JPH02221394A - アルマイト複合皮膜の形成方法 - Google Patents
アルマイト複合皮膜の形成方法Info
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- JPH02221394A JPH02221394A JP4215589A JP4215589A JPH02221394A JP H02221394 A JPH02221394 A JP H02221394A JP 4215589 A JP4215589 A JP 4215589A JP 4215589 A JP4215589 A JP 4215589A JP H02221394 A JPH02221394 A JP H02221394A
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- JP
- Japan
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- coating film
- alumite
- film
- boehmite layer
- anodized aluminum
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
- C25D11/02—Anodisation
- C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
- C25D11/16—Pretreatment, e.g. desmutting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野Ｊ
本発明は、耐クラツク性、塗膜密着性などが改良された
アルマイト複合皮膜の形成方法に関するものである。
アルマイト複合皮膜の形成方法に関するものである。
「従来の技術」
従来より、アルマイト皮膜は、その防食性、耐摩耗性、
電気特性、耐熱性等が良好であることにより広く知られ
ている。このアルマイト皮膜の用途としては、例えばそ
の防食性を利用したものとしては、家庭器物、建材、車
両等、また電気特性を利用したものとしては、アルマイ
ト電線をはじめ電気絶縁物、電解コンデンサー等がある
。また、近年注目されている遠赤外線の輻射率が、アル
マイト皮膜が良好であることにより、その応用素材とし
てら用いられている。
電気特性、耐熱性等が良好であることにより広く知られ
ている。このアルマイト皮膜の用途としては、例えばそ
の防食性を利用したものとしては、家庭器物、建材、車
両等、また電気特性を利用したものとしては、アルマイ
ト電線をはじめ電気絶縁物、電解コンデンサー等がある
。また、近年注目されている遠赤外線の輻射率が、アル
マイト皮膜が良好であることにより、その応用素材とし
てら用いられている。
「発明が解決しようとする課題」
ところが、このアルマイト皮膜は、硬くてもろいため電
気特性や耐摩耗性を向上させるために厚く形成させると
歪が蓄積され、クラックが生じやすいという欠点がある
。そこで、このクラック発生を防止するため、例えばア
ルミニウムに銅、鉛、ケイ素、マグネシウムなどの金属
を添加したアルミニウム合金を素材に用いてアルマイト
化し、添加元素を酸化物としてアルマイト皮膜に混在さ
せるか、あるいはアルマイト後これらの元素を溶解除去
する等の方法により内部歪を低下させたり、−担形成し
た皮膜をエツチング処理したのち再び陽極酸化したりし
てクラックの発生を防止する方法がとられている。
気特性や耐摩耗性を向上させるために厚く形成させると
歪が蓄積され、クラックが生じやすいという欠点がある
。そこで、このクラック発生を防止するため、例えばア
ルミニウムに銅、鉛、ケイ素、マグネシウムなどの金属
を添加したアルミニウム合金を素材に用いてアルマイト
化し、添加元素を酸化物としてアルマイト皮膜に混在さ
せるか、あるいはアルマイト後これらの元素を溶解除去
する等の方法により内部歪を低下させたり、−担形成し
た皮膜をエツチング処理したのち再び陽極酸化したりし
てクラックの発生を防止する方法がとられている。
しかし、このような方法で得られる皮膜の厚さは通常数
μｍ程度が限界で、これ以上厚くすると割れが発生する
という問題がある。そのためこうした方法も、表面の物
性のみを利用するような、特殊な用途にしか利用されて
いないのが現状である。
μｍ程度が限界で、これ以上厚くすると割れが発生する
という問題がある。そのためこうした方法も、表面の物
性のみを利用するような、特殊な用途にしか利用されて
いないのが現状である。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、
皮膜を数十μ−以上に厚く形成された場合１こおいても
クラックなどの発生がなく、耐摩耗性と電気的特性に優
