JPWO2004067807A1 - アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化皮膜を形成する方法 - Google Patents
アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化皮膜を形成する方法 Download PDFInfo
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Abstract
あらゆる種類のアルミニウム材料の表面に、高硬度で、耐熱性、抗菌性等に優れた、３００〜５００μｍの厚膜加工が可能な表面処理方法を提供する。２５０ｇｒ／ｌ以上、３５０ｇｒ／ｌ以下の硫酸と、１５ｇｒ／ｌ以上、２５ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルとを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の条件、即ち、（ａ）浴液温度を−１０℃以上、＋２５℃以下、（ｂ）電圧をＤＣ１００Ｖ以上、２００Ｖ以下、（ｃ）電流密度を０．５Ａ／ｄｍ２以上、２０Ａ／ｄｍ２以下の条件で陽極酸化処理を行なうことを特徴とする。上記浴液に、更に、２８０ｇｒ／ｌ以上、３２０ｇｒ／ｌ以下の範囲で、低重合アクリル樹脂組成物を添加してもよい。
Description
本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法の改良に関する。
アルミニウム又はその合金を、主にその耐蝕性を向上させる目的で、硝酸、硫酸、クロム酸水溶液系等の電解液中で陽極酸化して、耐蝕性の酸化被膜を形成する方法は、アルマイト処理として公知であり、これにより得られたアルマイト処理品は、鍋、やかん等の日用品を中心として各種分野で広く使用されている。
然しながら、アルマイト被膜の上層は一般に多孔質であるため、耐蝕性がいまだ不十分であり、耐摩耗性、着色容易性等の点でも満足のゆくものではなかった。
このような問題点を解決するため、下記の特許文献１〜３においては、アルミニウム酸化被膜とアクリル樹脂組成物との複合被膜を形成する技術や、更にこれを被処理物の形状等に関係なく、短時間で、緻密な複合被膜として形成する技術や、その着色性を向上させる技術等々が開示されている。
特許文献１： 特公平０１−０１９４７９号公報
特許文献２： 特開平０２−０９７６９８号公報
特許文献３： 特公平０５−０１４０３３号公報
然しながら、これらの表面処理方法その他の従来公知のアルマイト処理方法によるときは、Ａｌ−Ｍｎ系合金に対しては容易に陽極酸化被膜を形成できるが、ジュラルミンやダイカスト合金に対しては処理が不可能であり、また、他のアルミニウム合金に対しては処理が困難であるという問題点があった。
形成される被膜も、従来方法によるものは、その厚さが３０〜５０μｍ程度と比較的薄く、硬度も低い等の制約があり、そのため用途にも一定の限界があった。
本発明は、上記の如き問題点を解決するためなされたものであって、その目的とするところは、アルミニウム自体のほか、ジュラルミン、ダイカスト合金を含むあらゆる種類のアルミ合金に施工でき、３００〜５００μｍの厚膜加工が可能であるばかりでなく、得られる被膜は、表面硬度が高く、耐熱性にも優れ、抗菌性も有している等々、多くの利点を備え、従来に比べて格段に広い分野で利用可能な各種アルミニウム素材を製造し得るアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法を提供することにある。
本発明の上記の目的は、
２５０ｇｒ／ｌ以上、３５０ｇｒ／ｌ以下の硫酸と、１５ｇｒ／ｌ以上、２５ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルとを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の処理条件、即ち、
（ａ）浴液温度 −１０℃以上、＋２５℃以下、
（ｂ）電圧 ＤＣ１００Ｖ以上、２００Ｖ以下、
（ｃ）電流密度 ０．５Ａ／ｄｍ２以上、２０Ａ／ｄｍ２以下、
の条件で陽極酸化処理を行なうことによって達成できる。
本発明に係る上記の処理を、説明の便宜上、『本発明処理（１）』と言い、これにより得られる製品を『本発明製品（１）』と言う。
上記本発明処理（１）で用いる浴液に、更に、２８０ｇｒ／ｌ以上、３２０ｇｒ／ｌ以下の範囲で、低重合アクリル樹脂組成物を添加した浴液を用いることによって、本発明の目的は一層好適に達成できる。
本発明に係るこの処理を、説明の便宜上、『本発明処理（２）』と言い、これにより得られる製品を『本発明製品（２）』と言う。
上記本発明処理（２）において、いわゆる「焼け」を防止するために、その浴液に、更に、５ｇｒ／ｌ以上、１５ｇｒ／ｌ以下の範囲で、酒石酸を添加した浴液を用いることが推奨される。
従来の表面処理方法では困難であったジュラルミン、ダイカスト用アルミ合金、又は、Ｍｎを含有しないアルミニウム合金からなる群の中から選ばれるアルミニウム合金に対して本発明方法を適用する場合には、上記いずれかの浴液を用いると共に、下記の処理条件、即ち、
（ｄ）浴液温度 −１０℃以上、−５℃以下、
（ｅ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｆ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
の条件で陽極酸化処理を行なうことが望ましい。
Ｍｎを含むアルミニウム合金の表面に陽極酸化処理を行なう場合には、上記いずれかの浴液を用いると共に、下記の処理条件、即ち、
（ｇ）浴液温度 ＋１５℃以上、＋１８℃以下、
（ｈ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｉ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
の条件で処理を行なうことが望ましい。
本発明の更に望ましい形態においては、上記各種の処理方法のいずれかによってアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成した後、更に、１０ｇｒ／ｌ以上、３０ｇｒ／ｌ以下の硫酸銀又は硝酸銀と、１５ｇｒ／ｌ以上、２０ｇｒ／ｌ以下のホウ酸と、１ｇｒ／ｌ以上、２ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の処理条件、即ち、
