JPS61235596A - マグネシウム，アルミニウム及びそれらの合金の表面処理法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はマグネシウム、アルミニウム及びそれらの合金
の表面処理法に関するものである。さらに詳しくいえば
、本発明は、アルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩
浴を用いて、マグネシウム、アルミニウム又はそれらの
合金に陽極酸化処理を施すことにより、該表面に硬質で
かつ耐食性に優れた白色皮膜を形成させる方法に関する
ものであ従来の技術 従来、マグネシウム、アルミニウム及びそれらの合金は
、実用金属の中では比重が小さく、かつ比強度が鋼など
に比べて大きく、その上吸音特性ら優れていることがら
、工業材料用の重要な金属として、例えば自動車部品、
レジャー用品、音響部品、さらには宇宙機器部品などの
分野で実用に供されており、その需要は今後さらに増大
する傾向にある。

ところで、マグネシウムやアルミニウムは、周知のよう
に化学的に不安定で、大気中でその表面が腐食される傾
向があり、実用上これを防止する必要があるため、これ
まで種々の表面処理法が提案されている。例えばクロム
酸塩、マンガン塩、７フ化物などの単体又はこれらを組
み合わせた浴中で化成処理を行う方法、浴中で鋼やステ
ンレス鋼などによるがルパニック法で表面処理を行う方
法、さらには陽極酸化処理を施す方法などが提案されて
いる。

しかしながら、前記のクロム酸塩などによる化成処理法
については、短期間の仮防食には有効であるとしても、
長期間にわたる防食効果は期待できず、しかも処理浴が
有害であるために、公害防止の諸設備を必要とし経済的
にも不利である。またがルパニック法については、得ら
れた表面皮膜が化学的に不安定な低級酸化物であるため
に、そのもののみでは耐食性は期待できず塗装などの処
理を併用する必要があるがこのようにしても、長期間に
わたる使用に際してブリスター（ふくれ）が発生するな
どの欠点がある。さらに比較的安定な酸化物から成る表
面皮膜が得られる陽極酸化法については、処理面の粗化
が著しく、しかも形成される塩のみによっては一様な色
調が得にくいなどの欠点を有するため、実際には塗装用
の下地処理に用いられているにすぎない。

このように、従来のマグネシウム、アルミニウム及びそ
れらの合金の表面処理は、その効果について必ずしも満
足しうるちのではなく、優れた表面処理法の開発が望ま
れていた。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような要望にこたえ、マグネシウ
ム、アルミニウム又はそれらの合金の表面に、硬質でか
つ耐食性に優れたち密な白色皮膜を極めて容易に形成さ
せるための新規な表面処理法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、先に特定の両性金属化合物及びアルミン
酸塩を含有するアルカリ性浴を用い、マグネシウム又は
その合金に陽極酸化処理を施すことにより、該表面にち
密な耐食性硬質白色皮膜が形成することを見出したが、
さらに研究を進めた結果、アルカリ金属やアルカリ土類
金属の炭酸塩を含有する浴中で、マグネシウム又はその
合金、あるいはアルミニウム又はその合金に陽極酸化処
理を施すことにより、それらの表面に、それぞれ結晶性
酸化マグネシウム、結晶性酸化アルミニウムのち密な皮
膜が容易に形成され、前記目的を達成しうろことを見出
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、陽極酸化によりマグネシウム、ア
ルミニウム又はそれらの合金の表面に耐食性皮膜を形成
させるに当り、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の炭
酸塩の中から選ばれた少なくとも１種を含有する浴中で
゛陽極酸化処理を行うことを特徴とする表面処理法を提
供するものである。

本発明において用いる浴はアルカリ金属及びアルカリ土
類金属の炭酸塩の中から選ばれた少なくとも１種を含有
するものであるが、水に対する溶解性の点から、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどのアルカリ
金属の炭酸塩が適当であり、該俗には、これらの炭酸塩
を通常２規定以上の濃度で含有する水溶液が用いられる
。

また、この浴には、必要に応じ、膜形成促進剤として、
導電性を改善するだめのアルカリ金属の７フ化物やリン
酸塩、例えば７フ化カリウム、ヨウ化カリウム、フッ化
ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、リン酸カリウム、リン
酸ナトリウムなどを、また陽極酸化処理における酸化反
応を促進するための過マンガン酸カリウムなどの酸性酸
化物を添加してもよい。

本発明における陽極酸化処理法には、電源として直流、
交流のいずれでも用いることができる。

電源として直流を用いる場合、マグネシウム、アルミニ
ウム又はその合金を陽極とし、ステンレス鋼板や鉛板を
陰極とし、前記浴を用いて、浴温−１０〜８０°Ｃ１電
流密度０．１〜２ＯＡ／ｄｚ２の範囲で電解することに
より、陽極酸化処理を行う。

