JP2019119914A - Resin zirconium alloy joined body and production method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂ジルコニウム合金接合体及びその製造方法に係り、より詳しくは、樹脂部材とジルコニウム部材を強力に接合できる樹脂ジルコニウム合金接合体及びその製造法に関する。 The present invention relates to a resin-zirconium alloy bonded body and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a resin-zirconium alloy bonded body capable of strongly bonding a resin member and a zirconium member and a method of manufacturing the same.
部品の軽量化は、例として、金属部材を、金属部材と樹脂部材の接合体とすることで行なうことができる。特許文献1には、樹脂部材と金属部材を接合する技術として、トリアジンチオール(硫黄有機化合物)を含む被膜を金属部材表面上に形成する電気・化学的な表面処理法が開示されている。金属としては、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、コバルト、錫、ステンレスがあげられている。金属表面に被膜を形成しておくことで、樹脂部材との接合強度を向上させることができる。
Weight reduction of components can be performed by making a metal member into the joined body of a metal member and a resin member as an example.
しかしながら、ジルコニウム合金からなる部材にトリアジンチオールの被膜を形成し、これに樹脂部材を接合して、樹脂金属接合体を形成し、十分な接合強度を得ることについては具体的な開示がない。 However, there is no specific disclosure on forming a film of triazine thiol on a member made of zirconium alloy and bonding a resin member thereon to form a resin-metal bonded body to obtain a sufficient bonding strength.
本発明の目的は、樹脂部材とジルコニウム部材の接合強度が向上できる樹脂ジルコニウム合金接合体を提供すること、及び接合強度が良好な樹脂ジルコニウム合金接合体の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a resin-zirconium alloy bonded body capable of improving the bonding strength between a resin member and a zirconium member, and to provide a method for producing a resin-zirconium alloy bonded body having good bonding strength.
本発明による樹脂ジルコニウム合金接合体は、ジルコニウム合金からなるジルコニウム部材と、熱可塑性の樹脂部材とを接合してなる樹脂ジルコニウム合金接合体であって、前記ジルコニウム部材と前記樹脂部材とが、膜厚が50〜3000nmの陽極酸化被膜により接合されていることを特徴とする。 The resin zirconium alloy joined body according to the present invention is a resin zirconium alloy joined body formed by joining a zirconium member made of zirconium alloy and a thermoplastic resin member, wherein the zirconium member and the resin member have a film thickness Are bonded by an anodized film of 50 to 3000 nm.
本発明による他の樹脂ジルコニウム合金接合体は、ジルコニウム部材と熱可塑性樹脂部材とを接合してなる樹脂ジルコニウム合金接合体であって、前記ジルコニウム合金部材と前記樹脂部材とが、膜厚が50〜3000nmのトリアジンチオールを内部及び外部に存在させた陽極酸化被膜により接合されていることを特徴とする。 Another resin zirconium alloy joined body according to the present invention is a resin zirconium alloy joined body formed by joining a zirconium member and a thermoplastic resin member, wherein the zirconium alloy member and the resin member have a thickness of 50 to 50 nm. It is characterized in that it is bonded by an anodic oxidation film in which triazine thiol of 3000 nm is present internally and externally.
前記陽極酸化被膜は、重量%で、酸素(O)が1〜60%、ジルコニウム(Zr)が1〜90%、アルミニウム(Al)が10%以下、ニッケル(Ni)が20%以下、銅(Cu)が20%以下、ケイ素(Si)が1%以下、イットリウム(Y)が1%以下、ニオブ(Nb)が1%以下、フッ素(F)が1%以下の成分構成を有することを特徴とする。 The anodic oxide film is, by weight, 1 to 60% of oxygen (O), 1 to 90% of zirconium (Zr), 10% or less of aluminum (Al), 20% or less of nickel (Ni), copper 20% or less of Cu), 1% or less of silicon (Si), 1% or less of yttrium (Y), 1% or less of niobium (Nb), and 1% or less of fluorine (F) I assume.