（ｊ）浴液温度 ＋１０℃以上、＋２０℃以下、
（ｋ）電圧 ＡＣ１０Ｖ以上、１５Ｖ以下、
（ｌ）電流密度 １Ａ／ｄｍ２以上、２Ａ／ｄｍ２以下、
（ｍ）通電時間 ２分以上、３分以下、
という条件で処理することにより、陽極酸化被膜中に銀を含浸させることが推奨される。
本発明に係るこのような処理を、説明の便宜上、『本発明処理（３）』と言い、これにより得られる製品を『本発明製品（３）』と言う。
本発明の前記目的は、更に、上記各種の処理方法によって、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に厚み３００μｍ以上、６００μｍ以下の陽極酸化被膜を形成し、更にこれに上記銀含浸を行なった後、研磨により５０μｍ以上、１００μｍ以下まで表層を除去し、超硬度の平滑面を得ることを特徴とする、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法によっても達成される。
然しながら、アルマイト被膜の上層は一般に多孔質であるため、耐蝕性がいまだ不十分であり、耐摩耗性、着色容易性等の点でも満足のゆくものではなかった。
このような問題点を解決するため、下記の特許文献１〜３においては、アルミニウム酸化被膜とアクリル樹脂組成物との複合被膜を形成する技術や、更にこれを被処理物の形状等に関係なく、短時間で、緻密な複合被膜として形成する技術や、その着色性を向上させる技術等々が開示されている。
特許文献１： 特公平０１−０１９４７９号公報
特許文献２： 特開平０２−０９７６９８号公報
特許文献３： 特公平０５−０１４０３３号公報
然しながら、これらの表面処理方法その他の従来公知のアルマイト処理方法によるときは、Ａｌ−Ｍｎ系合金に対しては容易に陽極酸化被膜を形成できるが、ジュラルミンやダイカスト合金に対しては処理が不可能であり、また、他のアルミニウム合金に対しては処理が困難であるという問題点があった。
形成される被膜も、従来方法によるものは、その厚さが３０〜５０μｍ程度と比較的薄く、硬度も低い等の制約があり、そのため用途にも一定の限界があった。
本発明は、上記の如き問題点を解決するためなされたものであって、その目的とするところは、アルミニウム自体のほか、ジュラルミン、ダイカスト合金を含むあらゆる種類のアルミ合金に施工でき、３００〜５００μｍの厚膜加工が可能であるばかりでなく、得られる被膜は、表面硬度が高く、耐熱性にも優れ、抗菌性も有している等々、多くの利点を備え、従来に比べて格段に広い分野で利用可能な各種アルミニウム素材を製造し得るアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法を提供することにある。
本発明の上記の目的は、
２５０ｇｒ／ｌ以上、３５０ｇｒ／ｌ以下の硫酸と、１５ｇｒ／ｌ以上、２５ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルとを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の処理条件、即ち、
（ａ）浴液温度 −１０℃以上、＋２５℃以下、
（ｂ）電圧 ＤＣ１００Ｖ以上、２００Ｖ以下、
（ｃ）電流密度 ０．５Ａ／ｄｍ２以上、２０Ａ／ｄｍ２以下、
の条件で陽極酸化処理を行なうことによって達成できる。
本発明に係る上記の処理を、説明の便宜上、『本発明処理（１）』と言い、これにより得られる製品を『本発明製品（１）』と言う。
上記本発明処理（１）で用いる浴液に、更に、２８０ｇｒ／ｌ以上、３２０ｇｒ／ｌ以下の範囲で、低重合アクリル樹脂組成物を添加した浴液を用いることによって、本発明の目的は一層好適に達成できる。
本発明に係るこの処理を、説明の便宜上、『本発明処理（２）』と言い、これにより得られる製品を『本発明製品（２）』と言う。
上記本発明処理（２）において、いわゆる「焼け」を防止するために、その浴液に、更に、５ｇｒ／ｌ以上、１５ｇｒ／ｌ以下の範囲で、酒石酸を添加した浴液を用いることが推奨される。
従来の表面処理方法では困難であったジュラルミン、ダイカスト用アルミ合金、又は、Ｍｎを含有しないアルミニウム合金からなる群の中から選ばれるアルミニウム合金に対して本発明方法を適用する場合には、上記いずれかの浴液を用いると共に、下記の処理条件、即ち、
（ｄ）浴液温度 −１０℃以上、−５℃以下、
（ｅ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｆ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
の条件で陽極酸化処理を行なうことが望ましい。
Ｍｎを含むアルミニウム合金の表面に陽極酸化処理を行なう場合には、上記いずれかの浴液を用いると共に、下記の処理条件、即ち、
（ｇ）浴液温度 ＋１５℃以上、＋１８℃以下、
（ｈ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｉ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
の条件で処理を行なうことが望ましい。
本発明の更に望ましい形態においては、上記各種の処理方法のいずれかによってアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成した後、更に、１０ｇｒ／ｌ以上、３０ｇｒ／ｌ以下の硫酸銀又は硝酸銀と、１５ｇｒ／ｌ以上、２０ｇｒ／ｌ以下のホウ酸と、１ｇｒ／ｌ以上、２ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の処理条件、即ち、
（ｊ）浴液温度 ＋１０℃以上、＋２０℃以下、
（ｋ）電圧 ＡＣ１０Ｖ以上、１５Ｖ以下、
（ｌ）電流密度 １Ａ／ｄｍ２以上、２Ａ／ｄｍ２以下、
（ｍ）通電時間 ２分以上、３分以下、
という条件で処理することにより、陽極酸化被膜中に銀を含浸させることが推奨される。
本発明に係るこのような処理を、説明の便宜上、『本発明処理（３）』と言い、これにより得られる製品を『本発明製品（３）』と言う。
本発明の前記目的は、更に、上記各種の処理方法によって、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に厚み３００μｍ以上、６００μｍ以下の陽極酸化被膜を形成し、更にこれに上記銀含浸を行なった後、研磨により５０μｍ以上、１００μｍ以下まで表層を除去し、超硬度の平滑面を得ることを特徴とする、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法によっても達成される。
