JPH0853774A - Corrosion resistant and weather resistant member and its production - Google Patents

Corrosion resistant and weather resistant member and its production

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JPH0853774A
JPH0853774A JP18750394A JP18750394A JPH0853774A JP H0853774 A JPH0853774 A JP H0853774A JP 18750394 A JP18750394 A JP 18750394A JP 18750394 A JP18750394 A JP 18750394A JP H0853774 A JPH0853774 A JP H0853774A
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JP
Japan
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oxide
resistant
ion
metal
corrosion
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JP18750394A
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Japanese (ja)
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Shinji Inasawa
信二 稲澤
Koichi Yamada
浩一 山田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

PURPOSE:To give excellent corrosion resistance and weather resistance by forming a boehmite coat on the surface of an Al base material and further multi-ply coating with a ceramic layer containing metallic ion oxide thereon. CONSTITUTION:After the boehmite coating film expressed by the chemical formula, Al2O3.nH2O, is formed on the surface of the Al or Al alloy base material 1, the oxide ceramic layer 3, in which the metal oxide 4 is dispersed, is laminated thereon. In this case, the oxide ceramic layer 3 preferably contains one of the metal oxide selected from a group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide and magnesium oxide and the metallic ion oxide preferably contains at least one kind selected from a group of chromium ion, yttrium ion, zirconium ion and magnesium ion. The metallic ion oxide is dispersed in ceramic by dipping the formed ceramic layer into a metallic ion aq. solution, drying and firing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐食耐候性部材および
その製造方法に関するものであり、特に、腐食性ガスを
使用する半導体製造装置や原子力プラント等に使用する
高耐食性の部材、および長期間屋外に曝露され耐候性が
必要な電線に使用する部材およびその製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corrosion and weather resistant member and a method for manufacturing the same, and particularly to a member having high corrosion resistance for use in a semiconductor manufacturing apparatus using a corrosive gas, a nuclear power plant, etc. The present invention relates to a member used for an electric wire that is exposed outdoors and requires weather resistance, and a method for manufacturing the member.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造装置の中でも、低融点金属の
腐食性蒸気、もしくは腐食性の高い無機ハロゲン化物や
有機金属化合物を原料ガスとする化学蒸着法の製造装置
に使用されるアルミニウム導体は、アルミニウム単体で
は腐食が早期に進行し、クラックが成長する。このた
め、従来このような装置に使用される部材としては、ア
ルミニウムに陽極酸化処理(アルマイト加工)を施した
もの、またはベーマイト処理と呼ばれる化成処理を施し
たものが開発されてきた。
2. Description of the Related Art Among semiconductor manufacturing equipment, aluminum conductors used in a chemical vapor deposition manufacturing equipment using a corrosive vapor of a low melting point metal or a highly corrosive inorganic halide or organometallic compound as a source gas are With aluminum alone, corrosion proceeds early and cracks grow. For this reason, conventionally, a member used in such an apparatus has been developed by subjecting aluminum to anodizing treatment (alumite processing) or subjecting it to chemical conversion treatment called boehmite treatment.

【0003】一方、長期間屋外に曝露される電線につい
ても、耐候性を向上させるため、表面に陽極酸化処理も
しくはベーマイト処理を施したものが用いられている。
On the other hand, also for electric wires exposed outdoors for a long time, those whose surface is subjected to anodizing treatment or boehmite treatment are used in order to improve weather resistance.

【0004】図2は、従来のアルミニウム電線の一例の
構成を示す断面図である。図2を参照して、この電線
は、アルミニウムからなる基材1と、基材1の外表面に
化成処理により形成されたベーマイト皮膜2とから構成
される。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of an example of a conventional aluminum electric wire. With reference to FIG. 2, this electric wire includes a base material 1 made of aluminum, and a boehmite coating 2 formed on the outer surface of the base material 1 by a chemical conversion treatment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
陽極酸化処理またはベーマイト処理が施されたアルミニ
ウム部材の、低融点金属の腐食性蒸気、もしくは腐食性
の高い無機ハロゲン化物や有機金属化合物に対する耐食
性は、十分なものではなかった。
However, the above-mentioned anodized aluminum member or boehmite treated aluminum member is not corrosive to corrosive vapor of low melting point metal or highly corrosive inorganic halide or organometallic compound. , Was not enough.