れ、表面が黒色を有するアルマイト皮膜が得られる皮膜
の形成方法を提供するものである。
皮膜を数十μ−以上に厚く形成された場合１こおいても
クラックなどの発生がなく、耐摩耗性と電気的特性に優
れ、表面が黒色を有するアルマイト皮膜が得られる皮膜
の形成方法を提供するものである。
「課題を解決するための手段」
本発明においては、アルミニウムの表面にベーマイト層
を形成し、さらに陽極酸化処理を行うことによりアルミ
ニウムとベーマイト層の間にアルマイト皮膜を形成する
ことを、解決するための手段とした。
を形成し、さらに陽極酸化処理を行うことによりアルミ
ニウムとベーマイト層の間にアルマイト皮膜を形成する
ことを、解決するための手段とした。
「作用」
アルミニウム表面にベーマイト処理を施した後、この皮
膜を介して陽極酸化処理を行うことにより、ベーマイト
処理により形成されたベーマイト層と、アルミニウム表
面との間に多孔質のアルマイト皮膜が形成される。この
ため、上記ベーマイト層と、アルマイト皮膜と、基材と
は、強固に密着した状態に形成されている。しかも、こ
のアルマイト皮膜は、最外層のベーマイト皮膜を介して
形成されることにより、歪の蓄積が少なくなり、皮膜を
数十μ謄以上に厚く形成されても割れの発生が無い。
膜を介して陽極酸化処理を行うことにより、ベーマイト
処理により形成されたベーマイト層と、アルミニウム表
面との間に多孔質のアルマイト皮膜が形成される。この
ため、上記ベーマイト層と、アルマイト皮膜と、基材と
は、強固に密着した状態に形成されている。しかも、こ
のアルマイト皮膜は、最外層のベーマイト皮膜を介して
形成されることにより、歪の蓄積が少なくなり、皮膜を
数十μ謄以上に厚く形成されても割れの発生が無い。
このため、従来のアルマイト皮膜の形成法に比べ、格段
に皮膜を厚くし、耐食性、耐摩耗性、電気特性に優れた
アルマイト皮膜の形成が可能となるものである。
に皮膜を厚くし、耐食性、耐摩耗性、電気特性に優れた
アルマイト皮膜の形成が可能となるものである。
以下、本発明のアルマイト複合皮膜の形成方法について
、詳しく説明する。
、詳しく説明する。
第１図は、本発明の形成方法によって得られるアルマイ
ト複合皮膜を有するアルミニウムを示すものである。図
中符号ｌは、アルミニウム素地を示し、その表面は、ア
ルマイト皮膜２により被覆されている。さらにアルマイ
ト皮膜２の表面には、ベーマイト層３が設けられている
。ここでいうベーマイト層３とは、疑似ベーマイトおよ
びベーマイト（αＡｌ＊Ｏａ・Ｈ２Ｏ）を含むものをい
う。
ト複合皮膜を有するアルミニウムを示すものである。図
中符号ｌは、アルミニウム素地を示し、その表面は、ア
ルマイト皮膜２により被覆されている。さらにアルマイ
ト皮膜２の表面には、ベーマイト層３が設けられている
。ここでいうベーマイト層３とは、疑似ベーマイトおよ
びベーマイト（αＡｌ＊Ｏａ・Ｈ２Ｏ）を含むものをい
う。
ここで、上記アルマイト皮膜２の肉厚は１０〜１００μ
ｍの範囲が好適であり、ベーマイト層３の肉厚は０．０
５〜２μ烏の範囲が好適である。
ｍの範囲が好適であり、ベーマイト層３の肉厚は０．０
５〜２μ烏の範囲が好適である。
本発明のアルマイト複合皮膜の形成方法の特徴としては
、前処理としてベーマイト処理を施しベーマイト層を形
成し、その後さらに陽極酸化処理を行うことにより多孔
質のアルマイト皮膜をアルミニウム表面とベーマイト層
の間？こ形成させるところにある。
、前処理としてベーマイト処理を施しベーマイト層を形
成し、その後さらに陽極酸化処理を行うことにより多孔
質のアルマイト皮膜をアルミニウム表面とベーマイト層
の間？こ形成させるところにある。
本発明のアルマイト皮膜の形成に用いられるアルミニウ
ム素材としては、１０８０，１０７０，１０５０．１１
００．１２０Ｇ（ＪＩＳ ４０００）などのアルミニウ
ム、５０５２．５０５６．３００３．３２０３．６０Ｂ
１，６０６３．６１５１，５０８３．５００５．５１５
４．５ＮＯ１゜５ＮＯ２（ＪＩＳ ４０００）などの耐
食アルミニウム合金、２０１４．２０１７，２１１？、
２０２４．２０２５．７０７５．２０１１，７ＮＯ１（
ＪＩＳ ４０００）などの高力アルミニウム合金、２０
１８．２２１８．２Ｎ０１．４０３２（ＪＩＳ ４００
Ｇ）などの耐熱アルミニウム合金等があるか、好ましく
は１０５０．１１００．１２００等の純粋なアルミニウ
ムに近いものが用いられる。
ム素材としては、１０８０，１０７０，１０５０．１１
００．１２０Ｇ（ＪＩＳ ４０００）などのアルミニウ
ム、５０５２．５０５６．３００３．３２０３．６０Ｂ
１，６０６３．６１５１，５０８３．５００５．５１５
４．５ＮＯ１゜５ＮＯ２（ＪＩＳ ４０００）などの耐
食アルミニウム合金、２０１４．２０１７，２１１？、
２０２４．２０２５．７０７５．２０１１，７ＮＯ１（
ＪＩＳ ４０００）などの高力アルミニウム合金、２０
