JPH0539573A - アルミニウム物品 - Google Patents

アルミニウム物品

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JPH0539573A
JPH0539573A JP281892A JP281892A JPH0539573A JP H0539573 A JPH0539573 A JP H0539573A JP 281892 A JP281892 A JP 281892A JP 281892 A JP281892 A JP 281892A JP H0539573 A JPH0539573 A JP H0539573A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射源のための、あるいは光学装置のための
反射材としての用途に適した、優れた反射能を有するア
ルミニウム物品を提供する。 【構成】 少なくとも一つの非陽極酸化表面あるいは少
なくとも一つの非陽極酸化表面の部分を有するアルミニ
ウム物品であって、前記非陽極酸化表面上に気相から得
られる層または層状組織を析出させるのに適した物品。
陽極酸化していない表面は、98.3重量％以上の純度の精
錬したアルミニウムで、あるいはＳi、Ｍg、Ｍn、Ｃu、
Ｚn、またはＦeからなる群から選択した少なくとも一つ
の元素を含有する前記アルミニウムの合金で形成されて
いて、かつその表面は１μm以下のＲa のピーク部から
谷部まで高さを有し、前記層または層状組織は反射層、
特に光学範囲の放射線に対する反射層である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも一つの表面
あるいは少なくとも一つの表面の部分を有するアルミニ
ウム物品であって、前記表面上に気相から得られる層ま
たは層状組織を析出させるのに適した物品、およびその
用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】光輝性材料、例えば 99.8％以上（例え
ば 99.9％）の純度を有し、また、適用の仕方によって
光を放散反射させたり、あるいは有向反射させる圧延表
面を有する、精錬したアルミニウムまたはアルミニウム
基のＡlＭg合金のような材料でストリップを製造するこ
とが、知られている。また、全反射量あるいは有向反射
量を大きくするためにそのようなストリップの表面を化
学研摩または電解研摩し、次いで陽極酸化によって、例
えば１〜５μmの厚さの保護層を形成することも知られ
ている。
【０００３】これら公知の方法は、精錬したアルミニウ
ムを基礎材料とする高価な光輝性合金を用いなければな
らない、という欠点を有する。陽極酸化物層が形成され
る結果、表面の反射能、ひいては全反射量と有向反射量
の両者が、吸収と光の散乱、特に酸化物層でのそのよう
な現象によって、減少する。これはエネルギーを損失す
ることを意味する。
【０００４】化学処理、特に光輝度を増大させる処理
は、廃水と廃物による環境汚染上の問題を必ず伴う。
【０００５】最後に、１〜３μmの通常の厚さの陽極酸
化物層は、いわゆる真珠光沢と呼ばれるやっかいな干渉
効果をしばしば生じさせる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の欠点を解消し、少なくとも一つの表面あるいは少なく
とも一つの表面の部分を有するアルミニウム物品であっ
て、前記表面上に気相から得られる層または層状組織を
析出させるのに適した物品を提供することである。その
ような層または層状組織は、できるだけエネルギー損失
のない反射を生じさせる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題は、陽極酸化していない表面を、98.3重量％以上の
純度の精錬したアルミニウムで、あるいはＳi、Ｍg、Ｍ
n、Ｃu、Ｚn、またはＦeからなる群から選択した少なく
とも一つの元素を含有する前記アルミニウムの合金で形
成し、かつその表面が１μm以下のＲa のピーク部から
谷部まで高さ（peak-to-valley height）を有するよう
にすることによって、達成される。
【０００８】Ｓiを含有するアルミニウム合金が好まし
く、特に、押出しまたはプレスによって製造した物品の