【0006】また、これらの処理が施された部材が電線
として用いられた場合にも、長期間の屋外における曝露
に対する耐候性は、十分なものではなかった。
Further, even when the member subjected to these treatments is used as an electric wire, the weather resistance to long-term outdoor exposure is not sufficient.

【0007】この発明の目的は、上述の問題点を解決
し、耐食性および耐候性に優れた、耐食耐候性部材およ
びその製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a corrosion-resistant weather-resistant member excellent in corrosion resistance and weather resistance, and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明による耐食耐候
性部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からな
る基材と、基材の外表面に形成された、化学式Al2
3 ・nH2 Oで表わされるベーマイト皮膜と、ベーマイ
ト皮膜の外表面に形成された酸化物セラミックス層とか
らなり、酸化物セラミックス層内には、金属イオン酸化
物が分散されていることを特徴としている。
A corrosion resistant and weather resistant member according to the present invention comprises a base material made of aluminum or an aluminum alloy and a chemical formula Al 2 O formed on the outer surface of the base material.
It comprises a boehmite film represented by 3 · nH 2 O and an oxide ceramic layer formed on the outer surface of the boehmite film, characterized in that a metal ion oxide is dispersed in the oxide ceramic layer. There is.

【0009】好ましくは、酸化物セラミックス層は、酸
化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チ
タンおよび酸化マグネシウムからなる群から選ばれるい
ずれかの金属酸化物を含むとよい。
Preferably, the oxide ceramic layer contains any metal oxide selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide and magnesium oxide.

【0010】また、好ましくは、金属イオン酸化物は、
クロムイオン、イットリウムイオン、ジルコニウムイオ
ンおよびマグネシウムイオンからなる群から選ばれる少
なくとも1つの金属イオンを含むとよい。
Also preferably, the metal ion oxide is
It is preferable to contain at least one metal ion selected from the group consisting of chromium ion, yttrium ion, zirconium ion and magnesium ion.

【0011】この発明による耐食耐候性部材の製造方法
は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材
表面にベーマイト皮膜を形成するステップと、ベーマイ
ト皮膜の表面に酸化物セラミックス層を形成するステッ
プと、酸化物セラミックス層中に金属イオンの酸化物を
分散させるステップとを備えている。
The method for producing a corrosion-resistant and weather-resistant member according to the present invention comprises a step of forming a boehmite film on the surface of a base material made of aluminum or an aluminum alloy, a step of forming an oxide ceramic layer on the surface of the boehmite film, and an oxide. And a step of dispersing an oxide of a metal ion in the ceramic layer.

【0012】好ましくは、ベーマイト皮膜の表面に酸化
物セラミックス層を形成するステップは、ベーマイト皮
膜が形成された基材を、重合性有機金属化合物からなる
セラミックス前駆体に浸漬または塗布するステップを含
むとよい。
Preferably, the step of forming the oxide ceramics layer on the surface of the boehmite coating includes the step of immersing or applying the substrate on which the boehmite coating is formed in a ceramics precursor composed of a polymerizable organometallic compound. Good.

【0013】また、好ましくは、重合性有機金属化合物
は、金属アルコキシドまたは金属のカルボン酸塩である
とよい。
Also, preferably, the polymerizable organometallic compound is a metal alkoxide or a metal carboxylate.

【0014】さらに、好ましくは、重合性有機金属化合
物は、珪素、アルミニウム、ジルコニウム、チタンおよ
びマグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも1つ
の金属を含むとよい。
Further preferably, the polymerizable organometallic compound may contain at least one metal selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, titanium and magnesium.

【0015】また、好ましくは、酸化物セラミックス層
中に金属イオンの酸化物を分散させるステップは、酸化
物セラミックス層が形成された基材を金属イオン水溶液
に浸漬した後焼成するステップを含むとよい。
Further, preferably, the step of dispersing the metal ion oxide in the oxide ceramic layer may include the step of immersing the base material on which the oxide ceramic layer is formed in a metal ion aqueous solution and then firing the base material. .

