KR20090020496A - Anodized aluminum alloy material having both durability and low polluting property - Google Patents

Anodized aluminum alloy material having both durability and low polluting property Download PDF

Info

Publication number
KR20090020496A
KR20090020496A KR1020080081628A KR20080081628A KR20090020496A KR 20090020496 A KR20090020496 A KR 20090020496A KR 1020080081628 A KR1020080081628 A KR 1020080081628A KR 20080081628 A KR20080081628 A KR 20080081628A KR 20090020496 A KR20090020496 A KR 20090020496A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum alloy
hardness
durability
anodized
film
Prior art date
Application number
KR1020080081628A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
고오지 와다
준 히사모또
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20090020496A publication Critical patent/KR20090020496A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/02Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/05Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cookers (AREA)

Abstract

Anodized aluminium alloy having durability and the low polluting property is provided to secure plasma-resistance by controlling the content of Fe. Anodized aluminium alloy having durability and the low polluting property includes Mg of 0.1~2.0wt%, Si of 0.1~2.0wt%, Mn of 0.1~2.0wt%, Fe, Cr, Cu, Al and inevitable impurities. The content of Fe, Cr and Cu are restricted with 0.03% below. The surface of the alloy is coated with an anodized film. A different part is formed according to the thickness of the anodized film.

Description

내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금{ANODIZED ALUMINUM ALLOY MATERIAL HAVING BOTH DURABILITY AND LOW POLLUTING PROPERTY}ANODIZED ALUMINUM ALLOY MATERIAL HAVING BOTH DURABILITY AND LOW POLLUTING PROPERTY}

본 발명은 알루미늄 합금에 관한 것으로, 특히 CVD 장치, PVD 장치, 이온 주입 장치, 스패터링 장치, 건식 에칭 장치 등의 반도체나 액정의 제조 장치의 진공 챔버의 부재나 그 내부에 설치되는 부재에 이용되는 양극 산화 처리 알루미늄 합금에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum alloy, and in particular, used in a member of a vacuum chamber of a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus such as a CVD apparatus, a PVD apparatus, an ion implantation apparatus, a sputtering apparatus, a dry etching apparatus, or a member provided therein. Anodized aluminum alloy.

CVD 장치, PVD 장치, 이온 주입 장치, 스패터링 장치, 건식 에칭 장치 등의 반도체나 액정의 제조 장치의 진공 챔버의 내부에는 반응 가스, 에칭 가스, 클리닝 가스로서 할로겐 원소를 함유하는 부식성 가스가 도입되기 때문에, 부식성 가스에 대한 내식성(이하, 내가스 부식성이라 칭함)이 요구되고 있다. 또한, 상기 진공 챔버 중에서는 할로겐계의 플라즈마를 발생시키는 일이 많으므로, 플라즈마에 대한 내성(이하, 내플라즈마성이라 칭함)도 중요시되고 있다(일본 특허 출원 공개 제2003-34894호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2004-225113호 공보 등 참조). 또한, 최근에는 이와 같은 진공 챔버의 부재로서, 경량이고 또한 열전도성이 우수한 것으로부터 알루미늄이나 알루미늄 합금이 채용되도록 되어 왔다.A corrosive gas containing a halogen element as a reactive gas, an etching gas, or a cleaning gas is introduced into a vacuum chamber of a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus such as a CVD apparatus, a PVD apparatus, an ion implantation apparatus, a sputtering apparatus, or a dry etching apparatus. For this reason, corrosion resistance to corrosive gas (hereinafter referred to as gas corrosion) is demanded. In addition, since many halogen-based plasmas are generated in the vacuum chamber, resistance to plasma (hereinafter referred to as plasma resistance) is also important (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-34894, Japanese Patent). See Application Publication No. 2004-225113, et al. In recent years, aluminum or an aluminum alloy has been adopted as a member of such a vacuum chamber because of its light weight and excellent thermal conductivity.

그러나, 알루미늄이나 알루미늄 합금은 충분한 내가스 부식성 및 내플라즈마성을 갖고 있지 않기 때문에, 이들 특성을 향상시키기 위한 표면 개질 기술이 다양하게 제안되어 있다. 그런데, 이들 특성에 관해서는 아직 불충분하기 때문에 가일층의 향상이 기대되고 있다.However, since aluminum and aluminum alloys do not have sufficient gas corrosion resistance and plasma resistance, various surface modification techniques for improving these characteristics have been proposed. However, these characteristics are still insufficient, and further improvement is expected.

상기 내플라즈마성의 향상에는, 알루미늄이나 알루미늄 합금의 표면에 고경도의 양극 산화 피막을 형성시키는 것이 유효하다. 왜냐하면, 이 고경도의 양극 산화 피막은 플라즈마의 물리적 에너지에 의한 부재의 마모에 대해 내성을 갖고 있기 때문에, 내플라즈마성을 향상할 수 있다(일본 특허 출원 공개 제2004-225113호 공보 등 참조).In order to improve the plasma resistance, it is effective to form a high hardness anodized film on the surface of aluminum or an aluminum alloy. This is because the high hardness anodized film is resistant to abrasion of the member due to the physical energy of the plasma, so that the plasma resistance can be improved (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-225113, etc.).

그러나, 알루미늄이나 알루미늄 합금의 표면에 단순히 고경도의 양극 산화 피막을 형성시키는 것만으로는, 내플라즈마성은 향상할 수 있어도, 고경도의 양극 산화 피막에 크랙이 발생하기 쉬워진다. 또한, 일단 크랙이 발생하여 양극 산화 피막을 관통하면, 이 관통한 크랙(이하, 관통 크랙이라 칭함)을 통해 부식성 가스가 침입하고, 기재(基材)로서의 알루미늄이나 알루미늄 합금이 부식되는 등의 문제가 발생한다.However, by simply forming a high hardness anodized film on the surface of aluminum or an aluminum alloy, even if plasma resistance can be improved, cracks are likely to occur in the high hardness anodized film. In addition, once a crack is generated and penetrates the anodized film, a corrosive gas penetrates through the penetrated crack (hereinafter referred to as a through crack), and the aluminum or aluminum alloy as a base material is corroded. Occurs.

따라서, 고경도일 뿐만 아니라, 내구성(내크랙성과 내가스 부식성)도 갖는 양극 산화 피막이 기대된다.Therefore, an anodized film not only having high hardness but also having durability (crack resistance and corrosion resistance) is expected.

또한, 반도체 웨이퍼나 액정용 유리 기판 등의 피처리물로의 Fe의 오염을 억제하는 관점에서 알루미늄 합금 중의 Fe의 함유량을 적게 하면, 확실히 Fe의 함유량이 적은 양극 산화 피막을 형성할 수 있다. 그러나, 이와 같은 양극 산화 피막 은 더 단단해져 내크랙성과 내가스 부식성이 한층 열화한다. 따라서, 이와 같은 분야에 있어서는 저오염성을 확보하면서 더 강한 내구성(내크랙성과 내가스 부식성)의 향상이 기대된다.In addition, when the content of Fe in the aluminum alloy is reduced from the viewpoint of suppressing the contamination of Fe to the object to be treated such as a semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal, an anodized film having a low content of Fe can be surely formed. However, such anodization film becomes harder, further deteriorating crack resistance and gas corrosion resistance. Therefore, in such a field, it is expected to improve the durability (crack resistance and gas corrosion resistance) while ensuring low pollution.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2003-34894호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-34894

[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2004-225113호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-225113

