JP3132714B2 - アルミニウム材の表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム材の表面処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＳｉを含むアルミニウム
材、特にＳｉ，Ｃｕ，Ｆｅなどを多く含むアルミニウム
合金鋳鍛材を対象に、この種の材料に陽極酸化処理及び
それに続く処理の改良に関する。
材、特にＳｉ，Ｃｕ，Ｆｅなどを多く含むアルミニウム
合金鋳鍛材を対象に、この種の材料に陽極酸化処理及び
それに続く処理の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開平６−１６７２４３号公報
「エンジンシリンダの摺動部材」に、アルミニウム母材
に含まれるＳｉの処理を主旨とした発明が開示されてい
る。即ち、Ｓｉを８〜１２％含むアルミニウム材に通常
の硫酸浴中での直流定電解法で陽極酸化処理すると、Ｓ
ｉがメッキ電流の通電を阻害し、その結果、薄く軟らか
な被膜しか得られない。そこで、特開平６−１６７２４
３号では電流反転法を採用してＳｉを破砕し、通電を良
好にし、厚い硬い被膜を得るというものである。
「エンジンシリンダの摺動部材」に、アルミニウム母材
に含まれるＳｉの処理を主旨とした発明が開示されてい
る。即ち、Ｓｉを８〜１２％含むアルミニウム材に通常
の硫酸浴中での直流定電解法で陽極酸化処理すると、Ｓ
ｉがメッキ電流の通電を阻害し、その結果、薄く軟らか
な被膜しか得られない。そこで、特開平６−１６７２４
３号では電流反転法を採用してＳｉを破砕し、通電を良
好にし、厚い硬い被膜を得るというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記技術では
針状のＳｉを破砕して微細化することはできるが、母材
及び酸化膜中にはＳｉ粒は当然残留する。このため、酸
化膜は耐食性が低下し、好ましくない。そこで、本発明
の目的は陽極酸化膜中に、母材のＳｉを混入若しくは残
留させない技術を提供することにある。
針状のＳｉを破砕して微細化することはできるが、母材
及び酸化膜中にはＳｉ粒は当然残留する。このため、酸
化膜は耐食性が低下し、好ましくない。そこで、本発明
の目的は陽極酸化膜中に、母材のＳｉを混入若しくは残
留させない技術を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、Ｓｉを含むアルミニウム材に、下記〜
からなる電解液を用いて陽極酸化処理を施す第１工程
と、得られた酸化膜上に、電気メッキ、浸漬メッキ、電
解着色から選ばれる１種又は組合わせによる電析処理を
施す第２工程とにより表面処理することを特徴とするア
ルミニウム材の表面処理方法である。 錯化能を有する陰イオンを含む化合物 酸素酸アニオンを含む有機酸 ハロゲン化物 なお、「錯化能」とは金属イオンに配位子として配位し
て錯体をつくる能力のことをいう。「錯体」とは金属又
は金属類似元素の原子を中心原子として、それに他の原
子又は原子団すなわち配位子が結合して１つの原子団を
つくるとき、その原子団を錯体という。「アニオン」は
陰イオンを意味する。
に本発明は、Ｓｉを含むアルミニウム材に、下記〜
からなる電解液を用いて陽極酸化処理を施す第１工程
と、得られた酸化膜上に、電気メッキ、浸漬メッキ、電
解着色から選ばれる１種又は組合わせによる電析処理を
施す第２工程とにより表面処理することを特徴とするア
ルミニウム材の表面処理方法である。 錯化能を有する陰イオンを含む化合物 酸素酸アニオンを含む有機酸 ハロゲン化物 なお、「錯化能」とは金属イオンに配位子として配位し
て錯体をつくる能力のことをいう。「錯体」とは金属又
は金属類似元素の原子を中心原子として、それに他の原
子又は原子団すなわち配位子が結合して１つの原子団を
つくるとき、その原子団を錯体という。「アニオン」は
陰イオンを意味する。
【０００５】前記錯化能を有する陰イオンを含む化合物
は、リン酸水素ナトリウム、リン酸３ナトリウムから選