本発明による樹脂ジルコニウム合金接合体の製造法は、樹脂ジルコニウム合金接合体を製造する製造法であって、ジルコニウム合金からなるジルコニウム部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、前記脱脂工程後、ジルコニウム部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、前記酸処理工程後、ジルコニウム部材をアルカリ性の溶液に浸漬して電極に定電圧をかける活性化処理工程と、前記ジルコニウム部材を陽極とし、20〜90℃のアルカリ性の溶液中で、0.5A/dm2以上5A/dm2未満の電流密度を印加して、前記ジルコニウム部材上に膜厚が50〜3000nmの陽極酸化被膜を形成する工程と、前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材を5℃以上、60℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、前記水洗い工程後の前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、前記ジルコニウム部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが、前記陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする。
The method for producing a resin-zirconium alloy joined body according to the present invention is a method for producing a resin-zirconium alloy joined body, comprising: a degreasing step of cleaning a zirconium member made of a zirconium alloy with an alkaline solution; The acid treatment step of washing the member with an acidic solution, the activation treatment step of applying a constant voltage to the electrode by immersing the zirconium member in an alkaline solution after the acid treatment step, and using the zirconium member as an anode Forming an anodic oxide film having a thickness of 50 to 3000 nm on the zirconium member by applying a current density of 0.5 A /
本発明による他の樹脂ジルコニウム合金接合体の製造法は、樹脂ジルコニウム合金接合体を製造する製造法であって、ジルコニウム合金からなるジルコニウム部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、前記脱脂工程後、ジルコニウム部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、前記酸処理工程後、ジルコニウム部材をアルカリ性の溶液に浸漬し電極に定電圧をかける活性化処理工程と、前記ジルコニウム部材を陽極とし、20〜90℃のアルカリ性のトリアジンチオール誘導体を含む溶液中で、0.5A/dm2以上5A/dm2未満の電流密度を印加して、前記ジルコニウム部材上に膜厚が50〜3000nmの陽極酸化被膜を形成する工程と、前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材を5℃以上、60℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、前記水洗い工程後の前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、前記ジルコニウム部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが、前記陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする。
Another method for producing a resin-zirconium alloy joined body according to the present invention is a method for producing a resin-zirconium alloy joined body, comprising: a degreasing step of cleaning a zirconium member made of a zirconium alloy with an alkaline solution; An acid treatment step of washing the zirconium member with an acidic solution, an activation treatment step of applying a constant voltage to the electrode by immersing the zirconium member in an alkaline solution after the acid treatment step, and using the zirconium member as an anode, A current density of 0.5 A /
本発明による樹脂ジルコニウム合金接合体は、あらかじめジルコニウム部材の表面に、膜厚が50〜3000nmの陽極酸化被膜を形成したので、樹脂部材とジルコニウム部材が良好に接合でき、接合強度を30MPa以上にできる。また樹脂部材とジルコニウム部材の間の気密性は、ヘリウムリークを使用したリークテストで、10−9Pa・m3/s以下にできる。また、防水性も確保できる。 In the resin-zirconium alloy joined body according to the present invention, since the anodic oxide film having a thickness of 50 to 3000 nm is formed on the surface of the zirconium member in advance, the resin member and the zirconium member can be joined well and the bonding strength can be 30 MPa or more . The airtightness between the resin member and the zirconium member can be 10 -9 Pa · m 3 / s or less in a leak test using a helium leak. In addition, waterproofness can be secured.
本発明による他の樹脂ジルコニウム合金接合体は、あらかじめジルコニウム部材の表面に、膜厚が50〜3000nmのトリアジンチオールを内部及び外部に存在させた陽極酸化被膜を形成したので、樹脂部材とジルコニウム部材が良好に接合できる。その接合強度は30MPa以上にできる。また樹脂部材とジルコニウム部材の間の気密性は、ヘリウムリークを使用したリークテストで、10−9Pa・m3/s以下にできる。 Another resin-zirconium alloy joined body according to the present invention has an anodized film in which triazine thiol having a thickness of 50 to 3000 nm is present inside and outside on the surface of the zirconium member in advance. It can be joined well. The bonding strength can be 30 MPa or more. The airtightness between the resin member and the zirconium member can be 10 -9 Pa · m 3 / s or less in a leak test using a helium leak.
前記陽極酸化被膜は、重量%で、酸素(O)が1〜60%、ジルコニウム(Zr)が1〜90%、アルミニウム(Al)が10%以下、ニッケル(Ni)が20%以下、銅(Cu)が20%以下、ケイ素(Si)が1%以下、イットリウム(Y)が1%以下、ニオブ(Nb)が1%以下、フッ素(F)が1%以下の成分構成を有するので、樹脂部材とジルコニウム部材を良好に接合できる。 The anodic oxide film is, by weight, 1 to 60% of oxygen (O), 1 to 90% of zirconium (Zr), 10% or less of aluminum (Al), 20% or less of nickel (Ni), copper 20% or less of Cu), 1% or less of silicon (Si), 1% or less of yttrium (Y), 1% or less of niobium (Nb), 1% or less of fluorine (F) The member and the zirconium member can be joined well.
