JP5613917B2 - マグネシウム又はマグネシウム合金からなる成形品の製造方法 - Google Patents
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ここで、上記接触抵抗値(Ω・mm 2 )は、前記基材表面の前記陽極酸化皮膜を機械加工によって削って基材表面を露出させて、低抵抗率計を用いて、露出面と陽極酸化皮膜表面又は導通領域表面とに直径1.4mmの円柱状の二探針式プローブを40g/mm 2 の圧力で接触させて測定されるものである。
試験片を日本電子株式会社製X線マイクロアナライザー「JXA−8500FS」を用いて電子顕微鏡写真を撮影した。このとき、各元素ごとの表面の分布状況についても分析した。
試験片を5mm×25mmの寸法に切断し、エポキシ樹脂に包理してから、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−8500FS」を用いて電子顕微鏡写真を撮影した。また、この電子顕微鏡写真から皮膜の膜厚を測定した。
日本電子株式会社製X線マイクロアナライザー「JXA−8500FS」を用いて、陽極酸化皮膜及び導通領域の表面の化学組成の分析を行った。測定は、加速電圧15kV、試料照射電流1×10−8A、プローブ径50μmの条件で行った。
三菱化学株式会社製低抵抗率計「ロレスターEP」を用い、二探針式プローブ「MCP−TPBP改」を使用して測定した。基材表面の陽極酸化皮膜を機械加工によって削って基材表面を露出させ、露出面と陽極酸化皮膜表面又は導通領域表面とにプローブを接触させて接触抵抗値を測定した。前記プローブは表面が金めっきで覆われたもので、その先端形状は実施例1及び2では直径1.4mmの円柱状であり、実施例3及び比較例1〜3では直径0.74mmの円柱状であった。端子を測定表面に押し付ける圧力は40g/mm2であった。測定して得られた抵抗値(Ω)にプローブの先端の面積を乗じて、単位面積あたりの接触抵抗値(Ω・mm2)を求めた。
陽極酸化皮膜を形成した基材の表面の所定の領域にレーザ照射した後、JIS Z2371に準拠して5%塩水噴霧試験を行った。48時間、120時間、168時間経過後の導通領域の接触抵抗値(Ω・mm2)を上記(4)と同様の方法で測定した。
北斗電工株式会社製の電気化学測定装置「HZ−3000」を用い、pH6.5の5重量%塩化ナトリウム水溶液中でアノード分極曲線を得た。試験片は15mm×15mmで、測定面積は10mm×10mmとした。参照電極には飽和カロメル電極(SCE)を、対極にはPt電極を用いた。測定中温度は20℃に保持し、等速電位走査による電流−電位曲線を測定した。電位走査速度は1mV/secとした。得られた分極曲線の極小値から陽極酸化皮膜及び基材の自然電位を得た。
マグネシウム96重量%、アルミニウム3重量%及び亜鉛1重量%からなるASTM No.AZ31B合金を、圧延加工して製造された50mm×50mm×2mmの寸法の合金板、及びマグネシウム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、チクソモールド法にて製造された50mm×50mm×2mmの寸法の合金板の2種類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。
実施例1において、格子状に縦横50μm、200μm又は500μm間隔で各1回走査した以外は同様の方法で陽極酸化皮膜にレーザ照射した試験片を得た。このとき周波数5kHzでレーザ光を照射した。レーザ照射した部分の接触抵抗値を表3に示す。基材がAZ31BとAZ91Dどちらについても、格子間隔が50μm、200μm、500μmすべての場合において良好な導通性を示した。
実施例1において30mm×30mm×2mmの寸法のAZ31B基材を使用し、レーザ照射領域が0.05mm×20mm、0.25mm×20mm、0.5mm×20mm及び1mm×20mmであること以外は実施例1と同様の方法で陽極酸化皮膜を形成し、レーザ照射した試験片を得た。レーザ周波数は5及び50kHzで照射した。1mm×20mmのレーザ照射領域を抵抗率計で測定すると、レーザ周波数5及び50kHzのどちらで照射した場合においても、接触抵抗値は1Ω・mm2以下であった。引き続き、レーザ照射後の試験片の塩水噴霧試験を行った。塩水噴霧試験に120時間供した後の外観を図11に示す。当該写真からわかるように、レーザ照射部分、レーザが照射されていない皮膜部分どちらにおいても腐食は観察されなかった。また、1mm×20mmのレーザ照射領域を抵抗率計で測定すると、レーザ周波数5及び50kHzのどちらで照射した場合においても、接触抵抗値は1Ω・mm2以下であり、良好な伝導性を示した。