ばれた少なくとも１つであり、前記酸素酸アニオンを含
む有機酸は、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、
ソルビトールから選ばれた少なくとも１つであり、前記
ハロゲン化物は、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムか
ら選ばれた少なくとも１つであことを特徴とする
は、リン酸水素ナトリウム、リン酸３ナトリウムから選
ばれた少なくとも１つであり、前記酸素酸アニオンを含
む有機酸は、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、
ソルビトールから選ばれた少なくとも１つであり、前記
ハロゲン化物は、フッ化カリウム、フッ化ナトリウムか
ら選ばれた少なくとも１つであことを特徴とする
【０００６】
【作用】上記〜からなる電解液を用いて陽極酸化す
ると、アルミニウム材の表面に所望の酸化膜が形成でき
る。この際に、電解液中の〜は各々次の作用をな
す。 酸素酸アニオンは、ＯＨ-イオンを陽極に供給し、被
膜の生成効率を向上させる。 ハロゲン化物は、酸素酸アニオンとともに、Ｓｉなど
の介在物、その他添加金属、金属間化合物を選択的に溶
解し、酸化膜から除去する。 錯化能を有する陰イオンを含む化合物は、酸化膜を平
坦にする作用をなす。即ち、生成途中に酸化膜の外表面
に凹凸があるとすると、前記陰イオンを含む化合物は、
凹部に厚く、凸部に薄く付着する。見掛け上、Ａｌイオ
ンの溶出速度は凹部で遅く、凸部で早くなることから、
結果的に酸化膜の外表面は平坦になる。
ると、アルミニウム材の表面に所望の酸化膜が形成でき
る。この際に、電解液中の〜は各々次の作用をな
す。 酸素酸アニオンは、ＯＨ-イオンを陽極に供給し、被
膜の生成効率を向上させる。 ハロゲン化物は、酸素酸アニオンとともに、Ｓｉなど
の介在物、その他添加金属、金属間化合物を選択的に溶
解し、酸化膜から除去する。 錯化能を有する陰イオンを含む化合物は、酸化膜を平
坦にする作用をなす。即ち、生成途中に酸化膜の外表面
に凹凸があるとすると、前記陰イオンを含む化合物は、
凹部に厚く、凸部に薄く付着する。見掛け上、Ａｌイオ
ンの溶出速度は凹部で遅く、凸部で早くなることから、
結果的に酸化膜の外表面は平坦になる。
【０００７】なお、上記〜の具体的化合物及びその
好適濃度範囲は次の通りである。 錯化能を有する陰イオンを含む化合物； 好適化合物；リン酸水素ナトリウム、リン酸３ナトリウ
ム 好適濃度；リン酸水素ナトリウムは、０．２〜０．５モ
ル リン酸３ナトリウムは、０．２〜０．４モル 下限値より少ないと酸化膜の生成速度が例えば０．０１
μｍ／分の如く遅くなり、生産性が悪化する。また、上
限値を超えると過飽和となり浴中に沈殿してしまい意味
が無くなる。
好適濃度範囲は次の通りである。 錯化能を有する陰イオンを含む化合物； 好適化合物；リン酸水素ナトリウム、リン酸３ナトリウ
ム 好適濃度；リン酸水素ナトリウムは、０．２〜０．５モ
ル リン酸３ナトリウムは、０．２〜０．４モル 下限値より少ないと酸化膜の生成速度が例えば０．０１
μｍ／分の如く遅くなり、生産性が悪化する。また、上
限値を超えると過飽和となり浴中に沈殿してしまい意味
が無くなる。
【０００８】酸素酸アニオンを含む有機酸； 好適化合物；クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、
ソルビトール 好適濃度；クエン酸ナトリウムは０．１〜０．７５モル 酒石酸ナトリウムは０．１〜０．５５モル ソルビトールは０．２５〜０．７５モル 下限値より少ないと増膜効果がなくなり、また、上限値
を超えるとバーニング（焼け）が発生して膜の成長が止
まる。
ソルビトール 好適濃度；クエン酸ナトリウムは０．１〜０．７５モル 酒石酸ナトリウムは０．１〜０．５５モル ソルビトールは０．２５〜０．７５モル 下限値より少ないと増膜効果がなくなり、また、上限値
を超えるとバーニング（焼け）が発生して膜の成長が止