本発明による樹脂ジルコニウム合金接合体の製造法によれば、(a)浸漬してジルコニウム合金部材表面の脂分を除く脱脂工程と、(b)酸処理工程と、(c)アルカリ性の溶液に浸漬して定電圧をかける活性化工程と、(d)ジルコニウム部材を陽極とし、アルカリ性の溶液中で、陽極酸化被膜を形成する酸化被膜形成工程と、(e)陽極酸化被膜形成後、ジルコニウム部材を水で洗う水洗浄工程と、(f)熱可塑性樹脂をインサート成形して、ジルコニウム部材に接合するインサート工程と、を設けたので、樹脂部材とジルコニウム部材を良好に接合でき、接合強度が30MPa以上にでき、気密性はヘリウムリークを使用したリークテストで10−9Pam3/s以下にできる。 According to the method for producing a resin-zirconium alloy joined body according to the present invention, (a) immersion, degreasing step for removing fats from the surface of the zirconium alloy member, (b) acid treatment step, and (c) immersion in an alkaline solution And (d) forming an anodic oxide film in an alkaline solution using the zirconium member as an anode, and (e) forming the zirconium member after forming the anodic oxide film. Since the water washing step of washing with water and the insert step of (f) insert molding the thermoplastic resin and bonding to the zirconium member are provided, the resin member and the zirconium member can be favorably bonded, and the bonding strength is 30 MPa or more The air tightness can be less than 10 -9 Pam 3 / s in a leak test using a helium leak.
本発明による他の樹脂ジルコニウム合金接合体の製造法によれば、(a)浸漬してジルコニウム合金部材表面の脂分を除く脱脂工程と、(b)酸処理工程と、(c)アルカリ性の溶液に浸漬して定電圧をかける活性化工程と、(d)ジルコニウム部材を陽極とし、トリアジンチオール誘導体を含むアルカリ性の溶液中で、陽極酸化被膜を形成する酸化被膜形成工程(TRI電解工程と称す)と、(e)陽極酸化被膜形成後、ジルコニウム部材を水で洗う水洗浄工程と、(f)熱可塑性樹脂をインサート成形して、ジルコニウム部材に接合するインサート工程と、を設けたので、樹脂部材とジルコニウム部材の接合強度を30MPa以上にでき、気密性は、ヘリウムリークを使用したリークテストで10−9Pam3/s以下にできる。 According to the manufacturing method of another resin-zirconium alloy joined body according to the present invention, (a) a degreasing step for removing fats from the surface of the zirconium alloy member by immersion, (b) an acid treatment step, (c) an alkaline solution Step of activation in which constant voltage is applied and (d) a zirconium member is used as an anode, and an oxide film forming step (referred to as TRI electrolytic step) of forming an anodic oxide film in an alkaline solution containing triazine thiol derivative And (e) a water washing step of washing the zirconium member with water after forming the anodized film, and (f) an insert step of insert molding the thermoplastic resin and bonding it to the zirconium member, the resin member And the bonding strength of the zirconium member can be 30 MPa or more, and the airtightness can be 10 -9 Pam 3 / s or less in a leak test using a helium leak.
以下、図面を参照して、本発明による樹脂ジルコニウム合金接合体及びその製造法を詳しく説明する。 Hereinafter, a resin-zirconium alloy joined body according to the present invention and a method for producing the same will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明による樹脂ジルコニウム合金接合体の製造法を示すフローチャートである。樹脂ジルコニウム合金接合体は、ジルコニウム部材と樹脂部材を接合させ一体に成形したものである。樹脂ジルコニウム合金接合体の成形は、次のs1〜s6の6つの工程で行なう。脱脂工程(s1)は、アルカリ系列のNAOH、KOH、又はNA2CO3にの水溶液に陽イオン界面活性剤を加え、ジルコニウム部材1を1〜10分間浸漬する。水溶液の温度は、常温〜80℃の範囲とする。これにより、ジルコニウム部材1の表面の脂分を除去する。なお、ジルコニウム部材1は板状の部材で、ジルコニウム合金からなる。