表面にそのような合金を用いるのが好ましい。
【０００９】少なくとも一つの自由表面を有する空間形
成物体のあらゆるものが、アルミニウム物品として用い
られる。そのような自由表面は例えば、98.3％以上の純
度、好ましくは99.0％以上、より好ましくは99.9％以
上、特に99.95％以上の純度のアルミニウムで形成され
る。そのような純度のアルミニウムの他に、その表面は
また、好ましくは例えば、Ｍgを0.25〜５重量％、特に
0.5〜２重量％含有するアルミニウム合金で、またはＭn
を0.2〜２重量％含有するアルミニウム合金で、または
Ｍgを0.5〜５重量％およびＭnを0.2〜２重量％、特に例
えばＭgを１重量％およびＭnを0.5重量％含有するアル
ミニウム合金で、またはＣuを0.1〜12重量％、好ましく
は0.1〜５重量％含有するアルミニウム合金で、または
Ｚnを0.5〜５重量％およびＭgを0.5〜５重量％含有する
アルミニウム合金で、またはＺnを0.5〜５重量％および
Ｍgを0.5〜５重量％およびＣuを0.5〜５重量％含有する
アルミニウム合金で、またはＦeを0.5〜５重量％および
Ｍnを0.2〜２重量％、特に例えばＦeを1.5重量％および
Ｍnを0.4重量％含有するアルミニウム合金で、形成する
こともできる。
【００１０】特に好ましい表面の例は、99.5％以上、お
よび99.8％以上、および99.85％以上、および99.9％以
上、および99.95％以上の純度のアルミニウムであり、
あるいは、Ｍgを0.5重量％含有する、またはＭgを１重
量％含有する、またはアルミニウムの純度が99％で、Ｍ
gを５〜10重量％特に７重量％と、Ｃuを６〜12重量％特
に８重量％含有するアルミニウム合金からなる表面であ
る。
【００１１】アルミニウム物品の例としては、薄片、ス
トリップ、パネル、薄板のような圧延製品であり、ま
た、曲げ、深絞り、冷間押出しのような方法で再成形し
た部材も考えられ、さらには輪郭形成部材、桁材、その
他の形状の部材である。使用目的によっては、物品全体
を前記のアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成す
るが、一部分あるいは表面の部分だけをそれらで形成し
てもよい。
【００１２】圧延によって製造された圧延表面および圧
延物品が好ましく、すなわち例えば、本発明による表面
を有する薄片、ストリップ、または薄板が好ましい。ま
た、前記のアルミニウムまたはアルミニウム合金は、一
部分および少なくとも一表面を構成するものであっても
よく、すなわち、表面下の部分を複合薄片または積層材
のような複合体としたもの、あるいは例えば、プラスチ
ック、金属、セラミックなどのような所望の材料からな
る別の基材を表面下に用いたものであってもよい。
【００１３】本発明による表面は、例えば圧延または研
削によって形成することができる。滑らかな、または組
織化したロール（structured rollers）で製造される圧
延表面が好ましい。表面は酸洗いされる。例えば、個々
の複数の、あるいはすべての圧延工程（パス）の間に、
特に圧延による摩損部分を除去するために、これが行わ
れる。酸洗いによる表面の侵食は、それ自体公知の方
法、例えば酸やアルカリを用いた方法で行われる。
【００１４】圧延のために組織化した（structured）圧
延表面が用いられる場合、その圧延表面は、例えば化学
的、物理的または機械的方法で組織化することができ
る。例えば、電子ビームエロージョン、レーザービーム
エロージョン、電解エロージョン、またはサンドブラス
トによる方法である。これらの方法はそれ自体公知であ
る。
【００１５】本発明による非陽極酸化表面は、電解研摩
工程または電気化学研摩工程に供することもできる。そ
のような研摩工程はそれ自体公知であり、これまでは従
来通常の陽極酸化の前に用いられてきた。
【００１６】本発明による物品は、表面が0.1〜１μm、
好ましくは0.3〜0.4μmのＲa のピーク部から谷部まで
高さを有するようにするのが好ましい。
【００１７】表面でのこのようなピーク部から谷部まで
高さによって、物品には特に、無光沢の（matt）表面、
好ましくは光を放散反射させたり、あるいは有向散乱反
射させる表面が得られる。
【００１８】別の好ましい態様においては、物品は、0.