第１図は、本発明に係るアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法を実施するための装置の一実施例を示す説明図である。
第２図は、本発明処理（２）を施したアルミニウム又はアルミニウム合金の被膜部分の拡大断面図である。
第２図は、本発明処理（２）を施したアルミニウム又はアルミニウム合金の被膜部分の拡大断面図である。
以下、図面等を参照しつゝ本発明を具体的に説明する。
第１図中、１は電解槽、２は交流電源、３は本発明方法により処理すべきアルミニウム又はアルミニウム合金部材、４，４はカーボン、グラファイト等の非消耗性電極、５は所定の電解液から成る浴液である。
本発明処理（１）は、第１図に示すような装置を用い、浴液として、２５０ｇｒ／ｌ以上、３５０ｇｒ／ｌ以下の硫酸と、１５ｇｒ／ｌ以上、２５ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルとを含む水溶液を用い、
（ａ）浴液温度 −１０℃以上、＋２５℃以下、
（ｂ）電圧 ＤＣ１００Ｖ以上、２００Ｖ以下、
（ｃ）電流密度 ０．５Ａ／ｄｍ２以上、２０Ａ／ｄｍ２以下、
という条件で陽極酸化処理を行うものである。
このように、本発明は、高硫酸イオン濃度、低温、高電流密度という処理条件で陽極酸化処理を行う点が従来方法と全く異なるものである。
上記処理条件の各数値が、その下限値未満であると処理効率が悪く、また、その上限値を超えると被膜の硬度が低下し、所望の膜厚が得られない等の問題を生じる。
硫酸ニッケルは、形成される被膜の硬度を向上させるために加えられる。
本発明の処理方法により陽極酸化被膜を形成するアルミニウム又はアルミニウム合金の素材としては、下記の表１に記載のものが挙げられる。
なお、従来の方法では困難であったジュラルミン、ダイカスト用アルミ合金を始め、Ｍｎを含有しないアルミニウム合金などの難処理性アルミニウム合金その他のアルミニウム合金に対して本発明方法を適用する場合には、上記いずれかの浴液を用いて、下記の処理条件、即ち、
（ｄ）浴液温度 −１０℃以上、−５℃以下、
（ｅ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｆ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
という条件を採用することにより、所望の陽極酸化皮膜を形成することができる。
他方、Ｍｎを含むアルミニウム合金の表面に陽極酸化処理を行なう場合には、下記の処理条件、即ち、
（ｇ）浴液温度 ＋１５℃以上、＋１８℃以下、
（ｈ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｉ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
という条件を採用することにより、所望の陽極酸化皮膜を形成することができる。
上記の如く構成される本発明を従来方法と比較すると、次のような利点を挙げることができる。
（１）従来方法では、Ａｌ−Ｍｎ系合金には容易に陽極酸化被膜を形成できたが、ジュラルミン、ダイカスト合金に対しては処理が不可能であり、また、他の合金に対しては処理が困難であった。
これに対して、本発明方法では、ジュラルミン、ダイカスト合金その他のあらゆる種類のアルミ合金に施工できる。
（２）従来方法では、３０〜５０μｍ程度、最大でも１００μｍ程度の厚さの被膜までしか形成できなかったが、本発明方法によれば、３００〜５００μｍの厚膜が容易に形成できる。
（３）従来方法で形成される被膜は、その表層は硬いが（但し、ビッカース硬度で４００以下）、内部はポーラスで、硬度が低い。
これに対して、本発明方法で形成される被膜は表面硬度が高く、ビッカース硬度で４５０〜５００程度ある。特に、表面より下層の方が緻密で硬度が高く、表面から５０〜１５０μｍ除去すると、ビッカース硬度で８００〜１０００の硬度となる。
（４）本発明方法で形成される被膜は、熱伝導度が高く、銅と同程度である。
（５）本発明方法で形成される被膜は、表面熱透過抵抗が低い。
そこで、本発明方法で形成された被膜を有するアルミニウム又はその合金材で作製したトレーの上に氷を置くと、未処理のトレーに比べ、２倍の速さで氷が融ける。従って、例えば冷凍食品の解凍用トレーとして好適に利用できる。また、ポプコーン用のアルミ製加熱容器に本発明方法による処理を施すと、加熱を開始してから最初にポプコーンが爆ぜるまでの時間が、従来品の６分から３分に短縮される。
（６）本発明方法で形成される被膜は、耐熱度が高く、８００℃程度である。
（７）本発明方法で形成される被膜は、抗菌性がある。
従って、本発明方法により陽極酸化被膜を形成したアルミニウム材又はアルミニウム合金材は、例えば、製氷用及び解凍用トレー、炊飯器，鍋，釜，やかんその他の加熱用調理器、瞬間湯沸器、熱交換器、空調機、冷凍機、冷蔵庫、オイルヒーター、ラジエーター、冷却フィン、空冷及び水冷エンジン（放熱の促進）、航空機の翼（着氷防止）、半導体放熱基板、半導体パッケージ、ヒートパイプ、軸受、各種摺動部材、ブレーキシュー、ポプコーンやアイスクリーム製造器、電気機器シャシー、モーターや変圧器等のケーシング、等々のように幅広い分野で好適に利用できる。
これらは特に本発明品がよく熱を通すという性質を利用したものである。
次に、本発明処理（２）について説明する。
本発明処理（２）を行う場合には、上記本発明処理（１）で用いる浴液に、更に、２８０ｇｒ／ｌ以上、３２０ｇｒ／ｌ以下の範囲で、低重合アクリル樹脂組成物を添加した浴液を用いて陽極酸化処理を行うことを特徴とする。
添加すべき低重合アクリル樹脂組成物としては、例えば、重量百分比で、ヒドロキシプロピルメタクリレート６８％と、ネオペンチルグリコールジメタクリレート１０％と、ポリプロピレングリコールメタクリレート１９．５％と、１，６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル１％と、ブチルパーオキシオクトエイト１％と、ハイドロキノンモノメチルエーテル５００ｐｐｍと、ジシアンジアミド０．３％とから成るものが好適に用いられる。
「焼け」防止の目的で、上記浴液に更に、５ｇｒ／ｌ以上、１５ｇｒ／ｌ以下の範囲で、酒石酸を添加することが推奨される。