본 발명은 이와 같은 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은 고경도라도 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide anodized aluminum alloy having durability and low pollution even at high hardness.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1에 기재된 발명은, 합금 성분으로서 Mg : 0.1 내지 2.0 %(「질량 %」의 의미, 이하 동일함), Si : 0.1 내지 2.0 %, Mn : 0.1 내지 2.0 %를 함유하고, Fe, Cr 및 Cu의 각 함유량이 각각 0.03 % 이하로 규제되고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과, 이 알루미늄 합금의 표면에 형성된 양극 산화 피막을 구비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금이며, 상기 양극 산화 피막의 두께 방향에는 경도가 다른 부위를 갖고, 경도가 최대인 부위와 최소인 부위의 차는 비커스 경도로 5 이상인 것을 특징으로 하는 것이다. 이에 의해, 고경도라도 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금을 실현할 수 있다.In order to achieve the said objective, invention of Claim 1 of this invention is Mg: 0.1-2.0% (meaning "mass%", the same below), Si: 0.1-2.0%, Mn: 0.1-as an alloy component. An anode comprising 2.0% of aluminum alloy containing 2.0% of each of Fe, Cr and Cu, each of which is regulated to 0.03% or less, the remainder being Al and inevitable impurities, and an anodized film formed on the surface of the aluminum alloy. It is an oxidation-treated aluminum alloy, It has a site | part which differs in hardness in the thickness direction of the said anodizing film, The difference between the site | part which has maximum hardness and the site | part which is minimum is Vickers hardness, It is characterized by the above-mentioned. As a result, even in high hardness, anodized aluminum alloy having both durability and low pollution can be realized.

청구항 2에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 발명에 있어서, 상기 경도가 최소인 부위의 비커스 경도는 365 이상인 것을 특징으로 하는 것이다. 이에 의해, 내플라즈마성이 향상된다.In the invention described in claim 2, in the invention described in claim 1, the Vickers hardness of the portion having the minimum hardness is 365 or more. Thereby, plasma resistance improves.

이상과 같이, 본 발명은 합금 성분으로서 Mg : 0.1 내지 2.0 %(「질량 %」 의 의미, 이하 동일함), Si : 0.1 내지 2.0 %, Mn : 0.1 내지 2.0 %를 함유하고, Fe, Cr 및 Cu의 각 함유량이 각각 0.03 % 이하로 규제되고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과, 이 알루미늄 합금의 표면에 형성된 양극 산화 피막을 구비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금이며, 상기 양극 산화 피막의 두께 방향에는 경도가 다른 부위를 갖고, 경도가 최대인 부위와 최소인 부위의 차는 비커스 경도로 5 이상이기 때문에, 고경도라도 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금을 제공할 수 있다.As described above, the present invention contains Mg: 0.1 to 2.0% (the meaning of " mass% ", below) as the alloy component, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0%, and Fe, Cr and Each content of Cu is regulated to 0.03% or less, respectively, and remainder is an anodizing aluminum alloy provided with the aluminum alloy which consists of Al and an unavoidable impurity, and the anodizing film formed on the surface of this aluminum alloy, The said anodizing film Since the difference in the thickness direction between the portion having the highest hardness and the portion having the smallest hardness is 5 or more in Vickers hardness, it is possible to provide anodized aluminum alloy having durability and low pollution even at high hardness.

이하, 본 발명에 대해, 실시 형태를 예시하면서 더 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail, illustrating embodiment.

(본 발명에 관한 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금의 구성)(Configuration of Anodized Aluminum Alloy Having Durability and Low Pollution Pertaining to the Present Invention)

본 발명에 관한 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금은, 합금 성분으로서 Mg : 0.1 내지 2.0 %(「질량 %」의 의미, 이하 동일함), Si : 0.1 내지 2.0 %, Mn : 0.1 내지 2.0 %를 함유하고, Fe, Cr 및 Cu의 각 함유량이 각각 0.03 % 이하로 규제되고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과, 이 알루미늄 합금의 표면에 형성된 양극 산화 피막을 구비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금이며, 상기 양극 산화 피막의 두께 방향에는 경도가 다른 부위를 갖고, 경도가 최대인 부위와 최소인 부위의 차는 비커스 경도로 5 이상인 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 고경도라도 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금을 제공할 수 있다.The anodized aluminum alloy having durability and low pollution according to the present invention is Mg: 0.1 to 2.0% (the meaning of "mass%", hereinafter the same), Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to An anode comprising 2.0% of aluminum alloy containing 2.0% of each of Fe, Cr and Cu, each of which is regulated to 0.03% or less, the remainder being Al and inevitable impurities, and an anodized film formed on the surface of the aluminum alloy. It is an oxidation-treated aluminum alloy, It has a site | part which differs in hardness in the thickness direction of the said anodic oxide film, The difference between the site | part which has maximum hardness and the site | part which is minimum is Vickers hardness, It is characterized by the above-mentioned. As a result, it is possible to provide an anodized aluminum alloy having durability and low pollution even at high hardness.

이하에 상기 구성에 도달한 이유에 대해 상세하게 서술한다.The reason for reaching the above configuration will be described in detail below.

본 발명자들은 반도체 등의 피처리물을 오염시키는 일이 없도록 알루미늄 합금 중의 Fe, Cr, Cu의 함유량을 우선 억제했다. 특히 Fe의 함유량을 억제한 것에 의해 발생하는 양극 산화 피막이 단단해져, 내플라즈마성을 확보할 수 있다는 특성은 적극적으로 살리면서, 만일 양극 산화 피막에 크랙이 발생해도 어떻게 하면 그 크랙이 알루미늄 합금 자체까지 신전(伸展)되지 않도록 할 수 있을지 예의 검토했다. 그 결과, 양극 산화 피막의 형성 조건을 연구하고, 양극 산화 피막의 두께 방향에 경도가 다른 부위를 갖고, 경도가 최대인 부위와 최소인 부위의 차가 비커스 경도로 5 이상이 되도록 함으로써, 크랙이 알루미늄 합금 자체까지 신전되지 않도록 할 수 있는 것을 발견했다. 이에 의해, 알루미늄 합금 자체로의 가스의 침입도 억제되고, 총합적으로 내구성이 확보되도록 되었다. 왜, 이와 같은 구성으로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는지의 상세한 메커니즘은 아직 해명되지 않고 있다. 그러나, 하나의 메커니즘으로서는, 크랙의 신전이 경도가 작은 부위에서 흡수 또는 억제되고, 결과적으로 크랙이 알루미늄 합금 자체까지 신전되지 않는 것은 아닐까 생각된다.The present inventors first suppressed the contents of Fe, Cr, and Cu in the aluminum alloy so as not to contaminate the object to be treated such as a semiconductor. In particular, the anodic oxide film produced by suppressing the Fe content is hardened, and the property that plasma resistance can be secured is actively utilized. However, even if a crack occurs in the anodized film, the crack extends to the aluminum alloy itself. We politely examined whether we could prevent it. As a result, the conditions for forming the anodic oxide film were studied, and the cracks were made of aluminum by having a site having a different hardness in the thickness direction of the anodic oxide film, and having a difference in the hardness of the site having the largest hardness and the minimum site being 5 or more in Vickers hardness. We found that the alloy itself could not be extended. As a result, the intrusion of gas into the aluminum alloy itself is also suppressed, and the total durability is ensured. The detailed mechanism of why the above problem can be solved by such a configuration has not been elucidated yet. However, as one mechanism, it is thought that the extension of the crack is absorbed or suppressed at the site of small hardness, and as a result, the crack does not extend to the aluminum alloy itself.

이하에 본 발명을 상세하게 서술한다.The present invention is described in detail below.

〔알루미늄 합금 중의 성분〕[Component in Aluminum Alloy]

알루미늄 합금 중에 존재하는 Mg, Si 및 Mn은 Mg2Si에, 또한 Al-Mn-Si 화합물, 혹은 Al-Mn 화합물이 조합됨으로써, 상세한 메커니즘은 불명료하나, 양극 산화 피막을 강화하는 것이라 추찰된다.Mg, Si, and Mn present in the aluminum alloy are combined with Mg 2 Si and Al-Mn-Si compound or Al-Mn compound, but the detailed mechanism is not clear, but it is inferred to strengthen the anodized film.

