JPH0791676B2 - チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 - Google Patents
チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法Info
- Publication number
- JPH0791676B2 JPH0791676B2 JP5100325A JP10032593A JPH0791676B2 JP H0791676 B2 JPH0791676 B2 JP H0791676B2 JP 5100325 A JP5100325 A JP 5100325A JP 10032593 A JP10032593 A JP 10032593A JP H0791676 B2 JPH0791676 B2 JP H0791676B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- bath
- electrolytic bath
- oxide film
- hydrogen peroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主として装飾品、建
材、航空機及び機械部品などチタン製品の表面処理に使
用されるチタン及びチタン合金の陽極酸化処理法に関す
る。
材、航空機及び機械部品などチタン製品の表面処理に使
用されるチタン及びチタン合金の陽極酸化処理法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、チタン及びチタン合金の陽極酸化
処理法として、例えば特開昭６２−１０２９９号公報及
び特開昭５７−１３１３９１号公報記載の技術が知られ
ており、前者は、チタン及びチタン合金（以下チタンと
略称する）を無機酸や有機酸で陽極酸化処理して、着色
皮膜を形成した後に、透明な塗装処理を行うものであ
り、また、後者は、弗化物とアンモニア分及び過酸化水
素水とから成る３液タイプの電解浴を調製し、この電解
浴中でチタンの陽極酸化処理を行なおうとするものであ
る。
処理法として、例えば特開昭６２−１０２９９号公報及
び特開昭５７−１３１３９１号公報記載の技術が知られ
ており、前者は、チタン及びチタン合金（以下チタンと
略称する）を無機酸や有機酸で陽極酸化処理して、着色
皮膜を形成した後に、透明な塗装処理を行うものであ
り、また、後者は、弗化物とアンモニア分及び過酸化水
素水とから成る３液タイプの電解浴を調製し、この電解
浴中でチタンの陽極酸化処理を行なおうとするものであ
る。
【０００３】なお、後者は、前記弗化物とアンモニア分
の供給源として、硼弗化アンモニウムを使用している
が、この硼弗化アンモニウムは、電解浴としての使用時
に加水分解して、弗化物とアンモニア分とに分解される
ことから、その電解浴は、実質的には３液成分で構成さ
れていると言えるのである。
の供給源として、硼弗化アンモニウムを使用している
が、この硼弗化アンモニウムは、電解浴としての使用時
に加水分解して、弗化物とアンモニア分とに分解される
ことから、その電解浴は、実質的には３液成分で構成さ
れていると言えるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】而して、前者（特開昭
６２−１０２９９号公報）のように、チタンを無機酸や
有機酸で陽極酸化処理して着色皮膜を得る手段は、従来
から広く知られているのであるが、斯かる手段で生成さ
れる着色皮膜は、所謂干渉皮膜と称される極めて薄い膜
厚のもので、強度的にも弱く、そのままでは使用できな
いことから、二次処理として着色皮膜の表面に別途塗装
処理を施しているのであり、換言すれば、チタンの電解
浴として、無機酸や有機酸だけを使用した場合、実用可
能な膜厚の酸化皮膜を得ることができないといった問題
がある。
６２−１０２９９号公報）のように、チタンを無機酸や
有機酸で陽極酸化処理して着色皮膜を得る手段は、従来
から広く知られているのであるが、斯かる手段で生成さ
れる着色皮膜は、所謂干渉皮膜と称される極めて薄い膜
厚のもので、強度的にも弱く、そのままでは使用できな
いことから、二次処理として着色皮膜の表面に別途塗装
処理を施しているのであり、換言すれば、チタンの電解
浴として、無機酸や有機酸だけを使用した場合、実用可
能な膜厚の酸化皮膜を得ることができないといった問題
がある。
【０００５】また、後者（特開昭５７−１３１３９１号
公報）のように、弗化物、アンモニア分及び過酸化水素
水の３液タイプの電解浴（３成分系電解浴）を用いると
きには、浴管理が非常に行い難くなる。その理由は、 （１） アンモニアが揮散し易く、一定濃度に管理する
ためには常に補給する必要がある。 （２） アンモニアの分析は、吸光光度法で測定する
が、弗化物が存在すると発色を著しく妨害し、正確なア
ンモニアの数値が得られないため管理が不正確となる。 （３） 過酸化水素の定量分析においても、フッ化物が