１８．２２１８．２Ｎ０１．４０３２（ＪＩＳ ４００
Ｇ）などの耐熱アルミニウム合金等があるか、好ましく
は１０５０．１１００．１２００等の純粋なアルミニウ
ムに近いものが用いられる。
アルミニウムは、皮膜形成の府に付着している錆、油脂
等を除去するために前処理が行なわれる。
等を除去するために前処理が行なわれる。
錆の除去は、やすりをかける方法、研削をする方法、砂
吹き、パフ研磨等の方法を用いて行なわれる。また脱脂
の方法としては、アルカリ水溶液によってけん化除去す
る方法、高級アルコール石鹸等により乳濁液として除去
する方法等により行なわれる。また、電解研磨、化学研
磨等により前処理が行なわれる場合もある。
吹き、パフ研磨等の方法を用いて行なわれる。また脱脂
の方法としては、アルカリ水溶液によってけん化除去す
る方法、高級アルコール石鹸等により乳濁液として除去
する方法等により行なわれる。また、電解研磨、化学研
磨等により前処理が行なわれる場合もある。
上記前処理の後、アルミニウム素地上にベーマイト処理
を行い、ベーマイト層を形成する。このベーマイト処理
に用いられる処理液としては、従来より用いられている
水蒸気、沸騰水、あるいはアルカリ添加水溶液等でもよ
いが、好ましくは、トリエタノールアミン、トリエチル
アミン、ジメチルアミン、アンモニア水などの内、一種
もしくは数種を０．１〜５体積％添加した水溶液が好適
に用いられる。この処理液を、８５〜１００℃、好まし
くは９０〜１００℃に加熱し、この中に前処理したアル
ミニウム素地を１０秒間〜３分間浸漬し、ベーマイト層
を形成する。
を行い、ベーマイト層を形成する。このベーマイト処理
に用いられる処理液としては、従来より用いられている
水蒸気、沸騰水、あるいはアルカリ添加水溶液等でもよ
いが、好ましくは、トリエタノールアミン、トリエチル
アミン、ジメチルアミン、アンモニア水などの内、一種
もしくは数種を０．１〜５体積％添加した水溶液が好適
に用いられる。この処理液を、８５〜１００℃、好まし
くは９０〜１００℃に加熱し、この中に前処理したアル
ミニウム素地を１０秒間〜３分間浸漬し、ベーマイト層
を形成する。
このベーマイト層が形成されたアルミニウム素地を水洗
した後、アルマイト皮膜を形成するため陽極酸化処理を
行う。陽極酸化処理の処理条件は、多孔質アルマイトが
形成されるものであれば、浴成分、組成、浴温、電流密
度、電圧等はいかなる条件でも良いが、本発明において
は、アルマイト皮膜が厚膜となる低温の条件で陽極酸化
処理を行なうのが特に好ましい。
した後、アルマイト皮膜を形成するため陽極酸化処理を
行う。陽極酸化処理の処理条件は、多孔質アルマイトが
形成されるものであれば、浴成分、組成、浴温、電流密
度、電圧等はいかなる条件でも良いが、本発明において
は、アルマイト皮膜が厚膜となる低温の条件で陽極酸化
処理を行なうのが特に好ましい。
この処理にて得られるアルマイト皮膜は、ベーマイト処
理により形成されたベーマイト層とアルミニウム素地と
の間に形成される。このため、上記アルマイト皮膜は、
素材とベーマイト層と互いに強固に密着している。しか
も、本発明の形成方法によって得られるアルマイト複合
皮膜は、通常のアルマイト皮膜と比較して割れの発生が
無いから、耐食性、耐摩耗性、電気特性に優れた特性を
有する。また、表層がベーマイト層となるため、表面が
黒色となる特徴を有する。
理により形成されたベーマイト層とアルミニウム素地と
の間に形成される。このため、上記アルマイト皮膜は、
素材とベーマイト層と互いに強固に密着している。しか
も、本発明の形成方法によって得られるアルマイト複合
皮膜は、通常のアルマイト皮膜と比較して割れの発生が
無いから、耐食性、耐摩耗性、電気特性に優れた特性を
有する。また、表層がベーマイト層となるため、表面が
黒色となる特徴を有する。
「実施例」
アルミニウム材として、肉厚が１．Ｏａ烏で１００ａｓ
Ｘ Ｉ ＯＧａｓの正方形板状の１０５０（ＪＩＳ４０
００規定）材を用い、これを中性脱脂剤にて脱脂の後、
イオン交換水にトリエタノールアミンを１．０体積％添
加し、この水溶液を９５〜９８℃に加熱後上記アルミニ
ウム材を２分間浸漬し、全面に均一なベーマイト層を形
成した。このアルミニウム材を、液温５℃、２７重量％
硫酸水溶液中で、３Ａ／ｄａ”の定電流電解を行い、ア
ルマイト皮膜を形成した。この陽極酸化処理後のアルミ
ニウム材を、水洗し、９０℃に加熱した後、各種の試験
を行った。その結果を第１表に示す。
Ｘ Ｉ ＯＧａｓの正方形板状の１０５０（ＪＩＳ４０
００規定）材を用い、これを中性脱脂剤にて脱脂の後、
イオン交換水にトリエタノールアミンを１．０体積％添
加し、この水溶液を９５〜９８℃に加熱後上記アルミニ
ウム材を２分間浸漬し、全面に均一なベーマイト層を形
成した。このアルミニウム材を、液温５℃、２７重量％
硫酸水溶液中で、３Ａ／ｄａ”の定電流電解を行い、ア