ㆍMg : 0.1 내지 2.0 %Mg: 0.1 to 2.0%

Mg는 Mg2Si 화합물을 형성시키는데 필요한 원소로, 0.1 % 미만에서는 Mg2Si 화합물이 거의 형성되기 않기 때문에, 양극 산화 피막의 원하는 내구성 향상 효과를 얻을 수 없다. 한편, 2.0 % 초과에서는 Mg2Si 화합물이 조대화되어 오히려 정상인 양극 산화 피막의 형성을 저해한다. 따라서, Mg의 함유량의 하한을 0.1 %, 그 상한을 2.0 %로 한다. 바람직하게는 0.8 %로 한다.Mg is an element necessary for forming the Mg 2 Si compound, less than 0.1% since the Mg 2 Si compound is not substantially formed, the desired effect can not be obtained increase in the durability of the anode oxide film. On the other hand, when it is more than 2.0%, the Mg 2 Si compound is coarsened and rather inhibits the formation of a normal anodized film. Therefore, the minimum of content of Mg is 0.1%, and the upper limit is 2.0%. Preferably it is 0.8%.

ㆍSi : 0.1 내지 2.0 %Si: 0.1% to 2.0%

Si는 Mg와 함께, Mg2Si 화합물을 형성시키는데 필요한 원소로, 0.1 % 미만에서는 이들 화합물이 거의 형성되지 않기 때문에, 양극 산화 피막의 원하는 내구성 향상 효과를 얻을 수 없다. 한편, 2.0 % 초과에서는 Mg2Si 화합물이 조대화되어 오히려 정상인 양극 산화 피막의 형성을 저해한다. 따라서, Mg의 함유량의 하한을 0.1 %, 그 상한을 2.0 %로 한다. 바람직하게는 1.2 %로 한다.Si is an element necessary for forming Mg 2 Si compound together with Mg, and since these compounds are hardly formed at less than 0.1%, the desired durability improvement effect of the anodized film cannot be obtained. On the other hand, when it is more than 2.0%, the Mg 2 Si compound is coarsened and rather inhibits the formation of a normal anodized film. Therefore, the minimum of content of Mg is 0.1%, and the upper limit is 2.0%. Preferably it is 1.2%.

ㆍMn : 0.1 내지 2.0 %Mn: 0.1% to 2.0%

Mn은 Al-Mn-Si 화합물, 혹은 Al-Mn 화합물을 형성시키는데 필수의 원소로, 0.1 % 미만에서는 이들 화합물이 거의 형성되지 않기 때문에, 양극 산화 피막의 원하는 내구성 향상 효과를 얻을 수 없다. 한편, 2.0 % 초과에서는 상기 화합물이 조대화되어 오히려 정상인 양극 산화 피막의 형성을 저해한다. 따라서, Mn의 함유량의 하한을 0.1 %, 그 상한을 2.0 %로 한다. 바람직하게는 1.6 %로 한다.Mn is an essential element for forming the Al-Mn-Si compound or Al-Mn compound, and since these compounds are hardly formed at less than 0.1%, the desired durability improvement effect of the anodized film cannot be obtained. On the other hand, at more than 2.0%, the compound coarsens and rather inhibits the formation of a normal anodized film. Therefore, the minimum of content of Mn is 0.1%, and the upper limit is 2.0%. Preferably it is 1.6%.

ㆍFe, Cr 및 Cu : 각각 0.03 % 이하Fe, Cr and Cu: 0.03% or less, respectively

양극 산화 처리에서 사용되는 전기는 알루미늄의 이온화와 물의 전기 분해에 의한 산소 발생에 이용되기 때문에, 산소 발생에 이용되는 전기의 비율이 커지면 알루미늄의 이온화에 이용되는 전기의 비율이 작아져, 알루미늄 산화물의 형성의 효율이 저하되어 성막 속도를 느리게 한다. 또한, Fe, Cr, Cu가 알루미늄 합금 중에 존재하면, 이들 원소가 산소 발생의 기점으로 되어 산소 발생에 이용되는 전기의 비율이 커져, 성막 속도가 늦어진다. 또한, Fe, Cr, Cu의 함유량이 각각 0.03 %를 초과하면, 모재 및 양극 산화 피막으로부터 가스 중에 방출되고, 반도체 등의 피처리물을 오염시킨다. 따라서, Fe, Cr 및 Cu의 각 함유량은 각각 0.03 % 이하, 바람직하게는 각각 0.01 % 이하로 규제한다.Since the electricity used in the anodic oxidation treatment is used to generate oxygen by ionization of aluminum and electrolysis of water, the proportion of electricity used to generate oxygen decreases as the ratio of electricity used to generate oxygen decreases. The efficiency of formation is lowered, which slows down the deposition rate. In addition, when Fe, Cr, and Cu exist in an aluminum alloy, these elements become a starting point of oxygen generation, the ratio of electricity used for oxygen generation becomes large, and film-forming speed becomes slow. Moreover, when content of Fe, Cr, and Cu exceeds 0.03%, respectively, it will be discharge | released in gas from a base material and an anodizing film, and will pollute a to-be-processed object, such as a semiconductor. Therefore, each content of Fe, Cr, and Cu is 0.03% or less, respectively, Preferably it regulates to 0.01% or less, respectively.

ㆍ잔량부 Al 및 불가피적 불순물ㆍ Residual Al and Unavoidable Impurities

잔량부는 실질적으로 Al만으로 하나, Fe, Cr, Cu 이외의 Ni, Zn, B, Ca, Na, K 등의 불순물 원소의 불가피적인 소량의 함유도 허용된다. 그러나, 저오염화를 더 실현하기 위해서는 Fe, Cr, Cu 이외의 불순물 원소(불가피적 불순물)의 총합을 0.1 % 이하로 규제하는 것이 바람직하다.The remainder is substantially Al alone, but inevitable small amounts of impurity elements such as Ni, Zn, B, Ca, Na, and K other than Fe, Cr, and Cu are allowed. However, in order to further realize low pollution, it is preferable to regulate the total of impurity elements (inevitable impurities) other than Fe, Cr, and Cu to 0.1% or less.

또한, 알루미늄 합금의 결정립이 크면 양극 산화 피막에 결정 모양이 나타나고, 색조가 불균일해지기 때문에, 이것을 방지하기 위해 Ti를 함유시켜도 좋다. 또한, Ti의 함유량이 지나치게 적으면 결정립의 제어 효과를 얻을 수 없고, 함유량이 지나치게 많으면 오히려 오염의 원인으로 되므로, Ti를 함유시키는 경우에는 그 하한을 0.01 %, 또한 0.015 %로 하고, 그 상한을 0.03 %, 또한 0.025 %로 하는 것이 바람직하다.In addition, when the crystal grains of the aluminum alloy are large, the crystal form appears on the anodized film and the color tone becomes uneven. Therefore, Ti may be contained to prevent this. If the content of Ti is too small, the effect of controlling the crystal grains cannot be obtained. If the content of Ti is too large, it causes contamination. Therefore, when Ti is contained, the lower limit thereof is 0.01% and 0.015%. It is preferable to set it as 0.03% and 0.025%.

〔알루미늄 합금의 제조 방법〕[Method for producing aluminum alloy]

다음에, 알루미늄 합금의 제조 방법에 대해 설명한다.Next, the manufacturing method of an aluminum alloy is demonstrated.