妨害し、フッ素イオンを除去してから行う必要があり、
分析が困難となる。 からである。
公報）のように、弗化物、アンモニア分及び過酸化水素
水の３液タイプの電解浴（３成分系電解浴）を用いると
きには、浴管理が非常に行い難くなる。その理由は、 （１） アンモニアが揮散し易く、一定濃度に管理する
ためには常に補給する必要がある。 （２） アンモニアの分析は、吸光光度法で測定する
が、弗化物が存在すると発色を著しく妨害し、正確なア
ンモニアの数値が得られないため管理が不正確となる。 （３） 過酸化水素の定量分析においても、フッ化物が
妨害し、フッ素イオンを除去してから行う必要があり、
分析が困難となる。 からである。
【０００６】さらに、後者では、電解浴の浴組成とし
て、過酸化水素水と弗化物及びアンモニア分を使用して
いるが、斯かる電解浴では、チタン表面に実用可能な必
要膜厚の酸化皮膜を形成するのに、工業化に極めて不利
な長時間を必要とするのである。
て、過酸化水素水と弗化物及びアンモニア分を使用して
いるが、斯かる電解浴では、チタン表面に実用可能な必
要膜厚の酸化皮膜を形成するのに、工業化に極めて不利
な長時間を必要とするのである。
【０００７】また、本発明者は、チタン表面への酸化皮
膜の生成を工業的に行うことを目的として、以前に特願
昭６１−２５８０１２号において、リン酸と硫酸と、過
酸化水素水などの酸化剤とから成る３液タイプの電解浴
を調整し、この電解浴中において直流で電解処理するこ
とにより、厚さが数１００Åから数ミクロン以上で、し
かも表面均一で美しい皮膜を短時間で生成することがで
きるチタン及びチタン合金の陽極酸化処理法を提案した
のであるが、この陽極酸化処理法では、３液タイプの電
解浴を使用していることから、前記の理由により浴管理
が非常に行い難く、これに伴い品質が不安定になる問題
があることが判明した。
膜の生成を工業的に行うことを目的として、以前に特願
昭６１−２５８０１２号において、リン酸と硫酸と、過
酸化水素水などの酸化剤とから成る３液タイプの電解浴
を調整し、この電解浴中において直流で電解処理するこ
とにより、厚さが数１００Åから数ミクロン以上で、し
かも表面均一で美しい皮膜を短時間で生成することがで
きるチタン及びチタン合金の陽極酸化処理法を提案した
のであるが、この陽極酸化処理法では、３液タイプの電
解浴を使用していることから、前記の理由により浴管理
が非常に行い難く、これに伴い品質が不安定になる問題
があることが判明した。
【０００８】しかして本発明者は、チタンの陽極酸化処
理法について、さらに研究を重ねた結果、２液タイプの
電解浴、即ち２つの成分からなる電解浴を用いることに
より浴管理が非常に簡単にでき、したがってアナターゼ
型酸化皮膜を容易確実に生成できる陽極酸化処理法を開
発するに至ったのである。
理法について、さらに研究を重ねた結果、２液タイプの
電解浴、即ち２つの成分からなる電解浴を用いることに
より浴管理が非常に簡単にでき、したがってアナターゼ
型酸化皮膜を容易確実に生成できる陽極酸化処理法を開
発するに至ったのである。
【０００９】なお、過酸化水素水−リン酸から成る２液
タイプの電解浴（２成分系電解浴）を用いることにより
浴管理が簡単にできる理由は、分析において、それぞれ
の他の成分が妨害することなく分析が可能であり、２成
分系浴の各成分の値を正確に分析でき、従って、生産に
ともなって変化するそれぞれの濃度管理が容易に行える
からである。
タイプの電解浴（２成分系電解浴）を用いることにより
浴管理が簡単にできる理由は、分析において、それぞれ
の他の成分が妨害することなく分析が可能であり、２成
分系浴の各成分の値を正確に分析でき、従って、生産に
ともなって変化するそれぞれの濃度管理が容易に行える
からである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題点を解決する
手段として、本発明では、アナターゼ型の酸化皮膜を生
成するチタン及びチタン合金の陽極酸化処理法であっ
て、０．１〜２０％の過酸化水素水に１〜３０％のリン
酸を添加して、２液タイプの電解浴を調製し、２００Ｖ
以上の電圧で電解処理することを特徴とするチタン及び
チタン合金の陽極酸化処理法を開発し、採用した。
手段として、本発明では、アナターゼ型の酸化皮膜を生
成するチタン及びチタン合金の陽極酸化処理法であっ
て、０．１〜２０％の過酸化水素水に１〜３０％のリン
酸を添加して、２液タイプの電解浴を調製し、２００Ｖ
以上の電圧で電解処理することを特徴とするチタン及び
チタン合金の陽極酸化処理法を開発し、採用した。
【００１１】
【作用】上記のような２液タイプの電解浴を使用するこ
とにより、チタン及びチタン合金の陽極酸化処理を工場
規模で行う場合であっても、浴管理は簡単であり、安定
した品質のものが得られる。
とにより、チタン及びチタン合金の陽極酸化処理を工場
規模で行う場合であっても、浴管理は簡単であり、安定
した品質のものが得られる。
【００１２】また、前記電解浴の浴組成として用いる過