FIG. 1 is a flow chart showing a method of producing a resin-zirconium alloy joined body according to the present invention. The resin-zirconium alloy joined body is formed by joining a zirconium member and a resin member and integrally forming them. The formation of the resin-zirconium alloy joined body is performed in the following six steps s1 to s6. In the degreasing step (s1), a cationic surfactant is added to an aqueous solution of alkaline series of NAOH, KOH or NA 2 CO 3 , and the
次に酸処理工程(s2)は、重量%で、リン酸5〜50%、硫酸又はリン酸1〜20%、エチレングリコール1〜5%、グリセリン1〜5%、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)微量、ノンベノールエトキシレート微量の水溶液に、ジルコニウム部材1を1〜10分間浸漬する。水溶液の温度は、常温〜50℃の範囲とする。これによりジルコニウム部材1の表面を洗浄し、酸化膜等を除去する。
Next, in the acid treatment step (s2), 5 to 50% phosphoric acid, 1 to 20% sulfuric acid or phosphoric acid, 1 to 5% ethylene glycol, 1 to 5% glycerin, trace amount of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) by weight Immerse the
活性化工程(s3)は、重量%で、リン酸又は硫酸1〜5%の水溶液に、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)を微量加え、該溶液中にジルコニウム部材1を1〜10分浸漬し、陽極または陰極には、0.2〜5Vの定電圧を加える。水溶液の温度は常温〜50℃とする。電極には、パルス又は直流電圧が加えられる。同時に1〜10分間、50Hzで、100〜2000ワットの超音波処理も行なう。
In the activation step (s3), a small amount of EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) is added to an aqueous solution of phosphoric acid or
酸化被膜形成工程(s4)は、TRI電解工程と称する。ジルコニウム部材1を陽極として接続する。重量%で、リン酸又は硫酸3〜20%、硫酸アルミニウム1〜5%、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)微量添加、シュウ酸又はクエン酸1〜3%、トリアジンチオール微量添加の水溶液に、ジルコニウム部材1を浸漬し、陽極と陰極間に1〜20A/dm2の定電流電流密度を印加することで行なう。溶液の温度は常温〜80℃とする。陽極と陰極間に電圧1〜20Vを印加する。1〜40分間の電気分解により、ジルコニウム部材の表面に、膜厚50〜3000nmのトリアジンチオールを含む陽極酸化被膜4が形成される。多孔質の被膜が形成できる。なお、トリアジンチオールを添加しない水溶液で、酸化被膜形成工程(s4)を行なうこともできる。
The oxide film forming step (s4) is referred to as a TRI electrolytic step. The
水洗い工程(s5)は、表面に陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材1を、水温が5℃〜60℃の水で洗浄する工程である。なお、水洗い後は、乾燥させておく。インサート成形工程(s6)は、陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材1を金型に装填し、樹脂部材2となる熱可塑性樹脂を注入し、樹脂部材2とジルコニウム部材1を接合して樹脂ジルコニウム合金接合体3を形成する。
The water washing step (s5) is a step of washing the
図2は、ジルコニウム部材1の形状を示す図である。(A)は正面図、(B)は右側面図、(C)は斜視図である。aは、直径4mmの引っ張り試験用の孔である。fは板厚で3mmである。縦×横は40mm×12mmの板であり、bが12mm、eが40mmとなる。cは6mm、dは5mmである。
FIG. 2 is a view showing the shape of the
図3は、ジルコニウム合金の種類と成分を示す表である。タイプ1は、銅(Cu)の含有量を多して耐蝕性を持たせ、またイットリウム(Y)を添加して強度を向上させている。タイプ2、3は、銅(Cu)の含有量を少なくして、ニオブ(Nb)で耐蝕性、耐熱性を向上させている。本実施例では、ジルコニウム部材1としてタイプ1のジルコニウム合金を使用したが、これに限るものではなく、タイプ2、タイプ3を使用してもよい。
FIG. 3 is a table showing the types and components of the zirconium alloy.