우선, 상기 성분 범위 내에 조정된 알루미늄 합금 주괴를, 예를 들어 연속 주조법, 반연속 주조법(DC 주조법) 등의 통상의 용해 주조법을 적절하게 선택하여 제조한다. 계속해서, 이 알루미늄 합금 주괴에 균질화 열처리(「균열 처리」라고도 함)를 실시한다. 이 균질화 온도(「균질화 처리 온도」또는「균열 처리 온도」라고도 함)는 500 ℃ 이상의 온도에서 균열 처리함으로써 내구성이 우수한 양극 산화 피막을 얻을 수 있고, 또한 550 ℃를 초과한 온도에서 균열 처리함으로써 내구성이 더 우수한 양극 산화 피막을 얻을 수 있다. 단, 600 ℃를 초과한 온도에서 균질화 처리를 실시하면, 버닝 등이 발생하여 표면 성상(性狀) 등의 문제를 초래하는 경우가 있다. 따라서, 균질화 처리 온도는 500 ℃ 이상(또는 550 ℃ 초과) 600 ℃ 이하의 범위가 권장된다. 이와 같은 균열 처리 온도가 고내구성의 양극 산화 피막의 형성에 어떻게 관계되고 있는 것인지에 대해서는 아직 판명되고 있지 않으나, 상술한 바와 같이, Al-Mn-Si 화합물 혹은 Al-Mn 화합물의 형성이 관여하고 있는 것이라 생각된다.First, the aluminum alloy ingot adjusted within the said component range is manufactured by selecting suitably the usual melt casting methods, such as a continuous casting method and a semicontinuous casting method (DC casting method), for example. Subsequently, the aluminum alloy ingot is subjected to homogenization heat treatment (also called "cracking treatment"). This homogenization temperature (also called "homogenization temperature" or "cracking temperature") is obtained by cracking at a temperature of 500 ° C. or higher to obtain an anodized film having excellent durability, and furthermore, durability by cracking at a temperature exceeding 550 ° C. This superior anodic oxide film can be obtained. However, when the homogenization treatment is performed at a temperature exceeding 600 ° C., burning or the like may occur, which may cause problems such as surface properties. Therefore, the homogenization treatment temperature is preferably in the range of 500 ° C. or higher (or more than 550 ° C.) or 600 ° C. or lower. It is not yet known how such a cracking temperature is related to the formation of a highly durable anodizing film, but as mentioned above, the formation of Al-Mn-Si compound or Al-Mn compound is involved. I think.

그리고, 균질화 처리를 실시한 알루미늄 합금 주괴를 압연, 단조, 압출 등의 적당한 소성 가공에 의해 얻은 알루미늄 합금을 용체화 처리, 켄칭, 인공 시효 처리(이하, 단순히「시효 처리」라고도 함)를 실시한 후, 적절한 형상으로 기계 가공함으로써, 알루미늄 합금의 기재가 제작된다. 혹은 상기 알루미늄 합금을 소정의 형상으로 성형 가공한 후, 용체화 처리, 켄칭, 시효 처리를 실시함으로써 알루미늄 합금의 기재를 제작해도 좋다. 용체화 처리, 켄칭, 시효 처리로서는, 예를 들어 통상의 T6 처리인, 용체화 처리 515 내지 550 ℃, 물 켄칭, 시효 처리 170 ℃ × 8 h, 155 내지 165 ℃ × 18 h를 행할 수 있다.After the aluminum alloy ingot subjected to the homogenization treatment is subjected to solution treatment, quenching, and artificial aging treatment (hereinafter, simply referred to as "aging treatment") of the aluminum alloy obtained by appropriate plastic working such as rolling, forging, and extrusion, By machining into a suitable shape, a substrate of an aluminum alloy is produced. Alternatively, the aluminum alloy base material may be produced by forming the aluminum alloy into a predetermined shape and then performing solution treatment, quenching, and aging treatment. As the solution treatment, quenching, and aging treatment, for example, solution treatment 515 to 550 ° C., water quenching, and aging treatment 170 ° C. × 8 h and 155 ° C. to 165 ° C. × 18 h, which are normal T6 treatments, can be performed.

〔양극 산화 피막에 대해〕[About an anode oxide film]

다음에, 상기 알루미늄 합금 기재의 표면에 형성되는 양극 산화 피막에 대해 설명한다. 양극 산화 피막의 형성 방법으로서는, 전해를 행하는 조건, 즉 전해 용액의 조성, 농도, 전해 조건(전압, 전류 밀도, 전류-전압 파형, 온도) 등의 조건을 적절하게 선택하여 행하면 좋다. 양극 산화 처리액에 대해서는 C, S, N, P, B로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 용액으로 전해를 행하는 것이 필요하고, 예를 들어 옥살산, 포름산, 술퍼민산, 인산, 아인산, 붕산, 질산 혹은 그 화합물, 프탈산 혹은 그 화합물로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 수용액을 이용하여 행하는 것이 유효하다. 양극 산화 피막의 막 두께는 특별히 제한되지 않으나, 0.1 내지 200 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.5 내지 70 ㎛ 정도, 더 바람직하게는 1 내지 50 ㎛ 정도가 적당하다.Next, anodization film formed on the surface of the aluminum alloy base material will be described. As the method for forming the anodic oxide film, conditions such as electrolysis, that is, composition, concentration, and electrolysis conditions (voltage, current density, current-voltage waveform, temperature), and the like may be appropriately selected. As for the anodizing solution, it is necessary to perform electrolysis with a solution containing at least one element selected from C, S, N, P, and B. For example, oxalic acid, formic acid, sulfamic acid, phosphoric acid, phosphorous acid, boric acid, It is effective to carry out using an aqueous solution containing at least one selected from nitric acid or the compound, phthalic acid or the compound. The film thickness of the anodic oxide film is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 200 μm, preferably about 0.5 to 70 μm, and more preferably about 1 to 50 μm.

전술한 바와 같이, 양극 산화 피막의 두께 방향에 있어서 경도가 다른 부위를 갖고, 이 피막 중의 경도가 최대인 부위와 최소인 부위의 차가 비커스 경도로 5 이상이기 때문에, 이 피막은 고경도라도 크랙의 전파가 억제되어, 내크랙성이 우수하다. 이와 같이, 내크랙성이 억제되기 때문에, 결과적으로 알루미늄 합금 자체로의 가스의 침입도 억제되고, 총합적으로 내구성이 확보된다. 이에 반해, 경도가 최대인 부위와 최소인 부위의 차가 비커스 경도로 5 미만으로 한 경우에는, 실질적으로 양극 산화 피막의 두께 방향에 있어서 경도가 균일(마찬가지인)한 경우와 동등한 거동을 나타내고, 크랙의 전파는 억제되기 어려워, 내크랙성이 떨어진다. 따라서, 내가스 부식성도 떨어진다.As described above, since the difference in hardness in the thickness direction of the anodic oxide film is different, and the difference between the largest and smallest parts in the film is Vickers hardness of 5 or more, the film is cracked even at high hardness. Propagation is suppressed and it is excellent in crack resistance. As described above, since crack resistance is suppressed, intrusion of gas into the aluminum alloy itself is also suppressed as a result, and durability is assured as a whole. On the other hand, when the difference between the largest and smallest hardness sites is less than 5 as Vickers hardness, it exhibits substantially the same behavior as the case where the hardness is uniform (similarly) in the thickness direction of the anodized film. Radio wave is hard to be suppressed and crack resistance is inferior. Therefore, gas corrosion is also inferior.

본 발명에 있어서, 양극 산화 피막의 두께 방향에 있어서 경도가 다른 부위의 개수는 2 이상인 것이 필요하나, 2 이상이면 그 부위의 개수는 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 양극 산화 피막의 두께 방향에 있어서, 경도는 단속적으로 변화되고 있어도 좋고, 혹은 연속적(경사적)으로 변화되고 있어도 좋다.In the present invention, the number of parts having different hardness in the thickness direction of the anodized film is required to be 2 or more, but the number of the parts is not particularly limited as long as it is 2 or more. In addition, in the thickness direction of the anodized film, the hardness may be changed intermittently or may be changed continuously (tiltwise).