【0016】[0016]

【作用】アルミニウムもしくはアルミニウム合金を化成
処理して得られるベーマイト皮膜中には、アルミナ水和
物が含まれる。このアルミナ水和物には、3水和物のハ
イドラルジライト、バイヤライト、1水和物のベーマイ
ト、ダイアスポアが含まれる。
FUNCTION Alumina hydrate is contained in the boehmite film obtained by chemical conversion treatment of aluminum or an aluminum alloy. This alumina hydrate includes trihydrate hydrargillite, bayerite, monohydrate boehmite, and diaspore.

【0017】一般的に、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金からなる基材にこのベーマイト皮膜を形成するの
みでは、耐食性および耐候性を得るために十分ではな
い。しかしながら、この発明によれば、この水和物を直
接的に有効利用し、耐食性および耐候性を高めている。
Generally, forming the boehmite coating on a substrate made of aluminum or an aluminum alloy is not sufficient to obtain corrosion resistance and weather resistance. However, according to the present invention, this hydrate is directly and effectively utilized to enhance the corrosion resistance and the weather resistance.

【0018】すなわち、金属アルコキシドや金属のカル
ボン酸エステルは、脱水縮合反応により、Al−OHと
Metal−OHとが反応して、Al−O−Metal
結合を生成する。この発明によれば、ベーマイト皮膜中
に浸漬された重合性有機金属化合物は、前述のAl−O
−Metal結合を有するアルミナ添加金属複合酸化物
を形成し、より安定な化合物を形成する。この複合酸化
物が耐食性および耐候性の向上に有効に働く。また、重
合性有機金属化合物に含浸することにより、元来多孔性
である針状のベーマイト皮膜を緻密化し、耐食性の向上
を行なう。
That is, in the metal alkoxide and the carboxylic acid ester of metal, Al-OH and Metal-OH react with each other by a dehydration condensation reaction to produce Al-O-Metal.
Generate a bond. According to this invention, the polymerizable organometallic compound immersed in the boehmite film is the above-mentioned Al-O.
-Form an alumina-added metal composite oxide having a metal bond to form a more stable compound. This composite oxide effectively works to improve corrosion resistance and weather resistance. In addition, by impregnating the polymerizable organometallic compound, the originally porous needle-shaped boehmite coating is densified, and corrosion resistance is improved.

【0019】なお、ベーマイト皮膜に重合性有機金属化
合物を含浸したのみでは、含浸された有機金属化合物の
一部分しか金属酸化物に変化していない。そこで、加熱
処理を施すことにより、金属酸化物の生成はより助長さ
れ、600℃程度の加熱でほぼ完全に金属酸化物に変化
させることが可能である。
Incidentally, only by impregnating the boehmite film with the polymerizable organometallic compound, only a part of the impregnated organometallic compound is changed into the metal oxide. Therefore, the heat treatment further promotes the generation of the metal oxide, and the metal oxide can be almost completely converted into the metal oxide by heating at about 600 ° C.

【0020】また、この発明によれば、クロムイオン、
イットリウムイオン、ジルコニウムイオン、マグネシウ
ムイオンの少なくとも1種を含浸した後、焼成を行なう
ことにより、ベーマイト皮膜中に含浸イオンの酸化物を
分散させている。この含浸イオンの酸化物は、腐食性物
質のバリアとして作用し、耐食性および耐候性をさらに
向上させることができる。
According to the present invention, chromium ions,
After impregnating at least one of yttrium ion, zirconium ion and magnesium ion, firing is performed to disperse the oxide of the impregnating ion in the boehmite film. This impregnated ion oxide acts as a barrier against corrosive substances, and can further improve corrosion resistance and weather resistance.

【0021】[0021]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下のように、本発明に従い、耐食耐候性
部材からなる電線の一例を作製した。
(Example 1) According to the present invention, an example of an electric wire made of a corrosion and weather resistant member was produced as follows.