まる。
【０００９】ハロゲン化物： 好適化合物；フッ化カリウム、フッ化ナトリウム 好適濃度；フッ化カリウムは、０．１〜０．７５モル フッ化ナトリウムは、０．１〜０．７５モル 下限値より少ないと合金成分の残存量が過多となり、ま
た、上限値を超えると膜の成長が止まる。
た、上限値を超えると膜の成長が止まる。
【００１０】次工程（第２工程）で、得られた酸化膜上
に、電気メッキ、浸漬メッキ、電解着色から選ばれる１
種又は組合わせによる処理を施す。この処理は封孔処理
であるから、第１工程の陽極酸化処理で残存した微細孔
を塞ぐものである。第１工程で得た酸化膜は、Ｓｉ等の
不純物が少ないので、Ｓｉを電極とする水の電気分解が
無視できる程度の微量となり、電気メッキ等における電
流の無駄な消費を抑えることができ、第２工程の処理能
率は高くなる。
に、電気メッキ、浸漬メッキ、電解着色から選ばれる１
種又は組合わせによる処理を施す。この処理は封孔処理
であるから、第１工程の陽極酸化処理で残存した微細孔
を塞ぐものである。第１工程で得た酸化膜は、Ｓｉ等の
不純物が少ないので、Ｓｉを電極とする水の電気分解が
無視できる程度の微量となり、電気メッキ等における電
流の無駄な消費を抑えることができ、第２工程の処理能
率は高くなる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。表１は次に述べる実施例
及び比較例を対象としたを前処理の条件を示す。すなわ
ち、第１工程（陽極酸化処理）の前に母材（アルミニウ
ム材）の表面から油脂などを除去する処置を施す。
れに限定されるものではない。表１は次に述べる実施例
及び比較例を対象としたを前処理の条件を示す。すなわ
ち、第１工程（陽極酸化処理）の前に母材（アルミニウ
ム材）の表面から油脂などを除去する処置を施す。
【００１２】
【表１】
【００１３】実施例１及び比較例１；実施例１及び比較
例１での母材は、アルミニウム合金ダイカスト材のＡＤ
Ｃ１２−ＪＩＳＨ５３０２であり、その主成分は表２に
示す通り、１．５〜３．５ｗｔ％のＣｕ、９．６〜１
２．０ｗｔ％ものＳｉ、０．３〜０．６ｗｔ％のＦｅを
含むアルミニウム合金である。
例１での母材は、アルミニウム合金ダイカスト材のＡＤ
Ｃ１２−ＪＩＳＨ５３０２であり、その主成分は表２に
示す通り、１．５〜３．５ｗｔ％のＣｕ、９．６〜１
２．０ｗｔ％ものＳｉ、０．３〜０．６ｗｔ％のＦｅを
含むアルミニウム合金である。
【００１４】
【表２】
【００１５】実施例１は、前記前処理を施したＡＤＣ１
２−ＪＩＳ材に、表３に示す通りのリン酸３ナトリウム
０．３モル、ソルビトール０．５モル及びフッ化カリウ
ム０．５モルからなる電解液を用いて、第１工程として
の陽極酸化を施す。液温は２０℃、電圧は５０Ｖ（直
流）とし、通電時間を６０ｍｉｎとした。
２−ＪＩＳ材に、表３に示す通りのリン酸３ナトリウム
０．３モル、ソルビトール０．５モル及びフッ化カリウ
ム０．５モルからなる電解液を用いて、第１工程として
の陽極酸化を施す。液温は２０℃、電圧は５０Ｖ（直
流）とし、通電時間を６０ｍｉｎとした。
【００１６】
【表３】
【００１７】得られた酸化膜に第２工程としての電気メ
ッキを施す。電気メッキの条件は表３に示す通りの、メ
ッキ液を硫酸ニッケル７０ｇ／ｌとホウ酸３０ｇ／ｌの
混合液とし、対極を炭素板とし、交流１０Ｖ−５０Ｈｚ
の電圧をかけて２０分間処理した。その後の表面被膜の
ニッケル元素分析を実施したところ、ニッケルが検出さ
れ、メッキ膜の生成が確認された。
ッキを施す。電気メッキの条件は表３に示す通りの、メ
ッキ液を硫酸ニッケル７０ｇ／ｌとホウ酸３０ｇ／ｌの
混合液とし、対極を炭素板とし、交流１０Ｖ−５０Ｈｚ
の電圧をかけて２０分間処理した。その後の表面被膜の
ニッケル元素分析を実施したところ、ニッケルが検出さ
れ、メッキ膜の生成が確認された。
【００１８】比較例１は前記前処理を施したＡＤＣ１２
−ＪＩＳ材に、表３に示す通りの１５ｗｔ％硫酸による
陽極酸化処理（第１工程）を実施し、第２工程において