ルマイト皮膜を形成した。この陽極酸化処理後のアルミ
ニウム材を、水洗し、９０℃に加熱した後、各種の試験
を行った。その結果を第１表に示す。
第１表中の実施例については、上記処理方法にて作成し
た本発明の形成方法にもよって得られるアルマイト複合
皮膜を有するアルミニウムを用い、従来例については、
上記処理方法において、ベーマイト処理を行わずに陽極
酸化処理を行ったもの、すなわちアルマイト皮膜のみの
ものを用いた。膜厚は、皮膜部分の膜厚を表し、３０μ
ｍのものと５０μｍのものを用いて試験を行った。
た本発明の形成方法にもよって得られるアルマイト複合
皮膜を有するアルミニウムを用い、従来例については、
上記処理方法において、ベーマイト処理を行わずに陽極
酸化処理を行ったもの、すなわちアルマイト皮膜のみの
ものを用いた。膜厚は、皮膜部分の膜厚を表し、３０μ
ｍのものと５０μｍのものを用いて試験を行った。
第１表中、クラックの有無は、表面を肉眼又は５０倍の
顕微鏡で観察したときの結果を示す。また、耐摩耗性は
、テーパー摩耗試験機により、荷重１ｋｇ、Ｃ５−１７
ホイールを用いて１万回転後の摩耗減量を測定した結果
を示すものである。外観の色調は、目視にて行った。絶
縁破壊特性は、交流による絶縁破壊電圧を測定した。耐
腐食性は、塩水噴霧１５００時間後の状態を観察し、Ｏ
は表面状態の変化が無いことを、Ｘはクラック部から腐
食が進行しアルミニウムの水酸化物が表面に発生してい
ることを示す。
顕微鏡で観察したときの結果を示す。また、耐摩耗性は
、テーパー摩耗試験機により、荷重１ｋｇ、Ｃ５−１７
ホイールを用いて１万回転後の摩耗減量を測定した結果
を示すものである。外観の色調は、目視にて行った。絶
縁破壊特性は、交流による絶縁破壊電圧を測定した。耐
腐食性は、塩水噴霧１５００時間後の状態を観察し、Ｏ
は表面状態の変化が無いことを、Ｘはクラック部から腐
食が進行しアルミニウムの水酸化物が表面に発生してい
ることを示す。
第
！
表
（以下、余白）
第１表より明らかなように、実施例は従来例と比較して
耐摩耗性、絶縁破壊特性、耐腐食性において優れた特性
を有すると共に、皮膜の色調が黒色に近い特徴を有する
。
耐摩耗性、絶縁破壊特性、耐腐食性において優れた特性
を有すると共に、皮膜の色調が黒色に近い特徴を有する
。
「発明の効果Ｊ
以上説明したように、本発明はアルミニウムの表面にベ
ーマイト層を形成し、さらにこのベーマイト層を介して
陽極酸化処理を行うことによりアルミニウム表面とベー
マイト層の間に多孔質のアルマイト皮膜を形成すること
を特徴とするアルマイト複合皮膜の形成方法であるので
、得られるアルマイト複合皮膜においては、上記ベーマ
イト層と、アルマイト皮膜と基材とは、互いに強固に密
着している。しかも、通常のアルマイト皮膜と比較して
、皮膜を厚く形成させた場合においても割れの発生がな
いから、耐摩耗性に優れるだけでなく、耐食性、電気絶
縁特性にも優れている。従って、これらの特性を必要と
する種々の用途に利用できる。例えば、アルマイト皮膜
の耐熱性とこれらの特性を利用した機械部品や電気部品
として、また遠赤外線の放射体としての利用など、多く
の用途に利用できるものである。
ーマイト層を形成し、さらにこのベーマイト層を介して
陽極酸化処理を行うことによりアルミニウム表面とベー
マイト層の間に多孔質のアルマイト皮膜を形成すること
を特徴とするアルマイト複合皮膜の形成方法であるので
、得られるアルマイト複合皮膜においては、上記ベーマ
イト層と、アルマイト皮膜と基材とは、互いに強固に密
着している。しかも、通常のアルマイト皮膜と比較して
、皮膜を厚く形成させた場合においても割れの発生がな
いから、耐摩耗性に優れるだけでなく、耐食性、電気絶
縁特性にも優れている。従って、これらの特性を必要と
する種々の用途に利用できる。例えば、アルマイト皮膜
の耐熱性とこれらの特性を利用した機械部品や電気部品
として、また遠赤外線の放射体としての利用など、多く
の用途に利用できるものである。
第１図は本発明のアルマイト複合皮膜を示す概略断面図
である。 ２・・・・ アルマイト皮膜、３・・・・ベーマイト層
。
である。 ２・・・・ アルマイト皮膜、３・・・・ベーマイト層
。
Claims (1)
- アルミニウム素地の表面にベーマイト層を形成し、さら
に陽極酸化処理を行うことによりアルミニウム素地とベ
ーマイト層の間にアルマイト皮膜を形成することを特徴
