウム合金からなる製品の製造方法。
- 前記電解液がアンモニア又はアンモニウムイオンを0.2〜5mol/L含有する請求項1記載の製品の製造方法。
- 前記電解液が重金属元素を実質的に含有しない請求項1又は2記載の製品の製造方法。
- 前記電解液がフッ素元素を含有しない請求項1〜3のいずれか記載の製品の製造方法。
- マグネシウム又はマグネシウム合金を予め酸性水溶液に浸漬してから、電解液に浸漬して陽極酸化処理する請求項1〜4のいずれか記載の製品の製造方法。
- 前記陽極酸化皮膜が、マグネシウム元素を35〜65重量%、酸素元素を25〜45重量%含有する請求項1〜5のいずれか記載の製品の製造方法。
- 前記陽極酸化皮膜が、リン元素を4〜15重量%含有する請求項1〜6のいずれか記載の製品の製造方法。
- 前記陽極酸化皮膜が、アルミニウム元素を5〜20重量%含有する請求項1〜7のいずれか記載の製品の製造方法。
- 前記陽極酸化皮膜の表面に、通電中のスパークに由来する多数の孔が存在する請求項1〜8のいずれか記載の製品の製造方法。
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