未処理のAZ31B基材自身の耐食性を試験した例である。塩水噴霧試験に120時間供した後の外観を図11に示す。当該写真からわかるように、全面において腐食が観察された。また、表面の接触抵抗値を抵抗率計で測定すると「∞」を示し、導通性は失われた。
Dow17法と呼ばれる公知の陽極酸化皮膜形成方法を試験した例である。酸性フッ化アンモニウム300g/L、重クロム酸ナトリウム100g/L及びリン酸90g/Lを含有する電解液を調製し、75℃に保った。この中に実施例1と同じ前処理を施したAZ31Bの試験片を陽極として浸漬して、陽極酸化処理を行った。このときの陰極としては、実施例1と同じものを使用した。定電流電源を使用し陽極表面の電流密度が4A/dm2となるようにして300秒間通電した。通電終了時には約70ボルトまで上昇した。通電終了後、イオン交換水で洗浄してから乾燥した。形成した皮膜へ実施例3と同様の条件でレーザ照射した。1mm×20mmのレーザ照射領域を抵抗率計で測定すると、レーザ周波数5及び50kHzのどちらで照射した場合においても、接触抵抗値は1Ω・mm2以下であった。引き続き、レーザ照射後の試験片の塩水噴霧試験を行った。塩水噴霧試験に120時間供した後の外観を図11に示す。当該写真からわかるように、レーザ照射部分では全領域にわたって腐食が観察された。また、1mm×20mmのレーザ照射領域を抵抗率計で測定すると、レーザ周波数5及び50kHzのどちらで照射した場合においても「∞」を示し、導通性は失われた。
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AZ31Bの試験片を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。形成した皮膜へ形成した皮膜へ実施例3と同様の条件でレーザ照射した。1mm×20mmのレーザ照射領域を抵抗率計で測定すると、レーザ周波数5及び50kHzのどちらで照射した場合においても、接触抵抗値は1Ω・mm2以下であった。引き続き、レーザ照射後の試験片の塩水噴霧試験を行った。塩水噴霧試験に120時間供した後の外観を図11に示す。当該写真からわかるように、レーザ照射部分、レーザが照射されていない皮膜部分どちらにおいても激しい腐食が観察された。また、1mm×20mmのレーザ照射領域を抵抗率計で測定すると、レーザ周波数5及び50kHzのどちらで照射した場合においても「∞」を示し、導通性は失われた。
Claims (5)
- マグネシウム又はマグネシウム合金からなる基材の表面が陽極酸化皮膜で覆われてなる成形品の製造方法であって;
マグネシウム又はマグネシウム合金からなる基材の表面が、該基材よりも卑な陽極酸化皮膜で覆われてなり、下記方法で測定される陽極酸化皮膜表面の接触抵抗値が10 6 Ω・mm 2 以上の成形品に対して、パルス波であるレーザ光を照射して該陽極酸化皮膜を剥離することによって、前記成形品の表面の一部に導通領域を設けるに際し、該導通領域の中に前記陽極酸化皮膜で覆われた部分と前記基材が露出した部分とを形成するとともに、該基材が露出した部分の最大内接円の半径を0.5mm以下とし、かつ下記方法で測定される導通領域表面の接触抵抗値を100Ω・mm 2 以下にすることを特徴とする成形品の製造方法。
ここで、上記接触抵抗値(Ω・mm 2 )は、前記基材表面の前記陽極酸化皮膜を機械加工によって削って基材表面を露出させて、低抵抗率計を用いて、露出面と陽極酸化皮膜表面又は導通領域表面とに直径1.4mmの円柱状の二探針式プローブを40g/mm 2 の圧力で接触させて測定されるものである。 - 前記陽極酸化皮膜が、マグネシウム元素を10〜60重量%、酸素元素を25〜60重量%及びリン元素を5〜35重量%含有する請求項1記載の成形品の製造方法。
- 前記陽極酸化皮膜の膜厚が2〜50μmである請求項1又は2記載の成形品の製造方法。
- リン酸根を0.1〜1mol/L、アンモニア又はアンモニウムイオンを0.2〜5mol/L含有し、pHが8〜14である電解液にマグネシウム又はマグネシウム合金からなる基材を浸漬して陽極酸化処理して得られた陽極酸化皮膜にレーザ光を照射する請求項1〜3のいずれか記載の成形品の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか記載の方法によって製造することを特徴とする電子機器の筐体の製造方法。
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