1μm以下、好ましくは0.03μm以下のＲa のピーク部か
ら谷部まで高さの表面を有する。好ましくは、表面での
0.001μm〜0.03 μm、特に0.003μm〜0.03μmのＲaのピ
ーク部から谷部まで高さである。そのような表面でのピ
ーク部から谷部まで高さは特に、高度に研摩されて有向
反射を生じる表面を有する物品を形成するのに適してい
る。
【００１９】表面でのＲa のピーク部から谷部まで高さ
については、ＤＩＮ規格4761〜4768のうちの少なくとも
一つで定義されている。
【００２０】波および／または粒子の状態のエネルギ
ー、便宜上は光学範囲の波長の放射線と、好ましくは可
視光特に400〜750nmの波長の可視光を反射するための、
層または層状組織を表面に形成することができる。
【００２１】例えばＡl、Ａg、Ｃu、Ａuの層、または例
えば前記元素のうちの少なくとも一つを含有する合金の
層のような光反射層を、例えば表面の層として用いるこ
とができる。
【００２２】層状組織の例としては、本発明による表面
から開始して、以下の層を積層したものである。すなわ
ち、ある場合において選択的に形成される、例えばセラ
ミック層のような、粘着層（Ａ層）。その層は、例えば
構造式ＳiＯx（ｘは１〜２の数）の化合物、あるいは構
造式ＡlyＯz（ｙ/ｚは0.2〜1.5の数）の化合物を含有す
るか、あるいはそれらからなるものとすることができ
る。ＳiＯxを含有する粘着層が好ましい。この場合もｘ
は上記の意味をもつ。
【００２３】光反射層（Ｂ層）。例えばＡl、Ａg、Ａ
u、Ｃu、または例えば前記元素のうちの少なくとも一つ
を含有する合金を含有するか、あるいはそれらからなる
金属層のようなもの。
【００２４】透明な保護層（Ｃ層）。例えばＬi、Ｎa、
Ｋのようなアルカリ金属の、例えばＭg、Ｃa、Ｓr、Ｂa
のようなアルカリ土類金属の、および／または例えば
Ｓc、Ｔi、Ｖ、Ｃr、Ｍn、Ｆe、Ｃo、Ｎi、Ｙ、Ｚr、Ｎ
b、Ｍo、Ｔe、Ｒu、Ｒh、Ｐd、Ｈf、Ｔa、Ｗ、Ｒe、Ｏ
s、Ｉr、Ｐt のような遷移金属の、および／または例え
ばＬa、Ｃe、Ｐr、Ｎd、Ｐm、Ｄy、Ｙb、Ｌu のような
ランタニドの、酸化物、窒化物、フッ化物その他からな
る、あるいはそれらを含有するようなもの。例として
は、ＰrＴiの酸化物およびＭgＦ2などを含有する、また
はそれらからなる層である。さらに、異なる反射指数を
有する二つまたはそれ以上の透明な層（Ｃ層、Ｄ層、‥
‥）を、Ｃ層、Ｄ層、‥‥の相境界での部分的光反射の
結果として反射能を増大させるために、用いてもよい。
【００２５】個々の層の厚さは、代表的には１〜200n
m、好ましくは１〜100nmである。
【００２６】Ｂ層および少なくとも一つのＣ層を含む層
状組織が好ましい。
【００２７】層は例えば、真空中の気相蒸着（物理蒸
着）、熱蒸着、イオンを一緒に用いるまたは用いない電
子ビーム蒸着、スパッタリング特にマグネトロンスパッ
タリング、プラズマを一緒に用いるまたは用いない化学
気相蒸着（化学蒸着）などによって、本発明による表面
の上に、またはすでに付着されている前の層の上に析出
させることができる。
【００２８】本発明による表面上の層または層状組織に
よって、特に、Ｄr.Ｌange ＲＬ３を用いるＤＩＮ 6753
0による反射値として測定される、85以上好ましくは90
以上の反射量を有する物品が得られる。
【００２９】層または層状組織は、表面を脱脂および洗
浄する工程と、表面を有する物品を真空系内に装入する
工程と、例えばスパッタリングや放電（グロー放電）に
よって洗浄する工程を含む一連の工程によって、表面に
付着することができる。すなわちその一連の工程とは、
所望に応じて選択的に行われる第一段階としての、粘着
層（Ａ層）の析出と、第二段階としての、少なくとも一
つの光反射層例えば金属層（Ｂ層）の析出と、第三、第
四、‥‥段階としての、少なくとも一つの透明層（Ｃ
層、Ｄ層、‥‥）の析出と、被覆された物品を真空から
取り出す工程、である。
【００３０】このような層または層状組織を有する本発
明による表面は、優れた反射能、例えば電磁放射線、特
に光学範囲の電磁放射線に対する優れた反射能を有す
る。光学範囲とは例えば、赤外線、可視光範囲、紫外
線、Ｘ線、γ線などである。好ましい適用分野は電磁放
射線の範囲であり、そしてこの点については可視光の範
囲が好ましい。
【００３１】表面の特性に応じて放射線の反射は、前述
したように、有向反射、放散反射あるいはそれらの組み
合わせの反射となる。従って、上述の層または層状組織
を有する本発明によるアルミニウムの本発明物品は、例
えば放射源あるいは光学装置のための反射材のように、
反射材としての用途に適している。そのような放射源と
は例えば、電灯設備や輻射暖房器である。反射材とは例
えば、光学装置の鏡または内部鏡、電灯設備あるいは輻
射暖房器である。
【００３２】例えば、本発明による物品によって反射能
は５〜30％向上し、明らかにエネルギーの節約と光の収