このような本発明処理（２）によって、酸化アルミとアクリル樹脂組成物の複合した酸化被膜が形成される。即ち、治金上の多孔性酸化被膜とアクリル樹脂組織物が酸イオン化されて重合し、強固且つ緻密な複合被膜を形成するため、耐蝕性、耐磨耗性が大幅に向上する。また、ピンホール部のガスを抜きながら被膜を生成するため、ピンホールが極めて少なく、更にまた、低温で酸化被膜をゆっくり生成するため、緻密性に優れ、被膜が剥離しにくいので機械加工が可能であり、表面粗さも変化しないという特徴を有する。
上記本発明処理（２）により得られた陽極酸化被膜を、図２の被膜部分拡大断面図を用いて説明する。
図２中、２１は地金のアルミニウム材又はアルミニウム合金材、２２は陽極酸化被膜、２３はそのバリア層、２４は多孔性被膜部、２５はアクリル樹脂組成物被膜部である。
陽極酸化被膜２２は、アルミニウム材又はアルミニウム合金材２１上に形成されたバリア層２３と、その上に形成された多孔性被膜部２４と、その多孔質層内に浸透、固定されたアクリル樹脂組成物被膜部２５とから成り、これらの両被膜部２４及び２５によって強固かつ緻密な複合被膜が形成されている。この複合被膜は、バリア層２３に近い部分ほど硬度が上がり緻密となるので、後述する如く、表面に近い領域を機械加工により除去して、より一層高硬度の表面を得ることができる。
次に、本発明処理（３）について説明する。
本発明処理（３）を行う場合には、上記各種の処理方法のいずれかによってアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成した後、更に、１０ｇｒ／ｌ以上、３０ｇｒ／ｌ以下の硫酸銀又は硝酸銀と、１５ｇｒ／ｌ以上、２０ｇｒ／ｌ以下のホウ酸と、１ｇｒ／ｌ以上、２ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の処理条件、即ち、
（ｊ）浴液温度 ＋１０℃以上、＋２０℃以下、
（ｋ）電圧 ＡＣ１０Ｖ以上、１５Ｖ以下、
（ｌ）電流密度 １Ａ／ｄｍ２以上、２Ａ／ｄｍ２以下、
（ｍ）通電時間 ２分以上、３分以下、
という条件で陽極酸化処理を行うことによって、陽極酸化被膜中に銀を含浸させることを特徴とする。
処理の進行に伴う銀イオン濃度の低下は硫酸銀又は硝酸銀の補充によって補うようにする。
ホウ酸は主に電解液の電導度の調整のために添加される。
電圧が１０Ｖ未満であると処理効率が悪く、また、１５Ｖを超えると銀の沈着が急激に行なわれ過ぎて酸化被膜の多孔質層内への充分な含浸が行なわれず、色むらや剥離等を生じ易くなる。
同様に、電解液の温度が＋１０℃未満であると、処理効率が悪く、＋２０℃を超えると、色むらを生じやすい。
このような本発明処理（３）によって、多孔性の陽極酸化被膜内に銀イオンが深く侵入し（交流電圧によって電解含浸させる）、酸化アルミと複合して強固且つ緻密な複合被膜を形成するため、熱伝導性、耐蝕性、耐磨耗性、抗菌性等に優れた表面被膜が形成される。また、この表面被膜は、導電性があり、表面の摩擦係数が小さく、色彩の経時変化が少ない。また、遠赤外線発生、静電気除去等の効果も有している。
このような本発明処理（３）は、全てのアルミニウム材又はアルミニウム合金材に対して可能で、その表面に前記の如き優れた各種特性を有する厚膜を形成できる。
本発明は、更に、上記各種の処理方法によって、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に厚み３００μｍ以上、６００μｍ以下の陽極酸化被膜を形成し、更にこれに上記銀含浸を行なった後、研磨により５０μｍ以上、１００μｍ以下まで表層を除去することにより、超硬度の平滑面を有するアルミニウム材又はアルミニウム合金材を提供するものである。
即ち、本発明方法で形成される被膜は、表面硬度が高く、ビッカース硬度で４５０〜５００程度ある。特に、表面より下層の方が緻密で硬度が高い。そこで、表面から５０〜１５０μｍ除去すると、ビッカース硬度で８００〜１０００の超硬度の平滑面を有するアルミニウム材又はアルミニウム合金材が得られることになる。
以下に、本発明品の各種特性を示す。
表２には、本発明処理を施した製品の特性が材料別に示されている。
熱伝導率は、銀を１とした場合、本発明品は０．９、銅は０．９４、アルミニウムは０．５３である。従って、本発明品の熱伝導率は、母材のアルミニウムより高く、銅と同程度である。
この性質は、各種伝熱部材、透熱部材、放熱部材用材料として優れていることを示すものである。
硬度（Ｈｖ）は、アルミニウムが８０、ステンレスが２００、本発明品が４５０であり、本発明品はステンレスの２倍以上の硬度を有する。
この性質を利用して、ギア、ローラー、ガイドレール、軸、軸受、ブレーキシュー、シリンダライナー及びピストン、バルブ、ピストンポンプ、スクリュウポンプなど、耐磨耗性を必要とする各種部品を製造し得る。
耐熱温度（℃）は、ポリテトラフルオロエチレンが２６０℃、アルミニウムが６６０℃、本発明品の表面被膜が８００℃である。
この性質を利用して、防火シャッター、耐熱壁材などを提供することができる。
磨耗試験を行った結果、本発明品の磨耗量は、通常の硬質アルマイトの１／１０であった。
即ち、試験片を回転側とし、樹脂系無給油軸受材を固定側として磨耗試験を行った。試験条件は、振動速度１ｍ／ｓ、面圧２０ｋｇｆ／ｃｍ２、試験時間３ｈｒで試験した結果、硬質アルマイトの磨耗量は２．５μｍ、本発明品の磨耗量は０．２５μｍであった。
焼付き試験を行った結果、本発明品の焼付き面圧は、通常の硬質アルマイトの２倍であった。
即ち、耐焼付き試験として、試験片を回転側とし、樹脂系無給油軸受材を固定側として磨耗係数を測定し、磨耗係数が急激な増加を示した荷重を焼付き限界荷重として評価したところ、通常の硬質アルマイトが１６０ｋｇｆ／ｃｍ２であったのに対して、本発明品は３２０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
高温試験によるクラックの進行を測定したところ、本発明品は、タフラム（商品名。硬質アルマイトをシンター処理してポリテトラフルオロエチレンを含浸させた製品。）に比べて、初期クラックが少なく、加熱によるクラック増加数も少なかった。
即ち、平坦部の測定面積１６．４ｍｍ２中のクラック数を測定したところ、本発明品は加熱前に０であったものが、加熱後には１２となったのに対して、タフラムは加熱前に２６３であったものが、加熱後には３２１となった。
抗菌力の試験を行った。その内容は次のとおりである。
（ａ）検 体