또한, 양극 산화 피막에서 발생한 크랙의 전파를 억제한다는 관점으로부터는, 경도가 최소인 부위의 비커스 경도는 가능한 한 작게 하는 쪽이 좋다고 생각되나, 플라즈마의 물리 에너지에 의한 마모에 대한 내성도 고려하면, 비커스 경도로 365 이상인 것이 바람직하다.Further, from the viewpoint of suppressing the propagation of cracks generated in the anodized film, it is thought that the Vickers hardness of the site having the smallest hardness should be as small as possible, but considering the resistance to wear caused by the physical energy of the plasma, It is preferable that it is 365 or more in Vickers hardness.

이와 같은 양극 산화 피막이 실시된 알루미늄 합금(이하, 양극 산화 처리 알루미늄 합금이라 칭함)은, 고온의 부식성 분위기 하에서 사용되는 각종 용도에 적합하다. 특히, 고온 환경 하에서 부식성 가스 및 플라즈마에 노출되고, 한편 피처리물로의 저오염화가 요구되는 반도체 제조 설비 등에 부설되는 플라즈마 처리 장치에 이용되는 진공 챔버 및 그 내부에 설치되는 전극 등의 부품으로서 적절하다.An aluminum alloy (hereinafter referred to as an anodized aluminum alloy) to which such anodization film has been applied is suitable for various applications used in a high temperature corrosive atmosphere. In particular, it is suitable as a component such as a vacuum chamber used in a plasma processing apparatus attached to a semiconductor manufacturing facility that is exposed to a corrosive gas and a plasma under a high temperature environment and requires low pollution to an object to be processed, and an electrode provided therein. Do.

양극 산화 피막의 경도를 양극 산화 피막의 두께 방향에 있어서 변화시키기 위해서는, 양극 산화 처리액의 온도를 양극 산화 처리의 도중에 단속적 혹은 연속적으로 변화시키는 방법이나, 양극 산화 처리를 도중에 중단하고, 피처리물을 일단 양극 산화 처리액으로부터 취출하고, 별도의 액 조성 및/또는 온도가 다른 양극 산화 처리액으로 양극 산화 처리를 재개하는 방법 등을 채용하면 좋고, 이들 방법에 의해 양극 산화 피막의 두께 방향에서의 경도를 변화시킬 수 있다. 또한, 양극 산화 처리액의 온도는 낮은 쪽이 양극 산화 처리중의 양극 산화 피막의 화학 용해가 억제되어 단단해진다.In order to change the hardness of the anodizing film in the thickness direction of the anodizing film, a method of intermittently or continuously changing the temperature of the anodic oxidation solution during the anodic oxidation treatment, or stopping the anodic oxidation treatment midway, May be taken out from the anodic oxidation treatment liquid, and a method of restarting the anodic oxidation treatment with another anodic oxidation treatment liquid having a different liquid composition and / or temperature may be employed. Can change the hardness. In addition, the lower the temperature of the anodic oxidation treatment liquid, the chemical dissolution of the anodic oxide film during the anodic oxidation treatment is suppressed and harder.

또한, 전술한 바와 같이, 반도체 등의 피처리물로의 오염을 생각하고, 예를 들어 알루미늄 합금 중의 Fe의 함유량을 0.03 % 이하로 억제하면, 양극 산화 피막 중의 Fe의 함유량은 500 ppm 이하로 억제된다. 또한, 알루미늄 합금 중의 Fe의 함유량을 0.01 % 이하로 억제하면, 양극 산화 피막 중의 Fe의 함유량은 150 ppm 이하로 억제할 수 있다.In addition, as mentioned above, when contamination with to-be-processed objects, such as a semiconductor, is considered and the content of Fe in an aluminum alloy is suppressed to 0.03% or less, for example, content of Fe in an anodized film is suppressed to 500 ppm or less. do. Moreover, when content of Fe in an aluminum alloy is suppressed to 0.01% or less, content of Fe in an anodized film can be suppressed to 150 ppm or less.

이상 설명한 바와 같이, 상기 양극 산화 처리 알루미늄 합금은 고경도라도 내구성(내크랙성과 내가스 부식성)과 저오염성을 만족할 수 있다.As described above, the anodized aluminum alloy can satisfy durability (crack resistance and corrosion resistance) and low pollution even at high hardness.

[실시예]EXAMPLE

이하, 실시예를 기초로 하여 본 발명을 상세하게 서술한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 제한하는 것은 아니고, 전ㆍ후기의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 실시를 하는 것은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is described in detail based on an Example. However, the following Examples do not limit the present invention, and all modifications are made within the technical scope of the present invention without departing from the scope of the preceding and the later.

우선, 하기 표1에 기재한 {실시예(시료 No.1, 2, 4, 5), 비교예(시료 No3, 6 내지 14)의} 성분 조성을 갖는 알루미늄 합금 주괴를 용제(사이즈 : 폭 220 ㎜ × 길이 250 ㎜ × 두께 100 ㎜, 냉각 속도 : 15 내지 10 ℃/s)하고, 이 주괴를 절단하고, 면삭(面削)한(사이즈 : 폭 220 ㎜ × 길이 150 ㎜ × 두께 60 ㎜) 후, 균열 처리(540 ℃ × 4 h)를 실시했다. 균열 처리 후, 60 ㎜ 두께의 기재를 열간 압연에 의해 6 ㎜ 두께의 판재로 압연하고, 용체화 처리(510 내지 520 ℃ × 30분) 후, 물 켄칭하고, 시효 처리(160 내지 180 ℃ × 8 h)를 실시하여 제공 합금판을 얻었다. 이 합금판으로부터 25 ㎜ × 35 ㎜(압연 방향) × 두께 3 ㎜의 시험편을 잘라내고, 그 표면을 Ra 1.6의 표면 거칠기로 면삭 가공했다.First, an aluminum alloy ingot having a component composition of {Examples (Samples No. 1, 2, 4, 5) and Comparative Examples (Samples No3, 6 to 14) described in Table 1 was solvent (size: width 220 mm). After the length 250 mm × thickness 100 mm and the cooling rate: 15 to 10 ° C./s, the ingot is cut and faced (size: width 220 mm × length 150 mm × thickness 60 mm). Cracking treatment (540 ° C. × 4 h) was performed. After the cracking treatment, the 60 mm thick substrate was rolled into a 6 mm thick sheet by hot rolling, after solution treatment (510 to 520 占 폚 for 30 minutes), water quenched, and the aging treatment (160 to 180 占 폚 x 8). h) was carried out to obtain the provided alloy plate. The test piece of 25 mm x 35 mm (rolling direction) x thickness 3mm was cut out from this alloy plate, and the surface was surface-treated with the surface roughness of Ra 1.6.

[표1]Table 1

Figure 112008059418009-PAT00001
Figure 112008059418009-PAT00001

다음에, 상기 각 시험편을 60 ℃-10 % NaOH 수용액 중에 2분 침지한 후에 물 세척하고, 또한 30 ℃-20 % HNO3 수용액에 2분 침지 후에 물 세척하는 처리에 의해 표면을 청정화한 후에, 제1층(알루미늄 합금 기재측), 제2층(제1층 위에 더 형성하는 층)의 순서로 양극 산화 처리를 실시했다. 양극 산화 처리의 조건으로서 는 상기 표1에 기재한 대로이며, 제1층과 제2층 모두 처리액은 25 g/L(여기에,「L」은 리터를 의미함) 옥살산이고, 전해 전압을 60 V로 고정하고, 형성하는 양극 산화 피막의 두께를 15 ㎛로 했다. 제1층과 제2층의 양극 산화 처리의 조건으로서 다른 것은 상기 처리액의 온도로, 제1층의 형성시의 온도 쪽을 제2층의 형성시의 온도보다 높게 했다.Next, the test specimens were washed with water then immersed two minutes in -10% aqueous solution of NaOH 60 ℃, also after cleaning the surface by the process of washing with water after 2 minutes, immersed in 30 ℃ -20% HNO 3 aqueous solution, Anodization treatment was performed in order of the first layer (the aluminum alloy base material side) and the second layer (the layer further formed on the first layer). The conditions for the anodic oxidation treatment are as described in Table 1 above, and the treatment liquid for both the first layer and the second layer is 25 g / L (where "L" means liter) oxalic acid, It fixed at 60V and made the thickness of the anodic oxide film formed into 15 micrometers. The other conditions for the anodic oxidation treatment of the first layer and the second layer were the temperature of the treatment liquid, and the temperature at the time of formation of the first layer was higher than the temperature at the time of formation of the second layer.