図4は、ジルコニウム部材1が取り付けできる吊下げ冶具7の写真である。吊下げ冶具7は、5×2列のフックが並んでおり、ジルコニウム部材1を10個装着できる。図5は、吊下げ冶具7が脱脂槽に吊り降ろされた写真である。脱脂槽は、NAOH、KOH、又はNA2CO3に陽イオン界面活性剤を加えた水溶液が満たされる。図6は、吊下げ冶具7が活性化処理槽に吊り降ろされた写真である。図7は、TRI電解処理槽の写真である。槽内には複数の電極が用意される。
FIG. 4 is a photograph of the hanging
図8は、陽極酸化被膜の断面を示す写真である。陽極酸化被膜4の表面には、(A)では、厚さ96nmの陽極酸化被膜4が形成されている。(B)では、厚さ171nmの陽極酸化被膜4が形成されている。
図9は、陽極酸化被膜の断面を示す写真である。陽極酸化被膜4の厚さは、800nm、556nm、758nm、950nmが読み取れる。陽極酸化被膜4は、厚さが50nm〜3000nm(=3.0μm)にできる。
FIG. 8 is a photograph showing a cross section of the anodized film. On the surface of the anodized
FIG. 9 is a photograph showing a cross section of the anodized film. The thickness of the anodized
図10は、ジルコニウム部材の写真(左側)と、図1に示す製造法で製作した引張試験用の試験体の写真(右側)である。図10に示すように、ジルコニウム部材1と樹脂部材2は12mm×3mm(=36mm2)の端面が接合される。試験体は、符号3(3a)で示す。すなわち引張試験用の試験体3aである。樹脂ジルコニウム合金接合体3は、ジルコニウム部材1に樹脂部材2がインサート成形により一体化成形されたものである。インサート成形は、金型(図示せず)にジルコニウム部材1を装填しておき、熱可塑性樹脂を圧入することで、ジルコニウム部材1と樹脂部材2を一体化成形する。熱可塑性樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)を使用できる。
FIG. 10 is a photograph of the zirconium member (left side) and a photograph of the test sample for tensile test manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 1 (right side). As shown in FIG. 10, the end faces of 12 mm × 3 mm (= 36 mm 2 ) of the
図11は、樹脂ジルコニウム合金接合体3(3a)の引張強度を示す表である。表右側のPPS欄に示すように、5つの試験体の引張強度は、上段から下段に向かって33.9MPa〜47.2MPaであった。この値は、接合面積が36mm2(=12mm×3mm)での値である。表右側のPBT欄に示すように、5つの試験体の引張強度は、上段から下段に向かって38.1MPa〜31.9MPaであった。これによれば、36mm2の接合面積で、約30MPaの強度が確保できる。表の左側は、参考までに、ジルコニウム部材1の厚みを測定したもので、5つのサンプルは、それぞれ3〜5μm、厚みが減少していることがわかる。
FIG. 11 is a table showing the tensile strength of the resin-zirconium alloy joined body 3 (3a). As shown in the PPS column on the right side of the table, the tensile strengths of the five test specimens were 33.9 MPa to 47.2 MPa from the top to the bottom. This value is a value when the bonding area is 36 mm 2 (= 12 mm × 3 mm). As shown in the PBT column on the right side of the table, the tensile strengths of the five test specimens were 38.1 MPa to 31.9 MPa from the top to the bottom. According to this, with a bonding area of 36 mm 2 , a strength of about 30 MPa can be secured. The left side of the table shows the thickness of the
図12は、信頼度試験後の引張強度を示す表である。樹脂ジルコニウム合金接合体3(3a)の樹脂部材2がポリフェニレンサルファイド(PPS)の場合を示す。(1)高温高湿テスト1は、温度が80℃、湿度95%で、テスト時間は72時間とし、テスト後に測定した。(2)高温高湿テスト2は、温度が80℃、湿度95%で、テスト時間は200時間とし、テスト後に測定した。(3)塩水スプレーテストは、塩水スプレー後72時間経過後に測定した。(4)熱衝撃テストは、温度をマイナス40℃〜80℃間で30分毎に変化させ、150サイクルを繰り返した後に測定した。表の左端は、信頼度試験前の樹脂ジルコニウム合金接合体3(3a)の引張強度で、10個の試験体の傾向をつかむことができ、31.2MPa〜45.2MPaの値を示している。同様に製作した試験体10個×4組で、高温高湿テスト(72h後)と、高温高湿テスト(200h後)と、塩水スプレーテストと、熱衝撃テストと、をそれぞれ実施し、引張強度を測定した。測定値は、図12に示すとおりである。
FIG. 12 is a table showing the tensile strength after the reliability test. The case where the
図13は、信頼度試験後の引張強度を示す表である。樹脂ジルコニウム合金接合体3(3a)の樹脂部材2がポリブチレンテレフタレート(PBT)の場合を示す。(1)高温高湿テスト1は、温度が80℃、湿度95%で、テスト時間は72時間とし、テスト後に測定した。(2)高温高湿テスト2は、温度が80℃、湿度95%で、テスト時間は200時間とし、テスト後に測定した。(3)塩水スプレーテストは、塩水スプレー後72時間経過後に測定した。(4)熱衝撃テストは、温度をマイナス40℃〜80℃間で30分毎に変化させ、150サイクルを繰り返した後に測定した。試験体10個×4組で、高温高湿テスト(72h後)と、高温高湿テスト(200h後)と、塩水スプレーテストと、熱衝撃テストと、をそれぞれ実施し、引張強度を測定した。測定値は図13に示すとおりである。
FIG. 13 is a table showing tensile strengths after the reliability test. The case where the