検体１・・アルミニウム 本発明の銀含浸処理による表面処理品
（表面被膜厚さ ２５μｍ）
検体２・・アルミニウム 未処理品
（ｂ）試験目的
検体の抗菌力試験を行う。
（ｃ）試験概要
検体（以下「試料」と言う。）に大腸菌、黄色ブドウ球菌、腸炎ビブリオ及びサルモネラの菌液をそれぞれ滴下後、３５℃で２４時間保存した後の試料の生菌数を測定した。
（ｄ）試験方法
ｉ）試験菌
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ ３３０１（大腸菌）
Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ １２７３２（黄色ブドウ球菌）
Ｖｉｂｒｉｏ ｐａｒａｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ ＲＩＭＤ ２２１０１００（腸炎ビブリオ）
Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓ ＩＦＯ ３３１３（サルモネラ）
ｉｉ）培 地
ＮＡ培地：普通寒天培地
ＮＢ培地：肉エキスを０．２％添加した普通ブイヨン培地
ＳＡ培地：標準寒天培地
ｉｉｉ）菌液の調整
試験菌をＮＡ培地で３５℃、１６〜２４時間培養後、再度ＮＡ培地に接種し、３５℃、１６〜２０時間培養した。培養後、得られた試験菌の菌体を１／２００濃度ＮＢ培地に懸濁させ、菌数が１０５〜１０６ｍｌとなるように１／２００濃度ＮＢ培地で適宜希釈し、菌液とした。但し、腸炎ビブリオはＮＡ培地及び１／２００濃度ＮＢ培地に食塩を３％添加したものを用いた。
ｉｖ）試料の調整
９９．９％（Ｖ／Ｖ）エタノールを含ませた脱脂綿で検体の試験面を軽く拭いた後、充分に乾燥させた。
ｖ）試験操作
試料に菌液０．５ｍｌを滴下し、ポリエチレンフィルムを密着させた後、３５℃で保存し、２４時間保存後の生菌数を測定した。また、菌液０．５ｍｌをプラスチックシャーレに滴下し、ポリエチレンフィルムを密着させたものを対照試料とし、同様に試験した。なお、平行測定で３回試行した．
ｖｉ）生菌数の測定
試料をＳＣＤＬＰ培地［日本製薬（株）］９．５ｍｌでそれぞれ洗い出した。この洗い出し液についてＳＡ培地を用いた混釈平板培養法（３５℃、４８時間培養）により生菌数を測定し、試料当たりに換算した。但し、腸炎ビブリオについては食塩を３％添加したＳＣＤＬＰ培地及びＳＡ培地を用いた。
（ｅ）試験結果
試料に滴下した試験菌の生菌数の測定結果は、下記の表３の通りであった。
下記の表４には、比較例として前記特許文献１及び２による処理品（タフコート：商品名）及び特許文献３による処理品（メタルコート：商品名）の成績が示されている。これらの成績は、他の公知品のものと比較すれば格段に優れているものであるが、これらはいずれも前述の本発明品に及ばないものである。
工業上の利用可能性
本発明は以上の如く構成されるので、本発明によるときは、前記の如く、次のような作用効果を達成することができる。
（１）従来方法では、Ａｌ−Ｍｎ系合金には容易に陽極酸化被膜を形成できたが、ジュラルミン、ダイカスト合金に対しては処理が不可能であり、また、他の合金に対しては処理が困難であった。
これに対して、本発明方法では、ジュラルミン、ダイカスト合金その他のあらゆる種類のアルミ合金に施工できる。
（２）従来方法では、３０〜５０μｍ程度、最大でも１００μｍ程度の厚さの被膜までしか形成できなかったが、本発明方法によれば、３００〜５００μｍの厚膜が容易に形成できる。
（３）従来方法で形成される被膜は、その表層は硬いが（但し、ビッカース硬度で４００以下）、内部はポーラスで、硬度が低い。
これに対して、本発明方法で形成される被膜は表面硬度が高く、ビッカース硬度で４５０〜５００程度ある。特に、表面より下層の方が緻密で硬度が高く、表面から５０〜１５０μｍ除去すると、ビッカース硬度で８００〜１０００の硬度となる。
（４）本発明方法で形成される被膜は、熱伝導度が高く、銅と同程度である。
（５）本発明方法で形成される被膜は、表面熱透過抵抗が低い。
そこで、本発明方法で形成された被膜を有するアルミニウム又はその合金材で作製したトレーの上に氷を置くと、未処理のトレーに比べ、２倍の速さで氷が融ける。従って、例えば冷凍食品の解凍用トレーとして好適に利用できる。また、ポプコーン用のアルミ製加熱容器に本発明方法による処理を施すと、加熱を開始してから最初にポプコーンが爆ぜるまでの時間が、従来品の６分から３分に短縮される。
（６）本発明方法で形成される被膜は、耐熱度が高く、８００℃程度である。
（７）本発明方法で形成される被膜は、抗菌性がある。
従って、本発明方法により陽極酸化被膜を形成したアルミニウム材又はアルミニウム合金材は、前記の如く、例えば、製氷用及び解凍用トレー、炊飯器，鍋，釜，やかんその他の加熱用調理器、瞬間湯沸器、熱交換器、空調機、冷凍機、冷蔵庫、オイルヒーター、ラジエーター、冷却フィン、空冷及び水冷エンジン（放熱の促進）、航空機の翼（着氷防止）、半導体放熱基板、半導体パッケージ、ヒートパイプ、軸受、各種摺動部材、ブレーキシュー、ポプコーンやアイスクリーム製造器、電気機器シャシー、モーターや変圧器等のケーシング、等々のように幅広い分野で好適に利用できる。
第１図中、１は電解槽、２は交流電源、３は本発明方法により処理すべきアルミニウム又はアルミニウム合金部材、４，４はカーボン、グラファイト等の非消耗性電極、５は所定の電解液から成る浴液である。
本発明処理（１）は、第１図に示すような装置を用い、浴液として、２５０ｇｒ／ｌ以上、３５０ｇｒ／ｌ以下の硫酸と、１５ｇｒ／ｌ以上、２５ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルとを含む水溶液を用い、
（ａ）浴液温度 −１０℃以上、＋２５℃以下、
（ｂ）電圧 ＤＣ１００Ｖ以上、２００Ｖ以下、
（ｃ）電流密度 ０．５Ａ／ｄｍ２以上、２０Ａ／ｄｍ２以下、
という条件で陽極酸化処理を行うものである。
このように、本発明は、高硫酸イオン濃度、低温、高電流密度という処理条件で陽極酸化処理を行う点が従来方法と全く異なるものである。
上記処理条件の各数値が、その下限値未満であると処理効率が悪く、また、その上限値を超えると被膜の硬度が低下し、所望の膜厚が得られない等の問題を生じる。
硫酸ニッケルは、形成される被膜の硬度を向上させるために加えられる。
本発明の処理方法により陽極酸化被膜を形成するアルミニウム又はアルミニウム合金の素材としては、下記の表１に記載のものが挙げられる。
