JPS5867895A - チタン又はチタン合金の陽極酸化方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチタン又はチタン合金の陽極酸化方法、特に安
定なる白色酸化皮膜を形成する陽極酸化方法に関する。

チタン又はチタン合金の陽極酸化皮膜は耐食性がすぐれ
、而も誘電率も高いため化学装置、航空機材料或は電解
コンデンサーへの使用が試みられている。

チタンを硫酸、りん酸の水溶液にて陽極酸化する場合社
、時間の経過とともに黄金−赤紫一青紫−赤緑−紫一青
緑一淡灰一灰縁一灰色の如きＡ単位（約３００１）の干
渉色皮膜が形成されるが、μ単位（ｌＯ〜３０μ程度）
以上の安定なる７１０２ルチル型皮膜を形成することは
極めて困難である。

又陽極酸化皮膜を形成する方法としてエチレングリコー
ル、アルコールの如き非水電解液又は硫酸塩、硝酸塩の
如き溶融塩を電解液として使用する方法が知られている
が、前者は電導性が乏しく、又後者は高温であるため何
れも操業上に離点を有している。

本発明は斯る欠点を解消すべく、λ段階電解法を使用す
る陽極酸化皮膜形成法により極めて良質な白色酸化皮膜
を形成せんとするもので、硼弗化アンモニウム水溶液を
アルカリにて中和した溶液を第１電解液とし、而も酒石
酸アルカリ水溶液をハロゲンイオンを含有する酸にて中
和した溶液を第２電解液として使用することを特徴とし
、第７電解工程においてチタン表面に絶縁性の酸化皮膜
を形成せしめ、次いで第２電解工程において、上記絶縁
皮膜を一旦破壊し、その上に新規に酸化皮膜を生成せし
めることにより厚い酸化皮膜となすものである。

本発明者は良質な白色酸化皮膜を形成すべく種々研究し
た結果、特定の電解液を使用し、而もこの電解液を特定
の溶液にてｐＨを調整しかつ２段階の陽極酸化により安
定な白色ｎ０２ルチル型皮膜を形成することに成功した
もので、特に第２次電解にて使用する酒石酸アルカリ電
解液のｐｉｌ　ＩＮ　ＩＩ　Ｋは・・ロダン（弗素を除
く）イオンを含有する酸、例えば塩酸、次亜塩素酸、臭
化水素酸などを使用することを特徴の一つとするもので
あり、弱酸性である硼弗化アンモニウム水溶液を苛性ア
ルカリにて中和してｐＨを６．０〜とＱに調整したもの
を第１電解液として化成電圧７０〜／２０Ｖ程度で灰緑
色までの皮膜を形成し、然る後アルカリ性である酒石酸
アルカリを塩素イオンの如きハロゲン（弗素を除く）イ
オンを含有する酸にて中和した第２電解液において、前
記第１電解工程において生成された灰緑色までの皮膜を
一旦破壊してその絶縁性を破り、その上に新たに第２次
電解により厚い白色酸化皮膜を形成せしめるもので、こ
の作用はハロゲンを含有する酸で中和した酒石酸アルカ
リ水溶液でないと得られないものである。

次に本発明の実施例を示す、。

チタン又・はチタン合金は常法通り例えば下記の如き予
備処理を行なう＝（１）表面仕上研磨（研磨紙７０℃、
７０分）；（５）水洗；（６）化学研磨（硝酸／　ＯＶ
ｏ１％、弗化水素酸１０Ｖｏ１％、水１０　Ｖｏ１％、
２０〜３０℃、２０〜３０秒）；（７）水洗；り８）活
性化（１０％Ｈα、７０分）；（９）水洗；以上の予備
処理をしたチタン又はチタン合金を次のように陽極酸化
する： 第１電解液； 硼弗化アンモニウムｌｐｏｇ７ｔ、にＯＨにてｐＨを乙
、ｔ−７，ｔに調整し、−Ａ　０℃以下で陰極にチタン
又は炭素を使用して下記の通り電解する。