図14は、気密試験用の試験体の外観(写真)である。試験体は、樹脂ジルコニウム合金接合体3(3b)で示す。気密試験用の試験体3bは、ジルコニウム部材1が、円板状の樹脂部材2を貫通して一体に接合されている。筒状の容器に気密試験用の試験体3bを装填し、ジルコニウム部材1が突出した一方の側にヘリウムガスを吹き付け、ジルコニウム部材1が突出した他方の側を真空にして、ヘリウムガスが漏れないか調べる。
FIG. 14 is an appearance (photograph) of a test body for air tightness test. The test body is shown by resin zirconium alloy joined body 3 (3b). In the
図15は、気密試験の結果を示す表である。真空排気の量を増減させれば、漏れ出るヘリウム(He)の量も増減するが、この条件ではサンプル1、2のいずれも漏れ量を1×10−9Pam3/s以下にできる。
FIG. 15 is a table showing the results of the airtightness test. If the amount of vacuum evacuation is increased or decreased, the amount of leaked helium (He) is also increased or decreased, but under this condition, the amount of leakage can be made 1 × 10 −9 Pam 3 / s or less in both of the
図16は、ジルコニウム部材(ジルコニウム合金はタイプ1を使用)のTRI電解処理後の表面写真及び成分分析表である。タイプ1のジルコニウム合金は図3に示す。表面は多孔質で、凸凹形状をしている。陽極酸化被膜の成分表によれば、重量%で、Zrが62.34%、Oが21.33%であり、酸化ジルコニウム(ZrO)が形成されている。
FIG. 16 is a surface photograph and a component analysis table of a zirconium member (a zirconium alloy uses type 1) after TRI electrolytic treatment.
図17は、ジルコニウム部材(ジルコニウム合金はタイプ2を使用)のTRI電解処理後の表面写真及び成分分析表である。タイプ2のジルコニウム合金は図3に示す。表面はは多孔質で凹凸はタイプ1より少ない。陽極酸化被膜の成分表によれば、重量%でZrが62.05%、Oが12.53%であり、酸化ジルコニウム(ZrO)が形成されている。
FIG. 17 is a surface photograph and a component analysis table of a zirconium member (a zirconium alloy uses type 2) after TRI electrolytic treatment.
図18は、ジルコニウム部材(ジルコニウム合金はタイプ3を使用)のTRI電解処理後の表面写真及び成分分析表である。タイプ3のジルコニウム合金は図3に示す。表面は多孔質で凹凸はタイプ2より少ない。陽極酸化被膜の成分表によれば、重量%でZrが63.77%、Oが12.38%であり、酸化ジルコニウム(ZrO)が形成されている。
FIG. 18 is a surface photograph and a component analysis table of a zirconium member (a zirconium alloy uses type 3) after TRI electrolytic treatment.
図19は、トリアジンチオールを添加した場合と、添加しない場合での樹脂ジルコニウム合金接合体の接合強度を示す表である。図1のTRI電解工程で、水溶液にトリアジンチオールを添加せず、陽極酸化被膜を形成し、樹脂ジルコニウム合金接合体3(3a)を製作した。一方、図1のTRI電解工程で、水溶液にトリアジンチオールを添加し、陽極酸化被膜を形成し、樹脂ジルコニウム合金接合体3(3a)を製作した。製作した各5つの樹脂ジルコニウム合金接合体の接合強度を比較した。数値は、トリアジンチオールを添加した方が、若干、値がよい。ただし、トリアジンチオールを添加しないでも十分に使用に耐えるといえる。 FIG. 19 is a table showing the bonding strength of a resin-zirconium alloy joined body with and without triazine thiol. In the TRI electrolytic process of FIG. 1, an anodic oxide film was formed without adding triazine thiol to the aqueous solution, and a resin zirconium alloy joined body 3 (3a) was manufactured. On the other hand, triazine thiol was added to the aqueous solution in the TRI electrolysis step of FIG. 1 to form an anodic oxide film, and a resin zirconium alloy joined body 3 (3a) was manufactured. The bonding strengths of each of the five produced resin-zirconium alloy bonded bodies were compared. The numerical values are slightly better when triazinethiol is added. However, even if it does not add triazine thiol, it can be said that it can fully use it.
本発明の樹脂ジルコニウム合金接合体及びその製造法は、ジルコニウム合金からなる部材と樹脂部材の一体化して接合するもので、接合強度もあって、部品の軽量化に好適である。 The resin-zirconium alloy joined body of the present invention and the method for producing the same are such that a member made of a zirconium alloy and a resin member are integrally joined and joined, and there is a joint strength, which is suitable for weight reduction of parts.