酸化水素水は、電解処理時に、無機酸の存在下で反応を
起し、水溶性のチタン化合物、例えばペルオキソチタン
酸塩を生成し、チタン及びチタン合金の表面全体が常に
活性化されて、チタン及びチタン合金の全表面に対する
陽極酸化がスムーズにかつ積極的に行われ、前記チタン
表面への酸化皮膜の生成に積極的に寄与する作用があ
る。
酸化水素水は、電解処理時に、無機酸の存在下で反応を
起し、水溶性のチタン化合物、例えばペルオキソチタン
酸塩を生成し、チタン及びチタン合金の表面全体が常に
活性化されて、チタン及びチタン合金の全表面に対する
陽極酸化がスムーズにかつ積極的に行われ、前記チタン
表面への酸化皮膜の生成に積極的に寄与する作用があ
る。
【００１３】さらに、前記キレート化合物の生成で前記
過酸化水素水によるチタン表面の溶解を継続的に行っ
て、これらの反応過程を繰り返すことにより、チタン表
面に実用可能な必要膜厚の酸化皮膜を短時間で生成する
作用がある。
過酸化水素水によるチタン表面の溶解を継続的に行っ
て、これらの反応過程を繰り返すことにより、チタン表
面に実用可能な必要膜厚の酸化皮膜を短時間で生成する
作用がある。
【００１４】
【実施例】以下、本発明に係わるチタン及びチタン合金
の陽極酸化処理法を、具体例を挙げて説明する。なお、
各具体例では、表１に示す成分組成のチタン合金を使用
した。
の陽極酸化処理法を、具体例を挙げて説明する。なお、
各具体例では、表１に示す成分組成のチタン合金を使用
した。
【００１５】
【表１】
【００１６】（具体例１） 試料；上記表１のチタン合金Ａを使用した。 電解浴の調製；１％と２％の過酸化水素水に、１〜
１０％のリン酸を添加して調整した。 電解条件；上記のように調整した電解浴を２０±１
℃に保持し、直流で浴電圧を１００〜４００ボルトまで
種々変化させ、各々３０分間にわたって陽極酸化処理を
行った。 結果；リン酸の添加量及び浴電圧をそれぞれ変化さ
せて、前記試料に形成された皮膜の厚さは、表２及び表
３の通りであり、また各皮膜は、表面均一で浴電圧が高
くなるに従って白色の強い灰色系統の酸化皮膜が形成さ
れた。
１０％のリン酸を添加して調整した。 電解条件；上記のように調整した電解浴を２０±１
℃に保持し、直流で浴電圧を１００〜４００ボルトまで
種々変化させ、各々３０分間にわたって陽極酸化処理を
行った。 結果；リン酸の添加量及び浴電圧をそれぞれ変化さ
せて、前記試料に形成された皮膜の厚さは、表２及び表
３の通りであり、また各皮膜は、表面均一で浴電圧が高
くなるに従って白色の強い灰色系統の酸化皮膜が形成さ
れた。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】また、前記具体例１で形成された酸化皮膜
をＸ線回析により分析した結果、図１に示したように、
２％過酸化水素水に３％リン酸を添加した電解浴を使用
した場合、浴電圧が４００ボルト以下では、アナターゼ
型及びルチル型共に認められず、４００ボルト以上でア
ナターゼ型の酸化皮膜が形成されたのである。
をＸ線回析により分析した結果、図１に示したように、
２％過酸化水素水に３％リン酸を添加した電解浴を使用
した場合、浴電圧が４００ボルト以下では、アナターゼ
型及びルチル型共に認められず、４００ボルト以上でア
ナターゼ型の酸化皮膜が形成されたのである。
【００２０】さらに、図２は、１％と２％の過酸化水素
水に対するリン酸の添加量を、２〜４％に種々変化させ
た電解浴中で、浴電圧を４００ボルトとして形成した酸
化皮膜のＸ線回析結果を示しており、この図２から明ら
かなように、リン酸の添加量を例え変化させても、アナ
ターゼ型の酸化皮膜しか得ることができず、換言すれば
前記電解浴を使用することにより、アナターゼ型の酸化
皮膜だけを形成できるのである。
水に対するリン酸の添加量を、２〜４％に種々変化させ
た電解浴中で、浴電圧を４００ボルトとして形成した酸
化皮膜のＸ線回析結果を示しており、この図２から明ら
かなように、リン酸の添加量を例え変化させても、アナ
ターゼ型の酸化皮膜しか得ることができず、換言すれば
前記電解浴を使用することにより、アナターゼ型の酸化
皮膜だけを形成できるのである。
【００２１】（具体例２） 試料；前記表１のチタン合金Ｂを使用した。 電解浴の調製；２％過酸化水素水に、１〜１０％の
リン酸を添加して調整した。 電解条件；上記のように調整した電解浴を２０±１
℃に保持し、直流と交流との比を、２：１に設定し、直
流電圧を５０〜３００ボルトまで、かつ交流電圧を電圧
を２５〜１５０ボルトまでそれぞれ変化させて、各々３
０分間陽極酸化処理を行った。 結果；リン酸の添加量及び浴電圧をそれぞれ変化さ
せて、前記試料に形成された皮膜の厚さは、表４の通り
であり、また各皮膜は表面均一で美しいものであった。
リン酸を添加して調整した。 電解条件；上記のように調整した電解浴を２０±１
℃に保持し、直流と交流との比を、２：１に設定し、直
流電圧を５０〜３００ボルトまで、かつ交流電圧を電圧
を２５〜１５０ボルトまでそれぞれ変化させて、各々３