（ｄ）浴液温度 −１０℃以上、−５℃以下、
（ｅ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｆ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
という条件を採用することにより、所望の陽極酸化皮膜を形成することができる。
他方、Ｍｎを含むアルミニウム合金の表面に陽極酸化処理を行なう場合には、下記の処理条件、即ち、
（ｇ）浴液温度 ＋１５℃以上、＋１８℃以下、
（ｈ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｉ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下、
という条件を採用することにより、所望の陽極酸化皮膜を形成することができる。
上記の如く構成される本発明を従来方法と比較すると、次のような利点を挙げることができる。
（１）従来方法では、Ａｌ−Ｍｎ系合金には容易に陽極酸化被膜を形成できたが、ジュラルミン、ダイカスト合金に対しては処理が不可能であり、また、他の合金に対しては処理が困難であった。
これに対して、本発明方法では、ジュラルミン、ダイカスト合金その他のあらゆる種類のアルミ合金に施工できる。
（２）従来方法では、３０〜５０μｍ程度、最大でも１００μｍ程度の厚さの被膜までしか形成できなかったが、本発明方法によれば、３００〜５００μｍの厚膜が容易に形成できる。
（３）従来方法で形成される被膜は、その表層は硬いが（但し、ビッカース硬度で４００以下）、内部はポーラスで、硬度が低い。
これに対して、本発明方法で形成される被膜は表面硬度が高く、ビッカース硬度で４５０〜５００程度ある。特に、表面より下層の方が緻密で硬度が高く、表面から５０〜１５０μｍ除去すると、ビッカース硬度で８００〜１０００の硬度となる。
（４）本発明方法で形成される被膜は、熱伝導度が高く、銅と同程度である。
（５）本発明方法で形成される被膜は、表面熱透過抵抗が低い。
そこで、本発明方法で形成された被膜を有するアルミニウム又はその合金材で作製したトレーの上に氷を置くと、未処理のトレーに比べ、２倍の速さで氷が融ける。従って、例えば冷凍食品の解凍用トレーとして好適に利用できる。また、ポプコーン用のアルミ製加熱容器に本発明方法による処理を施すと、加熱を開始してから最初にポプコーンが爆ぜるまでの時間が、従来品の６分から３分に短縮される。
（６）本発明方法で形成される被膜は、耐熱度が高く、８００℃程度である。
（７）本発明方法で形成される被膜は、抗菌性がある。
従って、本発明方法により陽極酸化被膜を形成したアルミニウム材又はアルミニウム合金材は、例えば、製氷用及び解凍用トレー、炊飯器，鍋，釜，やかんその他の加熱用調理器、瞬間湯沸器、熱交換器、空調機、冷凍機、冷蔵庫、オイルヒーター、ラジエーター、冷却フィン、空冷及び水冷エンジン（放熱の促進）、航空機の翼（着氷防止）、半導体放熱基板、半導体パッケージ、ヒートパイプ、軸受、各種摺動部材、ブレーキシュー、ポプコーンやアイスクリーム製造器、電気機器シャシー、モーターや変圧器等のケーシング、等々のように幅広い分野で好適に利用できる。
これらは特に本発明品がよく熱を通すという性質を利用したものである。
次に、本発明処理（２）について説明する。
本発明処理（２）を行う場合には、上記本発明処理（１）で用いる浴液に、更に、２８０ｇｒ／ｌ以上、３２０ｇｒ／ｌ以下の範囲で、低重合アクリル樹脂組成物を添加した浴液を用いて陽極酸化処理を行うことを特徴とする。
添加すべき低重合アクリル樹脂組成物としては、例えば、重量百分比で、ヒドロキシプロピルメタクリレート６８％と、ネオペンチルグリコールジメタクリレート１０％と、ポリプロピレングリコールメタクリレート１９．５％と、１，６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル１％と、ブチルパーオキシオクトエイト１％と、ハイドロキノンモノメチルエーテル５００ｐｐｍと、ジシアンジアミド０．３％とから成るものが好適に用いられる。
「焼け」防止の目的で、上記浴液に更に、５ｇｒ／ｌ以上、１５ｇｒ／ｌ以下の範囲で、酒石酸を添加することが推奨される。
このような本発明処理（２）によって、酸化アルミとアクリル樹脂組成物の複合した酸化被膜が形成される。即ち、治金上の多孔性酸化被膜とアクリル樹脂組織物が酸イオン化されて重合し、強固且つ緻密な複合被膜を形成するため、耐蝕性、耐磨耗性が大幅に向上する。また、ピンホール部のガスを抜きながら被膜を生成するため、ピンホールが極めて少なく、更にまた、低温で酸化被膜をゆっくり生成するため、緻密性に優れ、被膜が剥離しにくいので機械加工が可能であり、表面粗さも変化しないという特徴を有する。
上記本発明処理（２）により得られた陽極酸化被膜を、図２の被膜部分拡大断面図を用いて説明する。
図２中、２１は地金のアルミニウム材又はアルミニウム合金材、２２は陽極酸化被膜、２３はそのバリア層、２４は多孔性被膜部、２５はアクリル樹脂組成物被膜部である。
陽極酸化被膜２２は、アルミニウム材又はアルミニウム合金材２１上に形成されたバリア層２３と、その上に形成された多孔性被膜部２４と、その多孔質層内に浸透、固定されたアクリル樹脂組成物被膜部２５とから成り、これらの両被膜部２４及び２５によって強固かつ緻密な複合被膜が形成されている。この複合被膜は、バリア層２３に近い部分ほど硬度が上がり緻密となるので、後述する如く、表面に近い領域を機械加工により除去して、より一層高硬度の表面を得ることができる。
次に、本発明処理（３）について説明する。
本発明処理（３）を行う場合には、上記各種の処理方法のいずれかによってアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成した後、更に、１０ｇｒ／ｌ以上、３０ｇｒ／ｌ以下の硫酸銀又は硝酸銀と、１５ｇｒ／ｌ以上、２０ｇｒ／ｌ以下のホウ酸と、１ｇｒ／ｌ以上、２ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の処理条件、即ち、
（ｊ）浴液温度 ＋１０℃以上、＋２０℃以下、
（ｋ）電圧 ＡＣ１０Ｖ以上、１５Ｖ以下、
（ｌ）電流密度 １Ａ／ｄｍ２以上、２Ａ／ｄｍ２以下、
（ｍ）通電時間 ２分以上、３分以下、
という条件で陽極酸化処理を行うことによって、陽極酸化被膜中に銀を含浸させることを特徴とする。
処理の進行に伴う銀イオン濃度の低下は硫酸銀又は硝酸銀の補充によって補うようにする。