実施例１と同じ電気メッキを施した。得られた表面被膜
をニッケル元素分析を実施したところ、ニッケルは検出
されず、メッキ膜の生成が認められなかった。
−ＪＩＳ材に、表３に示す通りの１５ｗｔ％硫酸による
陽極酸化処理（第１工程）を実施し、第２工程において
実施例１と同じ電気メッキを施した。得られた表面被膜
をニッケル元素分析を実施したところ、ニッケルは検出
されず、メッキ膜の生成が認められなかった。
【００１９】実施例２及び実施例３；実施例１と同様の
試験を、第１工程における陽極酸化処理のための電解液
の成分を変更して実施した。実施例２は、表４に示す通
り、電解液をリン酸水素ナトリウム０．２モルとソルビ
トール０．５モルとフッ化カリウム０．５モルとの混合
溶液として第１工程を実施し、第２工程は実施例１と同
じものを実施した。その結果、ニッケルメッキ膜の生成
が認められた。
試験を、第１工程における陽極酸化処理のための電解液
の成分を変更して実施した。実施例２は、表４に示す通
り、電解液をリン酸水素ナトリウム０．２モルとソルビ
トール０．５モルとフッ化カリウム０．５モルとの混合
溶液として第１工程を実施し、第２工程は実施例１と同
じものを実施した。その結果、ニッケルメッキ膜の生成
が認められた。
【００２０】
【表４】
【００２１】実施例３は、表４に示す通り、電解液をリ
ン酸水素ナトリウム０．２モルと酒石酸ナトリウム０．
３モルとフッ化ナトリウム０．３モルとの混合溶液とし
て第１工程を実施し、第２工程は実施例１と同じものを
実施した。その結果、ニッケルメッキ膜の生成が認めら
れた。従って、上記３種類の電解液にて良好なメッキ膜
が確認された。
ン酸水素ナトリウム０．２モルと酒石酸ナトリウム０．
３モルとフッ化ナトリウム０．３モルとの混合溶液とし
て第１工程を実施し、第２工程は実施例１と同じものを
実施した。その結果、ニッケルメッキ膜の生成が認めら
れた。従って、上記３種類の電解液にて良好なメッキ膜
が確認された。
【００２２】実施例４及び比較例２；この実施例４と比
較例２は第２工程で２段電気メッキを施すものである。
実施例４は、前記前処理を施したＡＤＣ１２−ＪＩＳ材
に、表５に示す通りのリン酸３ナトリウム０．３モル、
ソルビトール０．５モル及びフッ化カリウム０．５モル
からなる電解液を用いて、第１工程としての陽極酸化を
施す。液温は２０℃、電圧は５０Ｖ（直流）とし、通電
時間を６０ｍｉｎとした。
較例２は第２工程で２段電気メッキを施すものである。
実施例４は、前記前処理を施したＡＤＣ１２−ＪＩＳ材
に、表５に示す通りのリン酸３ナトリウム０．３モル、
ソルビトール０．５モル及びフッ化カリウム０．５モル
からなる電解液を用いて、第１工程としての陽極酸化を
施す。液温は２０℃、電圧は５０Ｖ（直流）とし、通電
時間を６０ｍｉｎとした。
【００２３】
【表５】
【００２４】得られた酸化膜に第２工程としての２段電
気メッキを施す。第１段階はストライク浴により、電気
メッキの条件は表５に示す通りの、メッキ液を塩化ニッ
ケル８０ｇ／ｌと塩酸１５０ｍｌ／ｌとの混合液とし、
電流密度を５Ａ／ｄｍ2として６０秒間通電した。第２
段階はワット浴により、メッキ液を硫酸ニッケル２００
ｇ／ｌと塩化ニッケル４５ｇ／ｌとホウ酸３５ｇ／ｌの
混合液とし、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として３０分
間通電した。
気メッキを施す。第１段階はストライク浴により、電気
メッキの条件は表５に示す通りの、メッキ液を塩化ニッ
ケル８０ｇ／ｌと塩酸１５０ｍｌ／ｌとの混合液とし、
電流密度を５Ａ／ｄｍ2として６０秒間通電した。第２
段階はワット浴により、メッキ液を硫酸ニッケル２００
ｇ／ｌと塩化ニッケル４５ｇ／ｌとホウ酸３５ｇ／ｌの
混合液とし、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として３０分
間通電した。
【００２５】得られたメッキ膜に対して、２００℃に加
熱し３０分保持→水冷却→２００℃に加熱し３０分保持