1 ジルコニウム部材
2 樹脂部材
3 樹脂ジルコニウム合金接合体
3a 引張試験用の試験体
3b 気密試験用の試験体
4 陽極酸化被膜
7 吊下げ冶具
s1〜s6 製造法の各工程
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ジルコニウム部材と前記樹脂部材とが、膜厚が50〜3000nmの陽極酸化被膜により接合されていることを特徴とする樹脂ジルコニウム合金接合体。 A resin-zirconium alloy joined body obtained by joining a zirconium member made of a zirconium alloy and a thermoplastic resin member,
A resin-zirconium alloy joined body, wherein the zirconium member and the resin member are joined by an anodized film having a thickness of 50 to 3000 nm.
前記ジルコニウム部材と前記樹脂部材とが、膜厚が50〜3000nmのトリアジンチオールを内部及び外部に存在させた陽極酸化被膜により接合されていることを特徴とする樹脂ジルコニウム合金接合体。 A resin-zirconium alloy joined body obtained by joining a zirconium member made of a zirconium alloy and a thermoplastic resin member,
A resin-zirconium alloy joined body, wherein the zirconium member and the resin member are joined by an anodic oxide film in which triazine thiol having a thickness of 50 to 3000 nm is present inside and outside.
ジルコニウム合金からなるジルコニウム部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、
前記酸処理工程後、ジルコニウム部材をアルカリ性の溶液に浸漬して電極に定電圧をかける活性化処理工程と、
前記脱脂工程後、ジルコニウム部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、
前記ジルコニウム部材を陽極とし、20〜90℃のアルカリ性の溶液中で、0.5A/dm2以上5A/dm2未満の電流密度を印加して、前記ジルコニウム部材上に膜厚が50〜3000nmの陽極酸化被膜を形成する工程と、
前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材を5℃以上、60℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、
前記水洗い工程後の前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、
前記ジルコニウム部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが、前記陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする樹脂ジルコニウム合金接合体の製造法。 A manufacturing method of producing a resin-zirconium alloy joined body,
A degreasing step of cleaning a zirconium member made of a zirconium alloy with an alkaline solution;
After the acid treatment step, the zirconium member is immersed in an alkaline solution to apply a constant voltage to the electrode, and an activation treatment step;
An acid treatment step of washing the zirconium member with an acidic solution after the degreasing step;
The zirconium member is used as an anode, and a current density of 0.5 A / dm 2 or more and 5 A / dm 2 or less is applied in an alkaline solution at 20 to 90 ° C. Forming a film;
A water washing step of washing the zirconium member having the anodized film formed thereon with water at 5 ° C. or more and less than 60 ° C .;
Insert molding a thermoplastic resin on the zirconium member on which the anodized film has been formed after the water washing step;
A method for producing a resin-zirconium alloy joined body, characterized in that the zirconium member and a resin member formed of a thermoplastic resin are joined by the anodized film.
ジルコニウム合金からなるジルコニウム部材をアルカリ性の溶液で洗浄する脱脂工程と、
前記脱脂工程後、ジルコニウム部材を酸性の溶液で洗浄する酸処理工程と、
前記酸処理工程後、ジルコニウム部材をアルカリ性の溶液に浸漬し電極に定電圧をかける活性化処理工程と、
前記ジルコニウム部材を陽極とし、20〜90℃のアルカリ性のトリアジンチオール誘導体を含む溶液中で、0.5A/dm2以上5A/dm2未満の電流密度を印加して、前記ジルコニウム部材上に膜厚が50〜3000nmの陽極酸化被膜を形成する工程と、
前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材を5℃以上、60℃未満の水で洗浄する水洗い工程と、
前記水洗い工程後の前記陽極酸化被膜が形成されたジルコニウム部材に、熱可塑性樹脂をインサート成形する工程と、が備えられ、
前記ジルコニウム部材と、熱可塑性樹脂で成形された樹脂部材とが、前記陽極酸化被膜により接合されることを特徴とする樹脂ジルコニウム合金接合体の製造法。 A manufacturing method of producing a resin-zirconium alloy joined body,
A degreasing step of cleaning a zirconium member made of a zirconium alloy with an alkaline solution;
An acid treatment step of washing the zirconium member with an acidic solution after the degreasing step;
After the acid treatment step, the zirconium member is immersed in an alkaline solution to apply a constant voltage to the electrode, and an activation treatment step;
The zirconium member is used as an anode, and a current density of 0.5 A / dm 2 or more and 5 A / dm 2 or less is applied in a solution containing an alkaline triazine thiol derivative at 20 to 90 ° C. Forming an anodic oxide film of ̃3000 nm,
A water washing step of washing the zirconium member having the anodized film formed thereon with water at 5 ° C. or more and less than 60 ° C .;
Insert molding a thermoplastic resin on the zirconium member on which the anodized film has been formed after the water washing step;
A method for producing a resin-zirconium alloy joined body, characterized in that the zirconium member and a resin member formed of a thermoplastic resin are joined by the anodized film.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114717560A (en) * | 2022-03-22 | 2022-07-08 | 深圳市纳明特科技发展有限公司 | Zirconium alloy nano-treatment method |
CN115096675A (en) * | 2022-06-07 | 2022-09-23 | 佛山科学技术学院 | Zirconium tube calibration sample for underwater eddy current detection and preparation method thereof |