이상과 같이 하여 제작한 양극 산화 처리 알루미늄 합금 시료편(이하, 단순히 시료편이라 칭함)에 대해, 양극 산화 피막 중의 Fe, Cr, Cu의 함유량의 측정, 양극 산화 피막의 경도의 측정, 양극 산화 피막의 내구성의 시험을 행했다.For the anodized aluminum alloy sample piece produced as described above (hereinafter simply referred to as a sample piece), the measurement of the content of Fe, Cr and Cu in the anodized film, the measurement of the hardness of the anodized film, and the The durability test was done.

〔양극 산화 피막 중의 Fe, Cr, Cu의 함유량의 측정〕[Measurement of Contents of Fe, Cr, and Cu in the Anodic Oxide Film]

시료편의 내오염성을 평가하기 위해, 알루미늄 합금 기재가 노출되지 않을 정도로 양극 산화 피막을 7 % 염산 100 mL(여기에,「mL」은 밀리리터를 의미함)에 용해시켜, 용해 전후의 염산의 중량 변화로부터 양극 산화 피막의 용해량 W(g)를 산출했다. 계속해서, 이 염산 용액을 ICP 분석하여 염산 중의 Fe, Cr, Cu 각 농도를 구하고, 100 mL 염산 중에 용해되어 있는 Fe, Cr, Cu의 각 중량 WFe, WCr, WCu (g)를 산출하고, WFe/W, WCr/W, WCu/W로부터 양극 산화 피막 중의 Fe, Cr, Cu 각 농도를 구했다. 그리고, 내오염성을 양극 산화 피막 중의 Fe, Cr, CU의 농도로 하기의 기준에 의해 평가했다(평가 결과는 상기 표1에 나타냄).In order to evaluate the contamination resistance of the sample pieces, the anodized film was dissolved in 100 mL of 7% hydrochloric acid (wherein "mL" means milliliters) so that the aluminum alloy base material is not exposed, and the weight change of hydrochloric acid before and after dissolution. The amount of dissolved W (g) of the anodic oxide film was calculated from the above. Subsequently, ICP analysis of the hydrochloric acid solution was performed to determine the respective concentrations of Fe, Cr, and Cu in hydrochloric acid, and to calculate the respective weights of Fe, Cr, and Cu dissolved in 100 mL hydrochloric acid, WFe, WCr, and WCu (g). The concentrations of Fe, Cr, and Cu in the anodic oxide film were determined from / W, WCr / W, and WCu / W. The contamination resistance was evaluated according to the following criteria with the concentrations of Fe, Cr, and CU in the anodic oxide film (the evaluation results are shown in Table 1 above).

ㆍ내오염성 평가 기준ㆍ Pollution resistance evaluation standard

◎ : 전체 원소 모두 300 ppm 이하, ○ : 적어도 1개의 원소가 300 ppm 초과 500 ppm 이하이고, 그 밖의 원소는 300 ppm 이하, × : 적어도 1개의 원소가 500 ppm 초과(Double-circle): All elements are 300 ppm or less, (circle): At least 1 element is more than 300 ppm and 500 ppm or less, other elements are 300 ppm or less, x: At least 1 element is more than 500 ppm

ㆍ내오염성 평가 결과ㆍ Pollution resistance evaluation result

상기 표1에 나타낸 바와 같이, 비교예(시료 No.12 내지 14)는, 양극 산화 피막 중 어느 하나의 원소의 함유량이 500 ppm 초과였으나, 실시예(시료 No.1, 2, 4, 5)와 비교예(시료 No.3, 6 내지 11)는 전체 원소 모두 500 ppm 이하로 양호한 결과였다. 또한, 실시예(시료 No.1, 2)와 비교예(시료 No.3, 6 내지 11)는, 상기 표1에 나타낸 바와 같이 양극 산화 피막 중의 모든 원소의 함유량이 300 ppm 이하로 매우 양호한 결과였다.As shown in Table 1, in Comparative Examples (Samples No. 12 to 14), the content of any one element of the anodized film was more than 500 ppm, but Examples (Samples No. 1, 2, 4, 5) And Comparative Examples (Samples No. 3, 6 to 11) were satisfactory results of 500 ppm or less for all the elements. In addition, in Examples (Samples No. 1 and 2) and Comparative Examples (Samples No. 3, 6 to 11), as shown in Table 1, the content of all elements in the anodized film was 300 ppm or less, which is a very good result. It was.

〔양극 산화 피막의 경도의 측정〕[Measurement of hardness of anode oxide film]

시료편을 단면 방향으로 (양극 산화 피막 단면 및 알루미늄 합금 기재 단면이 연마면으로 되도록) 수지로 메워넣고, 연마를 한 후, 양극 산화 피막 단면에 대해 JIS Z 2244(1998)의 방법으로 경도를 측정했다.The specimen piece was embedded in resin in the cross-sectional direction (so that the anode oxide film cross section and the aluminum alloy substrate cross section became the polishing surface), and after polishing, the hardness was measured by the method of JIS Z 2244 (1998) on the anode oxide film cross section. did.

ㆍ 측정 결과ㆍ measurement result

상기 표1에 나타낸 바와 같이, 실시예(시료 No.1, 2, 4, 5)와 비교예(시료 No.3, 6 내지 14) 모두, 제2층의 양극 산화 피막의 경도 쪽이 제1층의 양극 산화 피막의 경도보다도 단단해졌다. 이것은 제2층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도가, 제1층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도보다도 낮은 것에 기인하고 있다. 또한, 실시예(시료 No, 2)의 제2층과 제1층의 양극 산화 피막의 경도의 차는 비커스 경도로 5였다. 이것은 제2층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도가 5 ℃이고, 제1층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도가 8 ℃인 것을 기초로 하는 것이다. 또한, 비교예(시료 No.3)의 제2층과 제1층의 양극 산화 피막의 경도의 차는 비커스 경도로 4였다. 이것은, 제2층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도가 5 ℃이고, 제1층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도가 7 ℃인 것을 기초로 하는 것이다. 이들 이외의 실시예(시료 No.1, 4, 5)와 비교예(시료 No.6 내지 14)의 제2층과 제1층의 양극 산화 피막의 경도의 차는 비커스 경도로 10이었다. 이것은 제2층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도가 5 ℃이고, 제1층의 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도가 10 ℃인 것을 기초로 하는 것이다. 이와 같이, 양극 산화 피막의 형성시의 처리액의 온도를 제어함으로써, 양극 산화 피막의 경도를 임의로 설정 가능해진다. 또한, 상기 양극 산화 피막의 경도는, 상기 표1에 나타낸 바와 같이 비교예(시료 No.12)를 제외하고 비커스 경도로 365 이상이기 때문에, 비교예(시료 No.12) 이외는 내플라즈마성을 확보하는 것이 가능하다.As shown in Table 1, in Examples (Samples No. 1, 2, 4, 5) and Comparative Examples (Samples No. 3, 6 to 14), the hardness of the anodic oxide film of the second layer was the first. It became harder than the hardness of the anodized film of the layer. This is because the temperature of the processing liquid at the time of forming the anodic oxide film of the second layer is lower than the temperature of the processing liquid at the time of formation of the anodic oxide film of the first layer. The difference in hardness between the second layer of Example (Sample No, 2) and the anodized film of the first layer was 5 in Vickers hardness. This is based on the fact that the temperature of the processing liquid at the time of forming the anodic oxide film of the second layer is 5 ° C, and the temperature of the processing liquid at the time of formation of the anodic oxide film of the first layer is 8 ° C. In addition, the difference of the hardness of the 2nd layer of a comparative example (sample No. 3), and the anodized film of a 1st layer was 4 in Vickers hardness. This is based on the fact that the temperature of the processing liquid at the time of forming the anodic oxide film of the second layer is 5 ° C, and the temperature of the processing liquid at the time of formation of the anodic oxide film of the first layer is 7 ° C. The difference between the hardness of the anodic oxide film of the 2nd layer and 1st layer of Examples (sample No. 1, 4, 5) and comparative examples (sample No. 6-14) other than these was 10 in Vickers hardness. This is based on the fact that the temperature of the processing liquid at the time of forming the anodic oxide film of the second layer is 5 ° C, and the temperature of the processing liquid at the time of formation of the anodic oxide film of the first layer is 10 ° C. Thus, by controlling the temperature of the processing liquid at the time of formation of the anodized film, the hardness of the anodized film can be set arbitrarily. In addition, since the hardness of the anodized film is 365 or more in Vickers hardness, except for Comparative Example (Sample No. 12), as shown in Table 1, plasma resistance except for Comparative Example (Sample No. 12) It is possible to secure.