→水冷却→・・・の加熱冷却サイクルを２０回繰返したと
ころ、剥離や膨れは認められず、密着性も良好であっ
た。表記しないが、第１工程における電解液を実施例２
及び実施例３のものに交換して試験を実施したところ結
果は同様に良好であった。
熱し３０分保持→水冷却→２００℃に加熱し３０分保持
→水冷却→・・・の加熱冷却サイクルを２０回繰返したと
ころ、剥離や膨れは認められず、密着性も良好であっ
た。表記しないが、第１工程における電解液を実施例２
及び実施例３のものに交換して試験を実施したところ結
果は同様に良好であった。
【００２６】比較例２は実施例４に対して、第１工程の
電解液を１５ｗｔ％の硫酸とした点のみ相違する。しか
し、２段電気メッキの結果、メッキ膜の生成が認められ
なかった。従って、本発明方法は２段電気メッキ法にも
有効である。
電解液を１５ｗｔ％の硫酸とした点のみ相違する。しか
し、２段電気メッキの結果、メッキ膜の生成が認められ
なかった。従って、本発明方法は２段電気メッキ法にも
有効である。
【００２７】実施例５及び比較例３；実施例５及び比較
例３は第２工程にて電解着色を施すものである。実施例
５は、前記前処理を施したＡＤＣ１２−ＪＩＳ材に、表
６に示す通りのリン酸３ナトリウム０．３モル、ソルビ
トール０．５モル及びフッ化カリウム０．５モルからな
る電解液を用いて、第１工程としての陽極酸化を施す。
液温は２０℃、電圧は５０Ｖ（直流）とし、通電時間を
３０ｍｉｎとした。
例３は第２工程にて電解着色を施すものである。実施例
５は、前記前処理を施したＡＤＣ１２−ＪＩＳ材に、表
６に示す通りのリン酸３ナトリウム０．３モル、ソルビ
トール０．５モル及びフッ化カリウム０．５モルからな
る電解液を用いて、第１工程としての陽極酸化を施す。
液温は２０℃、電圧は５０Ｖ（直流）とし、通電時間を
３０ｍｉｎとした。
【００２８】
【表６】
【００２９】得られた酸化膜に第２工程としての電解着
色を施す。溶液の条件は表６に示す通りの、硫酸コバル
ト０．２モルとホウ酸０．３モルの混合液とし、対極を
炭素板とし、交流１０Ｖ−５０Ｈｚの電圧をかけて５分
間処理した。この結果、表面に黒色着色被膜が認められ
た。
色を施す。溶液の条件は表６に示す通りの、硫酸コバル
ト０．２モルとホウ酸０．３モルの混合液とし、対極を
炭素板とし、交流１０Ｖ−５０Ｈｚの電圧をかけて５分
間処理した。この結果、表面に黒色着色被膜が認められ
た。
【００３０】比較例３は前記前処理を施したＡＤＣ１２
−ＪＩＳ材に、表６に示す通りの１５ｗｔ％硫酸による
陽極酸化処理（第１工程）を実施し、第２工程において
実施例５と同じ電解着色を施した。しかし、表面に着色
は認められなかった。
−ＪＩＳ材に、表６に示す通りの１５ｗｔ％硫酸による
陽極酸化処理（第１工程）を実施し、第２工程において
実施例５と同じ電解着色を施した。しかし、表面に着色
は認められなかった。
【００３１】実施例６及び比較例４；この実施例６と比
較例４は第２工程で２段浸漬メッキ及び１段電気メッキ
を施すものである。実施例６は、前記前処理を施したＡ
ＤＣ１２−ＪＩＳ材に、表７に示す通りのリン酸３ナト
リウム０．３モル、酒石酸ナトリウム０．３モル及びフ
ッ化カリウム０．３モルからなる電解液を用いて、第１
工程としての陽極酸化を施す。液温は２０℃、電圧は４
０Ｖ（直流）とし、通電時間を３０ｍｉｎとした。酸化
膜の膜厚は約４μｍであった。
較例４は第２工程で２段浸漬メッキ及び１段電気メッキ
を施すものである。実施例６は、前記前処理を施したＡ
ＤＣ１２−ＪＩＳ材に、表７に示す通りのリン酸３ナト
リウム０．３モル、酒石酸ナトリウム０．３モル及びフ
ッ化カリウム０．３モルからなる電解液を用いて、第１
工程としての陽極酸化を施す。液温は２０℃、電圧は４
０Ｖ（直流）とし、通電時間を３０ｍｉｎとした。酸化
膜の膜厚は約４μｍであった。
【００３２】
【表７】
【００３３】得られた酸化膜に第２工程としての２段浸
漬メッキを施し、次に１段電気メッキを施す。第１段階
の浸漬メッキは、表７に示す通りの、メッキ液を０．１