０分間陽極酸化処理を行った。 結果；リン酸の添加量及び浴電圧をそれぞれ変化さ
せて、前記試料に形成された皮膜の厚さは、表４の通り
であり、また各皮膜は表面均一で美しいものであった。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】以上、詳述したところから明らかなよう
に、本発明によれば、次の諸効果を奏する。
に、本発明によれば、次の諸効果を奏する。
【００２４】（１） チタン及びチタン合金の陽極酸化
処理を工場規模で行う場合であっても、浴管理を簡単に
行うことができて、安定した品質のものが得られる。
処理を工場規模で行う場合であっても、浴管理を簡単に
行うことができて、安定した品質のものが得られる。
【００２５】（２） また、前記電解浴の浴組成として
用いる過酸化水素水は、電解処理時に、無機酸の存在下
で反応を起し、水溶性のチタン化合物、例えばペルオキ
ソチタン酸塩を生成し、チタン及びチタン合金の表面全
体が常に活性化されて、チタン及びチタン合金の全表面
に対する陽極酸化がスムーズにかつ積極的に行われ、前
記チタン表面への酸化皮膜の生成に積極的に寄与でき
る。
用いる過酸化水素水は、電解処理時に、無機酸の存在下
で反応を起し、水溶性のチタン化合物、例えばペルオキ
ソチタン酸塩を生成し、チタン及びチタン合金の表面全
体が常に活性化されて、チタン及びチタン合金の全表面
に対する陽極酸化がスムーズにかつ積極的に行われ、前
記チタン表面への酸化皮膜の生成に積極的に寄与でき
る。
【００２６】（３） さらに、前記キレート化合物の生
成で前記過酸化水素水によるチタン表面の溶解を継続的
に行って、これらの反応過程を繰り返すことにより、チ
タン表面に実用可能な必要膜厚の、アナターゼ型の酸化
皮膜を短時間で生成でき、チタン表面の陽極酸化処理を
工業的に可能ならしめ得る。
成で前記過酸化水素水によるチタン表面の溶解を継続的
に行って、これらの反応過程を繰り返すことにより、チ
タン表面に実用可能な必要膜厚の、アナターゼ型の酸化
皮膜を短時間で生成でき、チタン表面の陽極酸化処理を
工業的に可能ならしめ得る。
【図１】図１はアナターゼ型の酸化皮膜の形成状態の１
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図２】図２はアナターゼ型の酸化皮膜の形成状態の他
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
Ｍ 金属チタン Ａ アナターゼ Ｒ ルチル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 和範 神奈川県横浜市神奈川区富家町１番地 東 海金属株式会社内 (72)発明者 伊藤 征司郎 大阪府東大阪市小若江３−４−１ 近畿大 学理工学部応用化学科 (72)発明者 大中 隆 大阪府大阪市淀川区三国本町３丁目９番39 号 株式会社日本アルミ内 (56)参考文献 特開 昭63−111198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−109998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161993（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 アナターゼ型の酸化皮膜を生成するチタ
ン及びチタン合金の陽極酸化処理法であって、０．１〜
２０％の過酸化水素水に１〜３０％のリン酸を添加し
て、２液タイプの電解浴を調製し、２００Ｖ以上の電圧
で電解処理することを特徴とするチタン及びチタン合金
の陽極酸化処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5100325A JPH0791676B2 (ja) | 1987-05-28 | 1993-04-02 | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62132065A JPH0641640B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 |
| JP5100325A JPH0791676B2 (ja) | 1987-05-28 | 1993-04-02 | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62132065A Division JPH0641640B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136599A JPH06136599A (ja) | 1994-05-17 |