量の改善の可能性がある。真珠光沢（可視光波長範囲で
の干渉効果）の完全な解消も達成される。
【００３３】物品を再成形することができるが、本発明
でのその工程で発生するき裂は、陽極酸化した表面を有
する現行の先行技術のものにおいて生じる目視できるほ
どに強度のき裂よりも、減少する。
【００３４】物品、そしてこの点ついて、特に層または
層状組織を有するその表面は、化学的、物理的または機
械的損壊（例えば腐食）に対する良好な保護効果を有す
る。この目的について特に効果的なものは、Ｃ層、また
はＣ層とＤ層、および必要に応じてさらに形成される対
応する層である。
【００３５】従って、本発明はまた、表面上に気相から
得られる層または層状組織を析出させるための基材とし
ての、本発明による少なくとも一つの表面あるいは少な
くとも一つの表面の部分を有するアルミニウム物品の用
途をも含む。
【００３６】本発明によるアルミニウム物品の用途とし
て好ましいのは、前記の表面上に反射層または反射性層
状組織を析出させるための基材である。
【００３７】本発明によるアルミニウム物品の用途とし
て特に好ましいのは、例えば、熱輻射線、可視光線、紫
外線、Ｘ線、γ線など、光学範囲の放射線に対する反射
層または反射性層状組織を析出させるための基材であ
る。可視光の反射については特に優れた効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロマン・フクス スイス国ツエーハー−8212 ノイハウゼ ン，シヤフハウゼルシユトラーセ 14 (72)発明者 フオルクマー・ギリヒ ドイツ連邦共和国デー−7893 イエステツ テン，ロウフエンヴエーク ３ (72)発明者 エリツヒ・シモン ドイツ連邦共和国デー−7700 ジンゲン， アイスフオーゲル 10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一つの表面あるいは少なくとも
    一つの表面の部分を有するアルミニウム物品であって、
    前記表面上に気相から得られる層または層状組織を析出
    させるのに適した物品において、陽極酸化していない表
    面は、98.3重量％以上の純度の精錬したアルミニウム
    で、あるいはＳi、Ｍg、Ｍn、Ｃu、Ｚn、またはＦeから
    なる群から選択した少なくとも一つの元素を含有する前
    記アルミニウムの合金で形成されていて、かつその表面
    が１μm以下のＲa のピーク部から谷部まで高さを有す
    ることを特徴とする、アルミニウム物品。
  2. 【請求項２】表面でのＲa のピーク部から谷部まで高さ
    が0.1〜１μm、好ましくは0.3〜0.4μmであることを特
    徴とする、請求項１に記載の物品。
  3. 【請求項３】表面でのＲa のピーク部から谷部まで高さ
    が0.1μm以下、好ましくは0.03μm以下であることを特
    徴とする、請求項１に記載の物品。
  4. 【請求項４】表面でのＲa のピーク部から谷部まで高さ
    が0.001〜0.03μm、好ましくは0.003〜0.03μmであるこ
    とを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  5. 【請求項５】波および／または粒子の状態のエネルギー
    を放散反射または有向反射させるための、あるいは便宜
    上は光学範囲の波長の放射線、好ましくは可視光特に40
    0〜750nmの波長の可視光を反射するための、層または層
    状組織が非陽極酸化表面に形成されていることを特徴と
    する、請求項１に記載の物品。
  6. 【請求項６】反射は、有向反射、放散反射あるいはそれ
    らの組み合わせの反射であることを特徴とする、請求項
    ５に記載の物品。
  7. 【請求項７】反射は、Ｄr. Ｌange ＲＬ ３を用いるＤ
    ＩＮ 67530による反射値として測定される、85以上好ま
    しくは90以上の反射量を有することを特徴とする、請求
    項５に記載の物品。
  8. 【請求項８】非陽極酸化表面は圧延工程によって形成さ
    れることを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  9. 【請求項９】請求項１による、少なくとも一つの非陽極
    酸化表面あるいは少なくとも一つの非陽極酸化表面の部
    分を有するアルミニウム物品の用途であって、前記非陽
    極酸化表面上に気相から得られる層または層状組織を析
    出させるための基材としての用途。
  10. 【請求項１０】前記非陽極酸化表面上に反射層または反
    射性層状組織を析出させるための基材としての、請求項
    ９に記載のアルミニウム物品の用途。
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