％塩化第１すず液とし、浸漬時間を３０ｓｅｃとして実
施し、第２段階の浸漬メッキは、メッキ液を０．１％塩
化パラジウム液とし、浸漬時間を３０ｓｅｃと条件に実
施した。更に、ワット浴により、メッキ液を硫酸ニッケ
ル２００ｇ／ｌと塩化ニッケル４５ｇ／ｌとホウ酸３０
ｇ／ｌの混合液とし、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2とし
て６０分間通電し、更に市販封孔剤を添加した９５℃の
湯水中に２０分間放置し、その後水洗いし自然乾燥させ
てサンプルとした。
漬メッキを施し、次に１段電気メッキを施す。第１段階
の浸漬メッキは、表７に示す通りの、メッキ液を０．１
％塩化第１すず液とし、浸漬時間を３０ｓｅｃとして実
施し、第２段階の浸漬メッキは、メッキ液を０．１％塩
化パラジウム液とし、浸漬時間を３０ｓｅｃと条件に実
施した。更に、ワット浴により、メッキ液を硫酸ニッケ
ル２００ｇ／ｌと塩化ニッケル４５ｇ／ｌとホウ酸３０
ｇ／ｌの混合液とし、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2とし
て６０分間通電し、更に市販封孔剤を添加した９５℃の
湯水中に２０分間放置し、その後水洗いし自然乾燥させ
てサンプルとした。
【００３４】得られたメッキ膜に対してキャス法による
耐食試験を実施し、レイティングＮｏを求めた。キャス
法は、キャス試験機を用いて、銅塩を含む酢酸酸性の塩
水溶液を規定時間サンプルに噴霧し、腐食の発生状態に
よって酸化膜の耐食性を調べる方法である。実施例及び
比較例ではキャス試験時間を１６時間に定めた。レイテ
ィングＮｏとは、ＪＩＳＨ８６８１「アルミニウム及び
アルミニウム合金の陽極酸化被膜の耐食性試験方法」で
規定される試験方法の１つでる、キャス法で規定する耐
食性指標である。レイティングＮｏは、Ｎｏ１０が腐食
なしであり、Ｎｏ９．５が腐食面積率０．０５％以下、
Ｎｏ９が同０．１０％以下、以降Ｎｏが小さくなるほど
腐食面積率は大きくなる。すなわち、Ｎｏが大きいほど
耐食性があるということを示す。一般に通常の使用に耐
えるレイティングＮｏは９と言われている。
耐食試験を実施し、レイティングＮｏを求めた。キャス
法は、キャス試験機を用いて、銅塩を含む酢酸酸性の塩
水溶液を規定時間サンプルに噴霧し、腐食の発生状態に
よって酸化膜の耐食性を調べる方法である。実施例及び
比較例ではキャス試験時間を１６時間に定めた。レイテ
ィングＮｏとは、ＪＩＳＨ８６８１「アルミニウム及び
アルミニウム合金の陽極酸化被膜の耐食性試験方法」で
規定される試験方法の１つでる、キャス法で規定する耐
食性指標である。レイティングＮｏは、Ｎｏ１０が腐食
なしであり、Ｎｏ９．５が腐食面積率０．０５％以下、
Ｎｏ９が同０．１０％以下、以降Ｎｏが小さくなるほど
腐食面積率は大きくなる。すなわち、Ｎｏが大きいほど
耐食性があるということを示す。一般に通常の使用に耐
えるレイティングＮｏは９と言われている。
【００３５】キャス法によれば、実施例６はレイティン
グＮｏは９．５であり、極めて耐食性良好の結果を得
た。
グＮｏは９．５であり、極めて耐食性良好の結果を得
た。
【００３６】比較例４は実施例６に対して第１工程の電
解液のみ１５ｗｔ％硫酸に変更したものであり、キャス
法によるレイティングＮｏは７．０にとどまり、耐食性
は良くないという結果を得た。
解液のみ１５ｗｔ％硫酸に変更したものであり、キャス
法によるレイティングＮｏは７．０にとどまり、耐食性
は良くないという結果を得た。
【００３７】以上の各実施例の結果から、第１工程で得
た陽極酸化膜はＳｉ等の不純物が少ないので、第２工程
で実施する電析法においてＳｉを電極とする水の電気分
解が無視できる程度の微量となり、電気メッキ等におけ
る電流の無駄な消費を抑えることができ、第２工程の処
理能率は高くなることが明らかになった。
た陽極酸化膜はＳｉ等の不純物が少ないので、第２工程
で実施する電析法においてＳｉを電極とする水の電気分