【0022】まず、線径φ2mmの純アルミニウム線1
mを、90℃の温度に保持した5%Na2 CO3 +2.
5%Na2 CrO4 中に30分間浸漬した。この浸漬後
の線材表面には、アルミナ水和物から構成されるベーマ
イト皮膜が、約1μm程度形成されていた。次に、この
皮膜が形成された線材を、テトラエトキシシラン20w
t%+テトラブトキシチタン2wt%のイソプロパノー
ル溶液中に10分程度浸漬した後、80℃の熱風で乾燥
させた。この浸漬および80℃の乾燥は、5回行なっ
た。続いて、この浸漬および乾燥後の線材を、硝酸イッ
トリウム6水和物50g/l+オキシ硝酸ジルコニウム
1g/lの水溶液に浸漬した後、500℃の酸素気流中
で10分間加熱を行なった。
First, a pure aluminum wire 1 having a diameter of 2 mm.
5% Na 2 CO 3 + 2.m held at a temperature of 90 ° C.
Immersion in 5% Na 2 CrO 4 for 30 minutes. A boehmite coating composed of alumina hydrate was formed on the surface of the wire after the immersion to a thickness of about 1 μm. Next, the wire rod on which this film is formed is treated with tetraethoxysilane 20w.
After dipping for about 10 minutes in an isopropanol solution containing t% + tetrabutoxytitanium 2 wt%, it was dried with hot air at 80 ° C. The immersion and the drying at 80 ° C. were performed 5 times. Subsequently, the wire rod after the immersion and drying was immersed in an aqueous solution of 50 g / l of yttrium nitrate hexahydrate + 1 g / l of zirconium oxynitrate, and then heated in an oxygen stream at 500 ° C. for 10 minutes.

【0023】図1は、このようにして得られた電線の構
成を示す断面図である。図1を参照して、この電線は、
純アルミニウムからなる基材1と、基材1の外表面に形
成されたベーマイト皮膜2と、ベーマイト皮膜2の外表
面に形成された酸化チタンを含む酸化物セラミックス層
3とから構成されていた。また、酸化物セラミックス層
3内には、イットリウムイオンおよびジルコニウムイオ
ンの酸化物を含む金属イオンの酸化物4が分散されてい
た。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the electric wire thus obtained. Referring to FIG. 1, this electric wire
The substrate 1 was made of pure aluminum, the boehmite film 2 was formed on the outer surface of the substrate 1, and the oxide ceramic layer 3 containing titanium oxide was formed on the outer surface of the boehmite film 2. Further, in the oxide ceramic layer 3, the metal ion oxide 4 including the oxides of yttrium ion and zirconium ion was dispersed.

【0024】このように構成される電線の表面を、エネ
ルギ分散型蛍光X線分光分析装置で分析した。その結
果、表面の金属元素の組成比は、Al=82atom
%、Si=10atom%、Y=6atom%、Zr=
1atom%、Ti=1atom%であった。
The surface of the thus constructed electric wire was analyzed by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer. As a result, the composition ratio of the metal elements on the surface was Al = 82 atom.
%, Si = 10 atom%, Y = 6 atom%, Zr =
1 atom% and Ti = 1 atom%.

【0025】また、このベーマイト皮膜2および金属イ
オン酸化物4が分散された酸化物セラミックス層3より
構成される被覆部5は、絶縁性を有しており、交流60
Hzで絶縁破壊電圧を測定したところ、500Vの値を
示した。したがって、このような被覆部5を有するこの
電線は、絶縁電線として使用することも可能であること
がわかった。
The coating portion 5 composed of the boehmite coating 2 and the oxide ceramic layer 3 in which the metal ion oxide 4 is dispersed has an insulating property and an alternating current of 60
When the dielectric breakdown voltage was measured at Hz, a value of 500 V was shown. Therefore, it was found that this electric wire having such a covering portion 5 can also be used as an insulated electric wire.

【0026】さらに、この電線を、10mmTorrの
ガリウム分圧で制御された容器内に30時間放置して、
線材表面に存在する腐食孔の深さを横断面観察より求め
た。その結果、平均値で2μmであった。
Further, this electric wire was left in a container controlled by a gallium partial pressure of 10 mmTorr for 30 hours,
The depth of corrosion holes present on the surface of the wire was determined by observing the cross section. As a result, the average value was 2 μm.

【0027】また、作製した電線の色調を、ミノルタ製
明度計CR−200を用いてマンセルモードで測定し
た。その結果、マンセル値で4.0であった。この電線
の耐候性を調べるため、1年間の屋外曝露試験を行なっ
た。その結果、1年間の屋外曝露によっても、マンセル
値は4.5に上昇したのみであった。
Further, the color tone of the produced electric wire was measured in the Munsell mode using a Minometer lightness meter CR-200. As a result, the Munsell value was 4.0. In order to examine the weather resistance of this electric wire, a one-year outdoor exposure test was conducted. As a result, even after 1 year of outdoor exposure, the Munsell value was only increased to 4.5.

