JP2015518925A5

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Publication number: JP2015518925A5
Application number: JP2015515522A
Authority: JP
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2033-06-06

Claims

イオン液体（２）を電解質として用いて、金属コーティングを金属基材（３）上に電気化学的に付着させるための方法であって、基材が、前記基材の主成分である第１の金属元素を含み、前記コーティングが、主にコーティング材料から構成され、前記コーティング材料が、第２の金属元素を含み、
− イオン液体中で基材にエッチングを施すことによって、基材の表面を前処理し、イオン液体が、第２の金属元素の金属イオンを含有し、前記エッチング中に基材から第１の金属元素の金属イオンが除去され、第１の金属元素の金属イオンが、イオン液体中に受け取られる、ステップと、
− 遷移層を、前記イオン液体から電気化学的な付着によって基材上に付着させ、イオン液体が、エッチングステップ中に基材から除去された第１の金属元素の金属イオンと、第２の金属元素の金属イオンとを含有し、第１の金属元素からの金属イオンと、第２の金属元素の金属イオンとの両方が、基材上に付着させた遷移層に組み込まれる、ステップと、
− コーティングを、第２の金属元素のイオンを含有したイオン液体からの電気化学的な付着によって遷移層上に付着させるステップと
を含む、方法。
基材の表面を前処理するステップが、電気化学エッチングによって実施される、請求項１に記載の方法。
前処理および遷移層を付着させるために使用されるイオン液体が、槽（１）中に存在し、前処理ステップと、遷移層を付着させるステップとが、イオン液体の前記槽中で実施される、請求項１または２に記載の方法。
基材が、前処理ステップと、遷移層を付着させるステップとの間で、前記槽（１）中に保持される、請求項３に記載の方法。
基材が、前処理ステップと、遷移層を付着させるステップとの間で洗い流されない、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
コーティングを付着させるステップが、前処理および遷移層の付着が実施された槽とは異なるイオン液体槽中で行われる、請求項３に記載の方法。
コーティングを付着させるステップが、前処理および遷移層の付着が実施されたものと同じイオン液体中で行われる、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
前記第２の金属元素が、クロム（Ｃｒ）である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
イオン液体が、塩化コリンとＣｒＣｌ_３．６Ｈ_２Ｏとからなる、またはそれらを含む混合物である、請求項８に記載の方法。
前記基材が鋼基材であり、第１の金属元素が鉄（Ｆｅ）である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
付着させた遷移層が、約０．１５μｍ〜約５μｍの間の厚さを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
エッチングによる前処理の工程パラメータが、エッチング時間であり、エッチング時間が、５秒〜２４０秒の間である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
電気化学エッチングによる前処理の工程パラメータが、エッチング電流密度であり、エッチング電流密度が５Ａ／ｄｍ^２〜２２Ａ／ｄｍ^２の間であり、電気化学エッチングによる前処理の他の工程パラメータが、エッチング時間であり、エッチング時間が、２０秒〜８０秒の間である、請求項２から１２のいずれか一項に記載の方法。
電気化学エッチングによる前処理のエッチング電流密度が、５Ａ／ｄｍ^２〜４０Ａ／ｄｍ^２の間である、請求項２から１３のいずれか一項に記載の方法。
電気化学エッチングによる前処理のエッチング時間の範囲の少なくとも一部分において、エッチング電流密度が、５Ａ／ｄｍ^２から、エッチング時間の増大の関数として低減したある値までの間である、請求項２から１４のいずれかに記載の方法。
エッチング電流密度が、最小電流密度から最大電流密度までの間の範囲内のある値を有し、
４０秒超から約９０秒までのエッチング時間で、最小電流密度が約５Ａ／ｄｍ^２であり、
約５秒から４０秒までのエッチング時間で、最小電流密度が約７Ａ／ｄｍ^２であり、
約５秒から約２０秒までのエッチング時間で、最大電流密度が約４０Ａ／ｄｍ^２であり、
約４０秒のエッチング時間で、最大電流密度が約３０Ａ／ｄｍ^２であり、
約４５秒のエッチング時間で、最大電流密度が約２７Ａ／ｄｍ^２であり、
約６０秒のエッチング時間で、最大電流密度が約２２Ａ／ｄｍ^２であり、
約７５秒のエッチング時間で、最大電流密度が約１５Ａ／ｄｍ^２である、請求項２に記載の方法。
請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法に従って作製された金属コーティングを備える金属基材であって、基材が、前記基材の主成分である第１の金属元素を含み、コーティングが、第２の金属元素を含み、遷移層が、基材とコーティングとの間に存在し、前記遷移層が、ある厚さを有し、第１の金属元素の濃度が、高値から低値へと基材からコーティングの方へと変動し、第２の金属元素の濃度が、高値から低値へとコーティングから基材の方へと変動する、金属コーティングを備える金属基材。
第２の金属元素が、クロム（Ｃｒ）である、請求項１７に記載の金属コーティングを備える金属基材。
第１の金属元素が、鉄（Ｆｅ）である、請求項１７または１８に記載の金属コーティングを備える金属基材。
第１の金属元素の濃度が、高値から低値へと基材からコーティングの方へと次第に減少するプロファイルに従って変動し、第２の金属元素の濃度が、高値から低値へとコーティングから基材の方へと次第に減少するプロファイルに従って変動する、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の金属コーティングを備える金属基材。
第２の金属元素が、イオン液体中にクロム（ＩＩＩ）の形（Ｃｒ（ＩＩＩ））で存在する、請求項８に記載の方法。
前記混合物が、添加剤を含む、請求項９に記載の方法。