KR20220139975A (en) | 2020-03-25 | 2022-10-17 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | Electrode body, electrode body manufacturing method, and electrochemical device |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5878416A (en) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | セイコーエプソン株式会社 | Trimmer condenser |
JP2001509549A (en) * | 1997-07-11 | 2001-07-24 | マグネシウム テクノロジー リミティド | Method for sealing metal and / or anodized metal substrate |
WO2003080897A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Hori Metal Finishing Ind. Ltd. | Magnesium or magnesium alloy article having electroconductive anodic oxidation coating on the surface thereof and method for production thereof |
JP2005072641A (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Pioneer Electronic Corp | Magnesium diaphragm, manufacturing method thereof, and speaker device |
JP2005288993A (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Arrk Okayama Co Ltd | Manufacturing method for product composed of magnesium or magnesium alloy |
JP2009144198A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Denso Corp | Aluminum member for joining to resin and method of manufacturing the same |
JP2012153135A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Magnesium-based clad member and production process for magnesium-based clad member |
JP2012251215A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Mg ALLOY MEMBER, AND HOUSING OF ELECTRICAL INSTRUMENT |
JP2016047601A (en) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 東レ・デュポン株式会社 | Thermoplastic resin composite molded body and manufacturing method of thermoplastic resin composite molded body |
JP2017094708A (en) * | 2015-11-13 | 2017-06-01 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | Resin metal composite and method for producing the same |
JP2017145331A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 東ソー株式会社 | Polyarylene sulfide resin composition and composite body formed of the same |
JP2017202573A (en) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | ポリプラスチックス株式会社 | Insert molded body, and electric connection connector for fuel pump |
-
2018
- 2018-01-09 JP JP2018001217A patent/JP2019119914A/en active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5878416A (en) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | セイコーエプソン株式会社 | Trimmer condenser |
JP2001509549A (en) * | 1997-07-11 | 2001-07-24 | マグネシウム テクノロジー リミティド | Method for sealing metal and / or anodized metal substrate |
WO2003080897A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Hori Metal Finishing Ind. Ltd. | Magnesium or magnesium alloy article having electroconductive anodic oxidation coating on the surface thereof and method for production thereof |
JP2005072641A (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Pioneer Electronic Corp | Magnesium diaphragm, manufacturing method thereof, and speaker device |
JP2005288993A (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Arrk Okayama Co Ltd | Manufacturing method for product composed of magnesium or magnesium alloy |
JP2009144198A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Denso Corp | Aluminum member for joining to resin and method of manufacturing the same |
JP2012153135A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Magnesium-based clad member and production process for magnesium-based clad member |
JP2012251215A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Mg ALLOY MEMBER, AND HOUSING OF ELECTRICAL INSTRUMENT |
JP2016047601A (en) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 東レ・デュポン株式会社 | Thermoplastic resin composite molded body and manufacturing method of thermoplastic resin composite molded body |
JP2017094708A (en) * | 2015-11-13 | 2017-06-01 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | Resin metal composite and method for producing the same |
JP2017145331A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 東ソー株式会社 | Polyarylene sulfide resin composition and composite body formed of the same |
JP2017202573A (en) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | ポリプラスチックス株式会社 | Insert molded body, and electric connection connector for fuel pump |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220139975A (en) | 2020-03-25 | 2022-10-17 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | Electrode body, electrode body manufacturing method, and electrochemical device |
CN114717560A (en) * | 2022-03-22 | 2022-07-08 | 深圳市纳明特科技发展有限公司 | Zirconium alloy nano-treatment method |
CN115096675A (en) * | 2022-06-07 | 2022-09-23 | 佛山科学技术学院 | Zirconium tube calibration sample for underwater eddy current detection and preparation method thereof |
CN115096675B (en) * | 2022-06-07 | 2023-08-11 | 佛山科学技术学院 | Zirconium tube calibration sample for underwater vortex detection and preparation method thereof |
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