【0028】なお、比較のため、無処理の高純度アルミ
ニウム電線についても同様の屋外曝露試験を行なったと
ころ、マンセル値は、2.8から5.9に上昇した。ま
た、化成処理によるベーマイト皮膜の形成のみを行なっ
た電線についても同様の屋外曝露試験を行なったとこ
ろ、マンセル値は、3.8から5.5に上昇した。
For comparison, a similar outdoor exposure test was conducted on untreated high-purity aluminum electric wires, and the Munsell value rose from 2.8 to 5.9. Further, when a similar outdoor exposure test was performed on an electric wire that was only formed with a boehmite film by chemical conversion treatment, the Munsell value increased from 3.8 to 5.5.

【0029】さらに、この電線の耐食性を調べるため、
JIS Z2371に従い、下記の条件にて試験を行な
った。
Further, in order to investigate the corrosion resistance of this electric wire,
A test was conducted under the following conditions according to JIS Z2371.

【0030】温度:35℃±2℃ 塩水濃度:5%±1% 塩水噴霧量:1.8〜3.0cc/hr pH:6.5〜7.2 塩水噴霧時間:500hr このような塩水噴霧試験後の電線を調べたところ、表面
にほとんど変化がなかった。
Temperature: 35 ° C. ± 2 ° C. Salt water concentration: 5% ± 1% Salt spray amount: 1.8-3.0 cc / hr pH: 6.5-7.2 Salt spray time: 500 hr Such salt spray When the electric wire was examined after the test, there was almost no change on the surface.

【0031】(比較例)比較のため、以下のような酸化
物セラミックス層に金属イオン酸化物が分散されていな
い電線を作製した。
(Comparative Example) For comparison, an electric wire in which a metal ion oxide was not dispersed in the oxide ceramic layer was prepared as follows.

【0032】まず、線径φ2mmの純アルミニウム線1
mを、90℃の温度に保持した5%Na2 CO3 +2.
5%Na2 CrO4 中に30分間浸漬した。この浸漬後
の線材表面には、アルミナ水和物から構成されるベーマ
イト皮膜が、約1μm程度形成されていた。次に、この
皮膜が形成された線材を、テトラエトキシシラン20w
t%+テトラブトキシチタン2wt%のイソプロパノー
ル溶液中に10分程度浸漬した後、80℃の熱風で乾燥
させた。この浸漬および乾燥工程を、実施例1と同様に
5回繰返した。その結果、Al=84atom%、Si
=13atom%、Ti=3atom%の組成の被覆部
が、5μm形成されていた。
First, a pure aluminum wire 1 having a diameter of 2 mm
5% Na 2 CO 3 + 2.m held at a temperature of 90 ° C.
Immersion in 5% Na 2 CrO 4 for 30 minutes. A boehmite coating composed of alumina hydrate was formed on the surface of the wire after the immersion to a thickness of about 1 μm. Next, the wire rod on which this film is formed is treated with tetraethoxysilane 20w.
After dipping for about 10 minutes in an isopropanol solution containing t% + tetrabutoxytitanium 2 wt%, it was dried with hot air at 80 ° C. This dipping and drying process was repeated 5 times as in Example 1. As a result, Al = 84 atom%, Si
= 13 atom%, Ti = 3 atom% of the coating portion was formed 5 μm.

【0033】この電線を、10mmTorrのガリウム
分圧で制御された容器内に30時間放置して、線材表面
に存在する腐食孔の深さを横断面観察より求めた。その
結果、平均値で4μmであった。
The electric wire was left in a container controlled by a gallium partial pressure of 10 mmTorr for 30 hours, and the depth of corrosion holes existing on the surface of the wire was determined by observing the cross section. As a result, the average value was 4 μm.