解が無視できる程度の微量となり、電気メッキ等におけ
る電流の無駄な消費を抑えることができ、第２工程の処
理能率は高くなることが明らかになった。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１の方法は、Ｓｉを含むアルミニウム材
に、錯化能を有する陰イオンを含む化合物＋酸素酸
アニオンを含む有機酸＋ハロゲン化物からなる電解液
を用いて陽極酸化処理を施すようにしたもので、のハ
ロゲン化物は、の酸素酸アニオンとともに、Ｓｉなど
の介在物、その他添加金属、金属間化合物を選択的に溶
解し、酸化膜から除去するから、酸化膜の耐食性が大い
に向上する。また、の錯化能を有する陰イオンを含む
化合物は、酸化膜を平坦にする作用をなす。即ち、生成
途中に酸化膜の外表面に凹凸があるとすると、前記陰イ
オンを含む化合物は、凹部に厚く、凸部に薄く付着す
る。見掛け上、Ａｌイオンの溶出速度は凹部で遅く、凸
部で早くなることから、結果的に酸化膜の外表面は平坦
になる。そして、このようなＳｉ等の不純物が少ない陽
極酸化膜に、第２工程で電析法を実施するので、第２工
程においてＳｉを電極とする水の電気分解が無視できる
程度の微量となり、電気メッキ等における電流の無駄な
消費を抑えることができ、第２工程の処理能率は高くな
る。
する。請求項１の方法は、Ｓｉを含むアルミニウム材
に、錯化能を有する陰イオンを含む化合物＋酸素酸
アニオンを含む有機酸＋ハロゲン化物からなる電解液
を用いて陽極酸化処理を施すようにしたもので、のハ
ロゲン化物は、の酸素酸アニオンとともに、Ｓｉなど
の介在物、その他添加金属、金属間化合物を選択的に溶
解し、酸化膜から除去するから、酸化膜の耐食性が大い
に向上する。また、の錯化能を有する陰イオンを含む
化合物は、酸化膜を平坦にする作用をなす。即ち、生成
途中に酸化膜の外表面に凹凸があるとすると、前記陰イ
オンを含む化合物は、凹部に厚く、凸部に薄く付着す
る。見掛け上、Ａｌイオンの溶出速度は凹部で遅く、凸
部で早くなることから、結果的に酸化膜の外表面は平坦
になる。そして、このようなＳｉ等の不純物が少ない陽
極酸化膜に、第２工程で電析法を実施するので、第２工
程においてＳｉを電極とする水の電気分解が無視できる
程度の微量となり、電気メッキ等における電流の無駄な
消費を抑えることができ、第２工程の処理能率は高くな
る。
【００３９】請求項２の方法は、前記錯化能を有する陰
イオンを含む化合物をリン酸水素ナトリウム、リン酸３
ナトリウムから選ばれた少なくとも１つとし、前記酸素
酸アニオンを含む有機酸をクエン酸ナトリウム、酒石酸
ナトリウム、ソルビトールから選ばれた少なくとも１つ
とし、また前記ハロゲン化物をフッ化カリウム、フッ化
ナトリウムから選ばれた少なくとも１としたので、これ
ら化合物の選定を容易になせ、指定品目内での代替も可
能であるから、準備が簡単になり処理作業の効率化が図
れる。
イオンを含む化合物をリン酸水素ナトリウム、リン酸３
ナトリウムから選ばれた少なくとも１つとし、前記酸素
酸アニオンを含む有機酸をクエン酸ナトリウム、酒石酸
ナトリウム、ソルビトールから選ばれた少なくとも１つ
とし、また前記ハロゲン化物をフッ化カリウム、フッ化
ナトリウムから選ばれた少なくとも１としたので、これ
ら化合物の選定を容易になせ、指定品目内での代替も可
能であるから、準備が簡単になり処理作業の効率化が図
れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 11/00 - 11/24 C25D 5/44
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｓｉを含むアルミニウム材に、錯化能を
有する陰イオンを含む化合物、酸素酸アニオンを含む有
機酸及びハロゲン化物からなる電解液を用いて陽極酸化
処理を施す第１工程と、得られた酸化膜上に、電気メッ
キ、浸漬メッキ、電解着色から選ばれる１種又は組合わ
せによる電析処理を施す第２工程とにより表面処理する