〔양극 산화 피막의 내구성의 시험〕[Test of durability of anode oxide film]

내구성의 시험은, 하기와 같은 내크랙성 시험과 내가스 부식성 시험의 2단계로 이루어진다. 우선, 처음에 시료편을 시험 용기 내(분위기는 대기 중)에 설치하여, 450 ℃로 가열하여 1시간 유지하고, 그 후 시험 용기로부터 시료편을 취출하고, 27 ℃의 물에 침지하여 급랭했다(내크랙성 시험). 이 시험 후, 시료편을 5 % Cl2-Ar 가스 분위기 하(400 ℃)에 4시간 세워 둔(이것을 1 사이클로 함) 후, 또한 1 사이클 추가하고, 합계 2 사이클 실시했다(내가스 부식성 시험). 그 후, 시료편을 취출하여, 시료편 표면의 부식 발생 면적률(부식 면적/시료편 면적 × 100)을 산출하고, 하기의 기준에 의해 평가했다(평가 결과는 상기 표1에 나타냄).The durability test consists of two stages: the crack resistance test and the gas corrosion test described below. First, a sample piece was first installed in a test container (atmosphere was in the air), heated to 450 ° C. for 1 hour, and then the sample piece was taken out of the test container and quenched by immersion in 27 ° C. water. (Crack resistance test). After this test, the sample pieces were placed in a 5% Cl 2 -Ar gas atmosphere (400 ° C.) for 4 hours (this is 1 cycle), and then 1 cycle was further added, and a total of 2 cycles were performed (gas corrosion resistance test). . Then, the sample piece was taken out, the corrosion occurrence area ratio (corrosion area / sample piece area x 100) of the sample piece surface was computed, and it evaluated by the following reference | standard (evaluation result is shown in the said Table 1).

ㆍ내구성 평가 기준ㆍ durability evaluation criteria

◎ : 부식 발생 면적률 0 %, ○ : 부식 발생 면적률 0 % 초과 3 % 이하, × : 부식 발생 면적률 3 % 초과(Double-circle): Corrosion generation area rate 0%, (circle): Corrosion generation area rate more than 0% 3% or less, x: Corrosion generation area rate more than 3%

ㆍ내구성 평가 결과ㆍ Duration evaluation result

상기 표1에 나타낸 바와 같이, 비교예(시료 No.3, 6 내지 11)는 불합격이었으나, 실시예(시료 No.1, 2, 4, 5)와 비교예(시료 No.12 내지 14)는 양호한 결과였다. 또한, 실시예(시료 No.1)와 비교예(시료 No.12 내지 14)는 상기 표1에 나타낸 바와 같이 매우 양호한 결과였다.As shown in Table 1 above, Comparative Examples (Samples No. 3, 6 to 11) were failed, but Examples (Samples No. 1, 2, 4, 5) and Comparative Examples (Samples No. 12 to 14) were It was a good result. In addition, the Example (sample No. 1) and the comparative example (sample No. 12-14) were very favorable results as shown in the said Table 1.

이상과 같이, 양극 산화 피막 중의 Fe, Cr, Cu의 함유량의 측정 결과, 양극 산화 피막의 경도의 측정 결과, 및 양극 산화 피막의 내구성의 시험 결과를 총합적으로 판단하면, 전체 기준을 만족할 수 있는 것은 실시예(시료 No.1, 2, 4, 5)뿐이다. 전체 기준을 만족한 실시예(시료 No.1, 2, 4, 5)는 고경도라도 내구성과 저오염성을 겸비한다.As described above, when the measurement results of the content of Fe, Cr, and Cu in the anodized film, the measurement results of the hardness of the anodized film, and the test results of the durability of the anodic oxide film are collectively judged, the overall standards can be satisfied. Only the examples (sample Nos. 1, 2, 4, and 5) are used. Examples (Samples No. 1, 2, 4, 5) satisfying the entire standard combine durability and low pollution even with high hardness.

Claims (2)

합금 성분으로서 Mg : 0.1 내지 2.0 %(「질량 %」의 의미, 이하 동일함), Si : 0.1 내지 2.0 %, Mn : 0.1 내지 2.0 %를 함유하고, Fe, Cr 및 Cu의 각 함유량이 각각 0.03 % 이하로 규제되고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금과, 이 알루미늄 합금의 표면에 형성된 양극 산화 피막을 구비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금이며, 상기 양극 산화 피막의 두께 방향에는 경도가 다른 부위를 갖고, 경도가 최대인 부위와 최소인 부위의 차는 비커스 경도로 5 이상인 것을 특징으로 하는 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금.Mg: 0.1 to 2.0% (the meaning of "mass%", the same below), Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.1 to 2.0% as an alloy component, and each content of Fe, Cr, and Cu is 0.03, respectively It is regulated to% or less, and remainder is an anodized aluminum alloy provided with the aluminum alloy which consists of Al and an unavoidable impurity, and the anodizing film formed on the surface of this aluminum alloy, and hardness differs in the thickness direction of the said anodizing film. An anodized aluminum alloy having durability and low pollution, wherein the difference between a portion having a maximum hardness and a portion having a minimum hardness is Vickers hardness of 5 or more. 제1항에 있어서, 상기 경도가 최소인 부위의 비커스 경도는 365 이상인 양극 산화 처리 알루미늄 합금.The anodized aluminum alloy according to claim 1, wherein the Vickers hardness of the portion having the minimum hardness is 365 or more.
KR1020080081628A 2007-08-22 2008-08-21 Anodized aluminum alloy material having both durability and low polluting property KR20090020496A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007216239A JP5064935B2 (en) 2007-08-22 2007-08-22 Anodized aluminum alloy that combines durability and low contamination
JPJP-P-2007-00216239 2007-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090020496A true KR20090020496A (en) 2009-02-26

Family

ID=40280399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080081628A KR20090020496A (en) 2007-08-22 2008-08-21 Anodized aluminum alloy material having both durability and low polluting property