【0034】また、この電線の耐候性についても、実施
例1と同様に、電線の色調をミノルタ製明度計CR−2
00を用いてマンセルモードで測定することにより調べ
た。その結果、マンセル値で3.7であったものが、1
年間の屋外曝露試験後には、マンセル値が4.9に上昇
していた。
As for the weather resistance of this electric wire, the color tone of the electric wire was set to CR-2 made by Minolta as in Example 1.
It was investigated by measuring in the Munsell mode using 00. As a result, the Munsell value of 3.7 was 1
The Munsell value had risen to 4.9 after the annual outdoor exposure test.

【0035】さらに、試料の耐食性についても、実施例
1と同様の条件で塩水噴霧試験を行なうことにより調べ
た。その結果、塩水噴霧試験後の電線には、表面に白色
腐食生成物が形成されていた。また、金属酸化物層に無
機イオンを含浸した実施例1の電線とは、500時間の
試験でも優位差が確認された。
Further, the corrosion resistance of the sample was also examined by conducting a salt spray test under the same conditions as in Example 1. As a result, a white corrosion product was formed on the surface of the electric wire after the salt spray test. In addition, it was confirmed that the electric wire of Example 1 in which the metal oxide layer was impregnated with inorganic ions had a superior difference even in the test for 500 hours.

【0036】(実施例2)以下のように、本発明に従
い、耐食耐候性部材からなる電線の他の例を作製した。
Example 2 Another example of an electric wire made of a corrosion resistant and weather resistant member was produced according to the present invention as follows.

【0037】まず、線径φ5mmの6110アルミニウ
ム合金(日本工業規格)棒1mを、95℃の温度に保持
した0.5Mのトリエタノールアミンに30分間浸漬し
た。この浸漬後の線材表面には、1μm以下のアルミナ
水和物から構成されるベーマイト皮膜が形成されてい
た。次に、この皮膜が形成された線材を、テトラブチル
オルトシリケイト8モル%、水32モル%、エタノール
60モル%混合溶液に1.2Nの濃硝酸をテトラブチル
オルトシリケイトに対し100分の1モル添加し70℃
で2時間加熱攪拌することにより得た液に浸漬した後、
400℃で10分間加熱する工程を10回繰返した。続
いて、この浸漬および加熱後の線材を、無水クロム酸1
0g/l+オキシ硝酸ジルコニウム5g/lの水溶液に
浸漬した後、500℃の酸素気流中で10分間加熱を行
なった。
First, 1 m of a 6110 aluminum alloy (Japanese Industrial Standard) rod having a wire diameter of 5 mm was immersed in 0.5 M triethanolamine maintained at a temperature of 95 ° C. for 30 minutes. A boehmite coating composed of alumina hydrate having a size of 1 μm or less was formed on the surface of the wire after the immersion. Next, the wire on which this film was formed was mixed with 8 mol% of tetrabutyl orthosilicate, 32 mol% of water, and 60 mol% of ethanol, and 1.2 N concentrated nitric acid was added to 1/100 mol of tetrabutyl orthosilicate. Add 70 ℃
After immersing in the liquid obtained by heating and stirring for 2 hours,
The step of heating at 400 ° C. for 10 minutes was repeated 10 times. Subsequently, the wire rod after the dipping and heating is treated with chromic anhydride 1
After dipping in an aqueous solution of 0 g / l + zirconium oxynitrate 5 g / l, heating was carried out in an oxygen stream at 500 ° C. for 10 minutes.

【0038】このようにして得られた電線は、図1に示
す実施例1の電線と同様に構成されていた。ただし、基
材1はアルミニウム合金からなり、酸化物セラミックス
層3は酸化珪素を含み、金属イオン酸化物4はクロムイ
オンおよびジルコニウムイオンを含んでいた。他の構成
については実施例1と同様であるので、その説明は省略
する。
The electric wire thus obtained had the same structure as the electric wire of Example 1 shown in FIG. However, the substrate 1 was made of an aluminum alloy, the oxide ceramic layer 3 contained silicon oxide, and the metal ion oxide 4 contained chromium ions and zirconium ions. The other configurations are similar to those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

【0039】このように構成される電線の表面を、エネ
ルギ分散型蛍光X線分光分析装置で分析した。その結
果、表面の金属元素の組成比は、Al=78atom
%、Si=11atom%、Cr=7atom%、Zr
=4atom%であった。
The surface of the electric wire thus constructed was analyzed by an energy dispersive fluorescent X-ray spectroscopic analyzer. As a result, the composition ratio of the metal element on the surface was Al = 78 atom.
%, Si = 11 atom%, Cr = 7 atom%, Zr
= 4 atom%.