| JPH0791676B2 true JPH0791676B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=26441376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5100325A Expired - Lifetime JPH0791676B2 (ja) | 1987-05-28 | 1993-04-02 | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791676B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-02 JP JP5100325A patent/JPH0791676B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06136599A (ja) | 1994-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3645862A (en) | Method of making an electrode | |
| DE3808609A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von korrosions- und verschleissbestaendigen schutzschichten auf magnesium und magnesiumlegierungen | |
| EP0333049A1 (de) | Verfahren zur Oberflächenveredelung von Magnesium und Magnesiumlegierungen | |
| US4092226A (en) | Process for the treatment of metal surfaces by electro-deposition of metal coatings at high current densities | |
| JPH02301596A (ja) | アルミニウム又はその合金の表面処理方法 | |
| JPH0641640B2 (ja) | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 | |
| CA1223542A (en) | Surface treatment of aluminum or aluminum alloys | |
| US3714001A (en) | Method for forming anodic oxide coatings having improved adhesive properties | |
| JPH06136599A (ja) | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 | |
| WO2019098378A1 (ja) | 黒色酸化被膜を備えるマグネシウム又はアルミニウム金属部材及びその製造方法 | |
| JPH04107284A (ja) | 金属材の着色方法 | |
| US3275537A (en) | Process of anodizing aluminum | |
| GB1427909A (en) | Process for the electrolytic surface treatment of aluminium and aluminium alloys | |
| JPS63111198A (ja) | チタン及びチタン合金の陽極酸化処理法 | |
| JPH0319316B2 (ja) | ||
| US1946150A (en) | Coating of aluminum | |
| JP3916222B2 (ja) | マグネシウム合金の表面処理法 | |
| GB2146043A (en) | Treating anodized aluminium | |
| JPS63179098A (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金の白色処理方法 | |
| DE1963587C (de) | Verfahren zur Herstellung von gleichmäßig gefärbten anodischen Oxidüberzügen auf Aluminium oder Aluminiumlegierungen | |
| US5217601A (en) | Method for impartation of blue color to aluminum or aluminum alloy | |
| JP3140584B2 (ja) | 黒色皮膜形成方法 | |
| US3891517A (en) | Process for electrolytic coloring of aluminum cr aluminum alloy articles | |
| US3625841A (en) | Color anodizing in an inorganic electrolyte | |
| JPH0577758B2 (ja) |