／　　　　　０．３　　　　．２０ ２　　　　　＃　　　　　３；０　　　　赤緑３　ｌ　
６０紫 ≠　　　　〃　　　　ざＯ青緑 ３　　　　　　１　　　　　　９０　　　　　　ＪＦ乙
　　　　〃　　　　１００　　　灰緑７　　　　　＃　
　　　　／１０ ど　　　　　　　　　／／ｌ、　　　　＃タ　　　　　
　　　　　Ｎ　　　　　　　　　　／／７　　　　　　
　　　＃１０　　　　ｌ　　　　／コＯｌ 第２電解液； 酒石酸カリ１ｐ０９／１ＳＨＣＩにテｐｎヲｇ、ｙ　〜
７．２に調整、緩働液として０．．２Ｍ／を硼砂≠−１
０、／ＮＨα乙−を添加し、第１次電解後水洗して得た
チタン又はチタン合金を第１次電解と同様Ｋｌ、テ、下
記の通り電解する。

／　　　　／、　Ｑ　　　　タＯ ２ｌ　　　　７６　　　灰緑 ３　　　　〃　　　　７０ ４Ｌ　　　　　＃　　　　　１，７　　　　灰色！　　
　　　＃　　　　　ｔＳ　　　　　。

６　　　　ｌ　　　　６弘　　　　Ｉ ７　　　　ｌ　　　　６グ　　　　ｌ ｔ　　　　ｌ　　　　乙４ｔｌ タ　　　　　　　　　　ｌ　　　　　　　　　　乙　ｔ
Ｉ−ｙｌｏ　　　　　　ｙ　　　　　　ｌ、ＩＩ−灰白
色／夕　　　　ｌ　　　　６タ　　　１ ２３　　　　　ｙ　　　　　ｌ、！　　　白色３０　　
　　　　ｐ　　　　　　ｌ、弘　　　　　１４１０　　
　　　　ｙ　　　　　　１４ｔ　　　　　　ｐ！’０　
　　　　　＃　　　　　　４≠　　　　　１６０　　　
　　　＃　　　　　　１．ｌｌ−ｓ以上のように第２電
解においてはＨαによりｐＨを調整しているが、これを
酒石酸の如き有機酸、硫酸の如きハロゲンを含有しない
酸で中和すると白色皮膜は得られることがあるか再現性
の低いことが知見された。

このようＫして得られた酸化皮膜は／ｊ−，２０μの厚
みであり、これは常法に従い封孔処理（沸騰水、ｊ分）
される。

上記実施例により生成した酸化皮膜に関し下記の如き隙
間腐食試験を実施した処、厚さ、２０＃程度の上記皮膜
には下表に示すようＫｍ間腐食現象が全く詔められなか
った。

なお、本例における鰺間腐食試験結果は、中心に３鴫φ
の穴をあけた試験片（，２ＸＪ″ｏｘｓｏ■）を、同様
中心に３■φの穴をあけたチタン製押え全Ｃ。２×３０
×３０箇）と、両者の間に結晶Ｎａαを分散せしめたう
チロール−アクリル系充填剤を介在せしめて重ね合せ、
両者の穴にチタン族がルトナットを挿入して締め付けた
供試材を沸騰６襲Ｎａα水浴液中に浸漬し、一定時間後
重ね合せ面を開き、隙間腐食の発生の有無を肉眼及び１
００倍顧微鏡にて判定したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. チタン又はチタン合金を陽極酸化するに当り、硼弗化ア
   ンモニウム水溶液をアルカリにてｐＨ４，０〜乙θに調
   製した溶液を第１電解液とし、力λつ酒石酸アルカリ水
   溶液を・・ログンイオンを含む酸にてｐｉ（６，０〜ｇ
   、０に調製した溶液を第２電解液として使用する２段階
   電解にて陽極酸化することを特徴とするチタン又はチタ
   ン合金の陽極酸化方法。