【0040】また、作製した電線の色調を、ミノルタ製
明度計CR−200を用いてマンセルモードで測定し
た。その結果、マンセル値で5.6であった。この電線
の耐候性を調べるため、実施例1と同様に、1年間の屋
外曝露試験を行なった。その結果、マンセル値は、5.
8に上昇したのみであった。
Further, the color tone of the produced electric wire was measured in the Munsell mode by using Minolta brightness meter CR-200. As a result, the Munsell value was 5.6. In order to examine the weather resistance of this electric wire, an outdoor exposure test for one year was conducted as in Example 1. As a result, the Munsell value is 5.
It only rose to 8.

【0041】さらに、試料の耐食性について調べるた
め、JIS Z2371に従い、実施例1と同様の条件
で塩水噴霧試験を行なった。その結果、塩水噴霧によっ
ても、電線の表面にはほとんど変化がなかった。
Further, in order to investigate the corrosion resistance of the sample, a salt spray test was conducted under the same conditions as in Example 1 in accordance with JIS Z2371. As a result, there was almost no change on the surface of the electric wire even with salt spray.

【0042】なお、以上の実施例に関する開示は、本発
明の単なる具体例にすぎず、本発明の技術的範囲を何ら
制限するものではない。
It should be noted that the disclosure of the above embodiments is merely specific examples of the present invention and does not limit the technical scope of the present invention.

【0043】すなわち、この発明において、重合性有機
金属化合物としては、金属アルコキシドまたは金属のカ
ルボン酸塩等の化合物を使用することができる。また、
金属アルコキシドとしては、エトキシド、プロポキシ
ド、ブトキシド等が用いられる。さらに、金属のカルボ
ン酸塩としては、ナフテン酸、カプリル酸、ステアリン
酸、オクチル酸等の有機酸との金属塩が好ましい。
That is, in the present invention, a compound such as a metal alkoxide or a metal carboxylate can be used as the polymerizable organometallic compound. Also,
As the metal alkoxide, ethoxide, propoxide, butoxide and the like are used. Further, the metal carboxylate is preferably a metal salt with an organic acid such as naphthenic acid, caprylic acid, stearic acid, or octylic acid.

【0044】また、重合性有機金属化合物の含浸処理に
よって形成される酸化物セラミックスとしては、ほとん
どすべての金属酸化物系セラミックス被覆を形成するこ
とが可能であるが、たとえば、酸化珪素、酸化アルミニ
ウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウ
ム等が挙げられる。
As the oxide ceramics formed by the impregnation treatment with the polymerizable organometallic compound, almost all metal oxide ceramic coatings can be formed. For example, silicon oxide, aluminum oxide, Examples thereof include zirconium oxide, titanium oxide and magnesium oxide.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、耐食性および耐候性に優れた部材が得られる。
As described above, according to the present invention, a member excellent in corrosion resistance and weather resistance can be obtained.