ホウ酸は主に電解液の電導度の調整のために添加される。
電圧が１０Ｖ未満であると処理効率が悪く、また、１５Ｖを超えると銀の沈着が急激に行なわれ過ぎて酸化被膜の多孔質層内への充分な含浸が行なわれず、色むらや剥離等を生じ易くなる。
同様に、電解液の温度が＋１０℃未満であると、処理効率が悪く、＋２０℃を超えると、色むらを生じやすい。
このような本発明処理（３）によって、多孔性の陽極酸化被膜内に銀イオンが深く侵入し（交流電圧によって電解含浸させる）、酸化アルミと複合して強固且つ緻密な複合被膜を形成するため、熱伝導性、耐蝕性、耐磨耗性、抗菌性等に優れた表面被膜が形成される。また、この表面被膜は、導電性があり、表面の摩擦係数が小さく、色彩の経時変化が少ない。また、遠赤外線発生、静電気除去等の効果も有している。
このような本発明処理（３）は、全てのアルミニウム材又はアルミニウム合金材に対して可能で、その表面に前記の如き優れた各種特性を有する厚膜を形成できる。
本発明は、更に、上記各種の処理方法によって、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に厚み３００μｍ以上、６００μｍ以下の陽極酸化被膜を形成し、更にこれに上記銀含浸を行なった後、研磨により５０μｍ以上、１００μｍ以下まで表層を除去することにより、超硬度の平滑面を有するアルミニウム材又はアルミニウム合金材を提供するものである。
即ち、本発明方法で形成される被膜は、表面硬度が高く、ビッカース硬度で４５０〜５００程度ある。特に、表面より下層の方が緻密で硬度が高い。そこで、表面から５０〜１５０μｍ除去すると、ビッカース硬度で８００〜１０００の超硬度の平滑面を有するアルミニウム材又はアルミニウム合金材が得られることになる。
以下に、本発明品の各種特性を示す。
表２には、本発明処理を施した製品の特性が材料別に示されている。
この性質は、各種伝熱部材、透熱部材、放熱部材用材料として優れていることを示すものである。
硬度（Ｈｖ）は、アルミニウムが８０、ステンレスが２００、本発明品が４５０であり、本発明品はステンレスの２倍以上の硬度を有する。
この性質を利用して、ギア、ローラー、ガイドレール、軸、軸受、ブレーキシュー、シリンダライナー及びピストン、バルブ、ピストンポンプ、スクリュウポンプなど、耐磨耗性を必要とする各種部品を製造し得る。
耐熱温度（℃）は、ポリテトラフルオロエチレンが２６０℃、アルミニウムが６６０℃、本発明品の表面被膜が８００℃である。
この性質を利用して、防火シャッター、耐熱壁材などを提供することができる。
磨耗試験を行った結果、本発明品の磨耗量は、通常の硬質アルマイトの１／１０であった。
即ち、試験片を回転側とし、樹脂系無給油軸受材を固定側として磨耗試験を行った。試験条件は、振動速度１ｍ／ｓ、面圧２０ｋｇｆ／ｃｍ２、試験時間３ｈｒで試験した結果、硬質アルマイトの磨耗量は２．５μｍ、本発明品の磨耗量は０．２５μｍであった。
焼付き試験を行った結果、本発明品の焼付き面圧は、通常の硬質アルマイトの２倍であった。
即ち、耐焼付き試験として、試験片を回転側とし、樹脂系無給油軸受材を固定側として磨耗係数を測定し、磨耗係数が急激な増加を示した荷重を焼付き限界荷重として評価したところ、通常の硬質アルマイトが１６０ｋｇｆ／ｃｍ２であったのに対して、本発明品は３２０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
高温試験によるクラックの進行を測定したところ、本発明品は、タフラム（商品名。硬質アルマイトをシンター処理してポリテトラフルオロエチレンを含浸させた製品。）に比べて、初期クラックが少なく、加熱によるクラック増加数も少なかった。
即ち、平坦部の測定面積１６．４ｍｍ２中のクラック数を測定したところ、本発明品は加熱前に０であったものが、加熱後には１２となったのに対して、タフラムは加熱前に２６３であったものが、加熱後には３２１となった。
抗菌力の試験を行った。その内容は次のとおりである。
（ａ）検 体
検体１・・アルミニウム 本発明の銀含浸処理による表面処理品
（表面被膜厚さ ２５μｍ）
検体２・・アルミニウム 未処理品
（ｂ）試験目的
検体の抗菌力試験を行う。
（ｃ）試験概要
検体（以下「試料」と言う。）に大腸菌、黄色ブドウ球菌、腸炎ビブリオ及びサルモネラの菌液をそれぞれ滴下後、３５℃で２４時間保存した後の試料の生菌数を測定した。
（ｄ）試験方法
ｉ）試験菌
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ ３３０１（大腸菌）
Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ １２７３２（黄色ブドウ球菌）
Ｖｉｂｒｉｏ ｐａｒａｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ ＲＩＭＤ ２２１０１００（腸炎ビブリオ）
Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓ ＩＦＯ ３３１３（サルモネラ）
ｉｉ）培 地
ＮＡ培地：普通寒天培地
ＮＢ培地：肉エキスを０．２％添加した普通ブイヨン培地
ＳＡ培地：標準寒天培地
ｉｉｉ）菌液の調整
試験菌をＮＡ培地で３５℃、１６〜２４時間培養後、再度ＮＡ培地に接種し、３５℃、１６〜２０時間培養した。培養後、得られた試験菌の菌体を１／２００濃度ＮＢ培地に懸濁させ、菌数が１０５〜１０６ｍｌとなるように１／２００濃度ＮＢ培地で適宜希釈し、菌液とした。但し、腸炎ビブリオはＮＡ培地及び１／２００濃度ＮＢ培地に食塩を３％添加したものを用いた。
ｉｖ）試料の調整
９９．９％（Ｖ／Ｖ）エタノールを含ませた脱脂綿で検体の試験面を軽く拭いた後、充分に乾燥させた。
ｖ）試験操作
試料に菌液０．５ｍｌを滴下し、ポリエチレンフィルムを密着させた後、３５℃で保存し、２４時間保存後の生菌数を測定した。また、菌液０．５ｍｌをプラスチックシャーレに滴下し、ポリエチレンフィルムを密着させたものを対照試料とし、同様に試験した。なお、平行測定で３回試行した．
ｖｉ）生菌数の測定
試料をＳＣＤＬＰ培地［日本製薬（株）］９．５ｍｌでそれぞれ洗い出した。この洗い出し液についてＳＡ培地を用いた混釈平板培養法（３５℃、４８時間培養）により生菌数を測定し、試料当たりに換算した。但し、腸炎ビブリオについては食塩を３％添加したＳＣＤＬＰ培地及びＳＡ培地を用いた。
（ｅ）試験結果