とするアルマイト複合皮膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4215589A JPH02221394A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | アルマイト複合皮膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4215589A JPH02221394A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | アルマイト複合皮膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221394A true JPH02221394A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=12628055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4215589A Pending JPH02221394A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | アルマイト複合皮膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02221394A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5282952A (en) * | 1990-08-16 | 1994-02-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method for preparing substrate for lithographic printing plates, substrate for lithographic printing plates prepared by the method and presensitized plate comprising the substrate |
| JPH07173684A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Yokoyama Hyomen Kogyo Kk | 金属アルミニウム材料の表面処理方法 |
| JP2013527326A (ja) * | 2010-06-04 | 2013-06-27 | エムケーエス インストゥルメンツ，インコーポレイティド | プラズマ電解酸化コーティングにおける銅または微量金属汚染物質の低減 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5423044A (en) * | 1977-07-23 | 1979-02-21 | Riken Keikinzoku Kogyo Kk | Transparent coating method of aluminum materials |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP4215589A patent/JPH02221394A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5423044A (en) * | 1977-07-23 | 1979-02-21 | Riken Keikinzoku Kogyo Kk | Transparent coating method of aluminum materials |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5282952A (en) * | 1990-08-16 | 1994-02-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method for preparing substrate for lithographic printing plates, substrate for lithographic printing plates prepared by the method and presensitized plate comprising the substrate |
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| JP2013527326A (ja) * | 2010-06-04 | 2013-06-27 | エムケーエス インストゥルメンツ，インコーポレイティド | プラズマ電解酸化コーティングにおける銅または微量金属汚染物質の低減 |
| US8888982B2 (en) | 2010-06-04 | 2014-11-18 | Mks Instruments Inc. | Reduction of copper or trace metal contaminants in plasma electrolytic oxidation coatings |
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