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090050485A1 (en)
JP (1) JP5064935B2 (en)
KR (1) KR20090020496A (en)
CN (1) CN101372731A (en)
DE (1) DE102008037271A1 (en)
SG (1) SG150438A1 (en)
TW (1) TW200914627A (en)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4168066B2 (en) 2006-08-11 2008-10-22 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy for anodizing treatment used in plasma processing apparatus and manufacturing method thereof, aluminum alloy member having anodized film, and plasma processing apparatus
US8679640B2 (en) * 2008-07-30 2014-03-25 National University Corporation Tohoku University Al alloy member, electronic device manufacturing apparatus, and method of manufacturing an anodic oxide film coated al alloy member
JP5284740B2 (en) * 2008-09-25 2013-09-11 株式会社神戸製鋼所 Method for forming anodized film and aluminum alloy member using the same
FR2955336B1 (en) 2010-01-20 2013-02-15 Alcan Rhenalu PROCESS FOR MANUFACTURING 6XXX ALLOY PRODUCTS FOR VACUUM CHAMBER
WO2012148370A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Axcelis Technologies, Inc. Substantially non-oxidizing plasma treatment devices and processes
JP5648660B2 (en) * 2012-09-10 2015-01-07 株式会社デンソー Method of anodizing aluminum
FR2996857B1 (en) 2012-10-17 2015-02-27 Constellium France ELEMENTS OF ALUMINUM ALLOY VACUUM CHAMBERS
WO2014158767A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Applied Materials, Inc. High purity aluminum top coat on substrate
KR101773695B1 (en) 2013-08-13 2017-08-31 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤 Aluminum alloy plate for housing of electronic equipment having high-strength alumite coating film attached thereto and method of producing the same
US9663870B2 (en) 2013-11-13 2017-05-30 Applied Materials, Inc. High purity metallic top coat for semiconductor manufacturing components
CN208087763U (en) 2014-08-29 2018-11-13 苹果公司 Component including anodic oxide coating and the anodic oxide layer for promoting adherency
US9359686B1 (en) 2015-01-09 2016-06-07 Apple Inc. Processes to reduce interfacial enrichment of alloying elements under anodic oxide films and improve anodized appearance of heat treatable alloys
EP3042983B1 (en) * 2015-01-09 2024-08-14 Apple Inc. Processes to reduce interfacial enrichment of alloying elements under anodic oxide films and improve anodized appearance of heat treatable alloys
US9869623B2 (en) 2015-04-03 2018-01-16 Apple Inc. Process for evaluation of delamination-resistance of hard coatings on metal substrates
US10760176B2 (en) 2015-07-09 2020-09-01 Apple Inc. Process for reducing nickel leach rates for nickel acetate sealed anodic oxide coatings
US9970080B2 (en) 2015-09-24 2018-05-15 Apple Inc. Micro-alloying to mitigate the slight discoloration resulting from entrained metal in anodized aluminum surface finishes
US10711363B2 (en) 2015-09-24 2020-07-14 Apple Inc. Anodic oxide based composite coatings of augmented thermal expansivity to eliminate thermally induced crazing
CN105420555A (en) * 2015-11-11 2016-03-23 苏州三基铸造装备股份有限公司 Cast aluminum alloy capable of being anodized and preparation method thereof
US10174436B2 (en) 2016-04-06 2019-01-08 Apple Inc. Process for enhanced corrosion protection of anodized aluminum
US11352708B2 (en) 2016-08-10 2022-06-07 Apple Inc. Colored multilayer oxide coatings
US11242614B2 (en) 2017-02-17 2022-02-08 Apple Inc. Oxide coatings for providing corrosion resistance on parts with edges and convex features
FR3063740B1 (en) * 2017-03-10 2019-03-15 Constellium Issoire HIGH TEMPERATURE STABLE ALUMINUM ALLOY CHAMBER ELEMENTS
US11549191B2 (en) 2018-09-10 2023-01-10 Apple Inc. Corrosion resistance for anodized parts having convex surface features
US20230243060A1 (en) * 2020-04-24 2023-08-03 Novelis Inc. Thermally modified oxide based pretreatments for metals and methods of making the same
EP3922743B1 (en) * 2020-06-10 2024-07-24 Novelis Koblenz GmbH Method of manufacturing an aluminium alloy plate for vacuum chamber elements

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431802A (en) * 1985-05-10 1995-07-11 Showa Aluminum Corporation Cylinder tube and process for producing same
JPH06330386A (en) * 1993-05-20 1994-11-29 Fujikura Ltd Formation of hard anodic oxide film and aluminum alloy for forming the film
US5775892A (en) * 1995-03-24 1998-07-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for anodizing aluminum materials and application members thereof
AU2020597A (en) * 1996-04-03 1997-10-29 Alusuisse Technology & Management Ag Coating substrate
JP4194143B2 (en) * 1998-10-09 2008-12-10 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy material with excellent gas and plasma corrosion resistance
JP2003034894A (en) 2001-07-25 2003-02-07 Kobe Steel Ltd Al ALLOY MEMBER SUPERIOR IN CORROSION RESISTANCE
JP2004225113A (en) 2003-01-23 2004-08-12 Kobe Steel Ltd Al alloy member excellent in corrosion resistance and plasma resistance
JP4796464B2 (en) * 2005-11-17 2011-10-19 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy member with excellent corrosion resistance

Also Published As

Publication number Publication date
JP5064935B2 (en) 2012-10-31
DE102008037271A1 (en) 2009-02-26
US20090050485A1 (en) 2009-02-26
TW200914627A (en) 2009-04-01
SG150438A1 (en) 2009-03-30
CN101372731A (en) 2009-02-25
JP2009046747A (en) 2009-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090020496A (en) Anodized aluminum alloy material having both durability and low polluting property
KR101124031B1 (en) Aluminum alloy for anodizing having durability, contamination resistance and productivity, method for producing the same, aluminum alloy member having anodic oxide coating, and plasma processing apparatus
TWI615480B (en) Vacuum chambers elements made of aluminum alloy
KR101698694B1 (en) Aluminum alloy having excellent anodic oxidation treatability, and anodic-oxidation-treated aluminum alloy member
KR20040108772A (en) Halogen-resistant, anodized aluminum for use in semiconductor processing apparatus
KR20040077949A (en) Halogen-resistant, anodized aluminum for use in semiconductor processing apparatus
JP3919996B2 (en) Aluminum alloy for plasma processing apparatus, aluminum alloy member for plasma processing apparatus and plasma processing apparatus
JP2004225113A (en) Al alloy member excellent in corrosion resistance and plasma resistance
KR20170010773A (en) Steel sheet provided with a sacrificial cathodically protected coating comprising lanthane
TW201840864A (en) Aluminium alloy vacuum chamber elements stable at high temperature
CN113692455A (en) Aluminum alloy member for forming fluoride coating film and aluminum alloy member having fluoride coating film
JP3898898B2 (en) Anodized cryogenic aluminum
EP0407349A2 (en) Electrode for use in electrolytic processes and process for manufacturing it
US9005765B2 (en) Method for forming anodic oxide film, and aluminum alloy member using the same
JP5416436B2 (en) Aluminum alloy member excellent in crack resistance and corrosion resistance, method for confirming crack resistance and corrosion resistance of porous anodic oxide film, and conditions for forming porous anodic oxide film excellent in crack resistance and corrosion resistance Setting method
JPH1143734A (en) Aluminum alloy for semiconductor producing device excellent in formability of alumite coating excellent in gas corrosion resistance and plasma corrosion resistance and heat resistance and material for semiconductor producing device
KR101178365B1 (en) Method of manufacturing a surface treated member for semiconductor liquid crystal manufacturing apparatus
WO2024214430A1 (en) Surface-treated aluminum material, production method for same, and member for semiconductor processing device
WO2023033120A1 (en) Aluminum member for semiconductor manufacturing devices and method for producing said aluminum member
JPH07224338A (en) Formation of hard anodically oxidized film and aluminum alloy for forming hard anodically oxidized film
KR102576715B1 (en) Sn-based plated steel sheet
JPH06330386A (en) Formation of hard anodic oxide film and aluminum alloy for forming the film
JP2024150085A (en) Surface-treated aluminum material, its manufacturing method, and semiconductor processing equipment component
JP2021066919A (en) Plated steel sheet for hot press forming

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application