試料に滴下した試験菌の生菌数の測定結果は、下記の表３の通りであった。
本発明は以上の如く構成されるので、本発明によるときは、前記の如く、次のような作用効果を達成することができる。
（１）従来方法では、Ａｌ−Ｍｎ系合金には容易に陽極酸化被膜を形成できたが、ジュラルミン、ダイカスト合金に対しては処理が不可能であり、また、他の合金に対しては処理が困難であった。
これに対して、本発明方法では、ジュラルミン、ダイカスト合金その他のあらゆる種類のアルミ合金に施工できる。
（２）従来方法では、３０〜５０μｍ程度、最大でも１００μｍ程度の厚さの被膜までしか形成できなかったが、本発明方法によれば、３００〜５００μｍの厚膜が容易に形成できる。
（３）従来方法で形成される被膜は、その表層は硬いが（但し、ビッカース硬度で４００以下）、内部はポーラスで、硬度が低い。
これに対して、本発明方法で形成される被膜は表面硬度が高く、ビッカース硬度で４５０〜５００程度ある。特に、表面より下層の方が緻密で硬度が高く、表面から５０〜１５０μｍ除去すると、ビッカース硬度で８００〜１０００の硬度となる。
（４）本発明方法で形成される被膜は、熱伝導度が高く、銅と同程度である。
（５）本発明方法で形成される被膜は、表面熱透過抵抗が低い。
そこで、本発明方法で形成された被膜を有するアルミニウム又はその合金材で作製したトレーの上に氷を置くと、未処理のトレーに比べ、２倍の速さで氷が融ける。従って、例えば冷凍食品の解凍用トレーとして好適に利用できる。また、ポプコーン用のアルミ製加熱容器に本発明方法による処理を施すと、加熱を開始してから最初にポプコーンが爆ぜるまでの時間が、従来品の６分から３分に短縮される。
（６）本発明方法で形成される被膜は、耐熱度が高く、８００℃程度である。
（７）本発明方法で形成される被膜は、抗菌性がある。
従って、本発明方法により陽極酸化被膜を形成したアルミニウム材又はアルミニウム合金材は、前記の如く、例えば、製氷用及び解凍用トレー、炊飯器，鍋，釜，やかんその他の加熱用調理器、瞬間湯沸器、熱交換器、空調機、冷凍機、冷蔵庫、オイルヒーター、ラジエーター、冷却フィン、空冷及び水冷エンジン（放熱の促進）、航空機の翼（着氷防止）、半導体放熱基板、半導体パッケージ、ヒートパイプ、軸受、各種摺動部材、ブレーキシュー、ポプコーンやアイスクリーム製造器、電気機器シャシー、モーターや変圧器等のケーシング、等々のように幅広い分野で好適に利用できる。
Claims (8)
- ２５０ｇｒ／ｌ以上、３５０ｇｒ／ｌ以下の硫酸と、１５ｇｒ／ｌ以上、２５ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルとを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の条件で陽極酸化処理を行なうことを特徴とする、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
（ａ）浴液温度 −１０℃以上、＋２５℃以下、
（ｂ）電圧 ＤＣ１００Ｖ以上、２００Ｖ以下、
（ｃ）電流密度 ０．５Ａ／ｄｍ２以上、２０Ａ／ｄｍ２以下。 - 更に、２８０ｇｒ／ｌ以上、３２０ｇｒ／ｌ以下の範囲で、低重合アクリル樹脂組成物を添加した浴液を用いることを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
- 更に、５ｇｒ／ｌ以上、１５ｇｒ／ｌ以下の範囲で、酒石酸を添加した浴液を用いることを特徴とする、請求項１又は２に記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
- 下記の条件で陽極酸化処理を行なうことを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一に記載のアルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
（ｄ）浴液温度 −１０℃以上、−５℃以下、
（ｅ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｆ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下。 - 処理されるアルミ合金が、ジュラルミン、ダイカスト用アルミ合金、Ｍｎを含有しないアルミニウム合金からなる群の中から選ばれるアルミニウム合金である請求項４に記載のアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
- Ｍｎを含むアルミニウム合金の表面に、下記の条件で陽極酸化処理を行なうことを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一に記載のアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
（ｇ）浴液温度 ＋１５℃以上、＋１８℃以下、
（ｈ）電圧 ＤＣ１３０Ｖ以上、１７０Ｖ以下、
（ｉ）電流密度 ８Ａ／ｄｍ２以上、１２Ａ／ｄｍ２以下。 - アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に、請求項１乃至６の何れか一に記載の方法により陽極酸化被膜を形成した後、１０ｇｒ／ｌ以上、３０ｇｒ／ｌ以下の硫酸銀又は硝酸銀と、１５ｇｒ／ｌ以上、２０ｇｒ／ｌ以下のホウ酸と、１ｇｒ／ｌ以上、２ｇｒ／ｌ以下の硫酸ニッケルを含む水溶液からなる浴液を用い、下記の条件により、陽極酸化被膜中に銀を含浸させることを特徴とする、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
（ｊ）浴液温度 ＋１０℃以上、＋２０℃以下、
（ｋ）電圧 ＡＣ１０Ｖ以上、１５Ｖ以下、
（ｌ）電流密度 １Ａ／ｄｍ２以上、２Ａ／ｄｍ２以下、
（ｍ）通電時間 ２分以上、３分以下。 - 請求項１乃至６の何れか一に記載の方法により、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に厚み３００μｍ以上、６００μｍ以下の陽極酸化被膜を形成し、請求項７に記載の銀含浸を行なった後、研磨により５０μｍ以上、１００μｍ以下まで表層を除去し、超硬度の平滑面を得ることを特徴とする、アルミニウム又はアルミニウム合金の表面に陽極酸化被膜を形成する方法。
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