ことを特徴とするアルミニウム材の表面処理方法。 - 【請求項２】 前記錯化能を有する陰イオンを含む化合
物は、リン酸水素ナトリウム、リン酸３ナトリウムから
選ばれた少なくとも１つであり、前記酸素酸アニオンを
含む有機酸は、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウ
ム、ソルビトールから選ばれた少なくとも１つであり、
前記ハロゲン化物は、フッ化カリウム、フッ化ナトリウ
ムから選ばれた少なくとも１つであことを特徴とした請
求項１記載のアルミニウム材の表面処理方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07065955A JP3132714B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | アルミニウム材の表面処理方法 |
| US08/621,294 US5775892A (en) | 1995-03-24 | 1996-03-22 | Process for anodizing aluminum materials and application members thereof |
| CN96107241.5A CN1213174C (zh) | 1995-03-24 | 1996-03-24 | 铝材的阳极化方法和由此法制得的应用部件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07065955A JP3132714B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | アルミニウム材の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260198A JPH08260198A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3132714B2 true JP3132714B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=13301925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07065955A Expired - Fee Related JP3132714B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | アルミニウム材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132714B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100935638B1 (ko) * | 2009-05-19 | 2010-01-07 | 통일방폭전기 주식회사 | 방폭전선배관용 엘보의 제조방법 |
| KR100929934B1 (ko) * | 2009-05-19 | 2009-12-04 | 통일방폭전기 주식회사 | 방폭전선배관용 실링 휫팅의 제조방법 |
| KR100929929B1 (ko) * | 2009-05-19 | 2009-12-04 | 통일방폭전기 주식회사 | 방폭전선배관용 유니언 커플링의 제조방법 |
| KR100929935B1 (ko) * | 2009-05-19 | 2009-12-04 | 통일방폭전기 주식회사 | 방폭전선배관용 쟌숀 박스의 제조방법 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP07065955A patent/JP3132714B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08260198A (ja) | 1996-10-08 |
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