【0046】したがって、本発明による耐食耐候性部材
は、腐食性ガスを使用する半導体製造装置や原子力プラ
ント等に使用する高耐食性の部材として、または長期間
屋外に曝露され耐候性が必要な電線に使用する部材とし
て有効に適用することができる。
Therefore, the corrosion-resistant weather-resistant member according to the present invention is used as a highly corrosion-resistant member used in a semiconductor manufacturing apparatus or a nuclear power plant that uses corrosive gas, or for an electric wire that is exposed to the outdoors for a long time and requires weather resistance. It can be effectively applied as a member to be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の耐食耐候性部材からなる電線
の一例の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an example of an electric wire made of a corrosion resistant and weather resistant member according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のアルミニウム電線の構成を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a conventional aluminum electric wire.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基材 2 ベーマイト皮膜 3 酸化物セラミックス層 4 金属イオン酸化物 5 被覆部 尚、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Boehmite film 3 Oxide ceramics layer 4 Metal ion oxide 5 Covering part In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or corresponding part.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる基材と、 前記基材の外表面に形成された、化学式Al2 3 ・n
2 Oで表わされるベーマイト皮膜と、 前記ベーマイト皮膜の外表面に形成された酸化物セラミ
ックス層とからなり、 前記酸化物セラミックス層内には、金属イオン酸化物が
分散されていることを特徴とする、耐食耐候性部材。
1. A base material made of aluminum or an aluminum alloy, and a chemical formula Al 2 O 3 .n formed on the outer surface of the base material.
A boehmite film represented by H 2 O, and an oxide ceramic layer formed on the outer surface of the boehmite film, wherein a metal ion oxide is dispersed in the oxide ceramic layer. Corrosion resistant and weather resistant material.
【請求項2】 前記酸化物セラミックス層は、酸化珪
素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン
および酸化マグネシウムからなる群から選ばれるいずれ
かの金属酸化物を含む、請求項1記載の耐食耐候性部
材。
2. The corrosion resistant and weather resistant member according to claim 1, wherein the oxide ceramics layer contains any metal oxide selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide and magnesium oxide. .
【請求項3】 前記金属イオン酸化物は、クロムイオ
ン、イットリウムイオン、ジルコニウムイオンおよびマ
グネシウムイオンからなる群から選ばれる少なくとも1
つの金属イオンを含む、請求項1または請求項2記載の
耐食耐候性部材。
3. The metal ion oxide is at least one selected from the group consisting of chromium ion, yttrium ion, zirconium ion and magnesium ion.
The corrosion-resistant weather-resistant member according to claim 1 or 2, comprising three metal ions.
【請求項4】 アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる基材表面に、ベーマイト皮膜を形成するステップ
と、 前記ベーマイト皮膜の表面に酸化物セラミックス層を形
成するステップと、 前記酸化物セラミックス層中に金属イオンの酸化物を分
散させるステップとを備える、耐食耐候性部材の製造方
法。
4. A step of forming a boehmite coating on the surface of a base material made of aluminum or an aluminum alloy, a step of forming an oxide ceramics layer on the surface of the boehmite coating, and a step of forming metal ions in the oxide ceramics layer. And a step of dispersing an oxide.
【請求項5】 前記ベーマイト皮膜の表面に酸化物セラ
ミックス層を形成するステップは、 前記ベーマイト皮膜が形成された基材を、重合性有機金
属化合物からなるセラミックス前駆体に浸漬または塗布
するステップを含む、請求項4記載の耐食耐候性部材の
製造方法。
5. The step of forming an oxide ceramics layer on the surface of the boehmite coating includes a step of immersing or applying the substrate on which the boehmite coating is formed in a ceramics precursor composed of a polymerizable organometallic compound. The method for manufacturing a corrosion-resistant and weather-resistant member according to claim 4.
【請求項6】 前記重合性有機金属化合物は、金属アル
コキシドまたは金属のカルボン酸塩である、請求項5記
載の耐食耐候性部材の製造方法。
6. The method for producing a corrosion-resistant weather-resistant member according to claim 5, wherein the polymerizable organometallic compound is a metal alkoxide or a metal carboxylate.
【請求項7】 前記重合性有機金属化合物は、珪素、ア
ルミニウム、ジルコニウム、チタンおよびマグネシウム
からなる群から選ばれる少なくとも1つの金属を含む、
請求項5記載の耐食耐候性部材の製造方法。
7. The polymerizable organometallic compound contains at least one metal selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, titanium and magnesium.
The method for manufacturing a corrosion-resistant and weather-resistant member according to claim 5.
【請求項8】 前記酸化物セラミックス層中に金属イオ
ンの酸化物を分散させるステップは、 前記酸化物セラミックス層が形成された基材を金属イオ
ン水溶液に浸漬した後焼成するステップを含む、請求項
4〜請求項7のいずれかに記載の耐食耐候性部材の製造
方法。
8. The step of dispersing the metal ion oxide in the oxide ceramic layer includes a step of immersing the base material on which the oxide ceramic layer is formed in a metal ion aqueous solution and then firing the substrate. The manufacturing method of the corrosion-resistant weather-resistant member in any one of Claims 4-7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100312133B1 (en) * 1997-12-22 2001-12-12 신현준 Method for forming corrosion resistant film on aluminum alloy
JP2014198911A (en) * 2010-10-18 2014-10-23 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy sheet, joined body using the same, and automotive member

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