また交流を用いる場芥、対極にマグネシウム、アルミニ
ウム又はそれらの合金を用い、前記と同様に処理する。

このような陽極酸化処理により、マグネシウム、アルミ
ニウム又はその合金の表面に、厚さ０．５〜５０μ肩程
度のち密の白色皮膜が形成される。この皮膜はマグネシ
ウムやその合金においては結晶性酸化マグネシウムを主
体とし、アルミニウムやその合金においては結晶性酸化
アルミニウムを主体とするものである。

発明の効果 本発明のマグネシウム、アルミニウム及びそれらの合金
の表面処理法によると、それらの表面に一様な白色を有
し、硬質でかつ耐食性に優れたも密な皮膜が形成され、
本発明の表面処理法は実用的価値の高い優れた方法であ
る。

実施例 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 純マグネシウムＭＩ材を陽極とし、ステンレス鋼板（Ｓ
ＵＳ３０４）を陰極とし、Ｎａ２ＣＯ１２００ｙ／　１
から成る炭酸塩浴を用い、浴温２０℃、直流電流密度０
．２Ａ／ｄｚ２の電解条件で５分間陽極酸化処理を行っ
た。その結果、ＭＩ材の表面に厚さ約３．０μｌのち密
な白色皮膜が形成された。

また、対極に純マグネシウムＭＩ材を２枚用い、交流を
用いて電流密度０．７Ａ／ｄｚ２とする以外は、前記と
同様の条件で５分間陽極酸化処理を施したところ、厚さ
４μｌのち密な白色皮膜が形成された。

これらの皮膜はＸ線回折の結果、酸化マグネシウムを主
体とするものであった。

実施例２ 実施例１における純マグネシウムＭＩ材の代りに、マグ
ネシウム合金ＡＺ３１を用いる以外は、実施例１と同様
にして陽極酸化処理を施したところ、直流、交流いずれ
においてもち密な白色皮膜が形成された。該皮膜はＸ線
回折の結果、酸化マグネシウムを主体とするものであっ
た。

実施例３ 実施例１における炭酸塩浴として、Ｎａ２ＣＯ，及びＫ
Ｉをそれぞれ２００ｇ／ρ及び１０ｇ／ｌの濃度で含有
するものを用いる以外は、実施例１と全く同様に陽極酸
化処理を施したところ、直流、交流いずれにおいてもち
密な白色皮膜が形成された。

皮膜の厚さは、直流の場合は４μｌ、交流の場合は３μ
肩であった。

実施例４ 実施例３における浴温度を２０〜７０℃に変化させる以
外は実施例３と同様にして陽極酸化処理を施したところ
、直流、交流のいずれにおいてらち密な白色皮膜が形成
された。また、皮膜の厚さについては、この温度範囲で
は大器な変化が認められなかった。

実施例５ 純アルミニウム１１００材を１！極とし、鉛板を陰極と
して、Ｎａ２ＣＯ，２００ｇ／ｌから成る炭酸塩浴を用
い、浴温４０℃、直流電流密度０，２Ａ／ｄｚ２の電解
条件で１０分間陽極酸化処理を行った。その結果純アル
ミニウム１１００材の表面に厚さ約２μ屑のち密な白色
皮膜が形成された。

また、対極に純アルミニウム１１００材を２枚用い、交
流を用いて電流密度０．４Ａ／ｄａ２とする以外は、前
記と同様の条件で１０分間陽極酸化処理を施したところ
、厚さ２μ肩のち密な白色皮膜が形成された。これらの
皮膜はＸ線回折の結果、酸化アルミニウムを主体とする
ものであった。

実施例６ 実施例５における純アルミニウムｔｉｏｏ材の代りに、
アルミニウム合金５０５２を用いる以外は、実施例５と
同様にして陽極酸化処理を施したところ、直流、交流い
ずれにおいてらち密な白色皮膜が形成された。該皮膜は
Ｘｍ回折の結果、酸化アルミニウムを主体とするもので
あった。

実施例７ 実施例５における炭酸塩浴として、Ｎａ２ＣＯ，及びＫ
Ｉをそれぞれ２００ｇ／ｌ及び１０ｇ／Ｎの濃度で含有
するものを用いる以外は、実施例５と全く同様にして陽
極酸化処理を施したところ、直流、交流いずれにおいて
もち密な白色皮膜が形成された。

皮膜の厚さは、直流の場合は２μ肩、交流の場合は２μ
鍵であった６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　陽極酸化によりマグネシウム、アルミニウム又はそ
   れらの合金の表面に耐食性皮膜を形成させるに当り、ア
   ルカリ金属及びアルカリ土類金属の炭酸塩の中から選ば
   れた少なくとも１種を含有する浴中で陽極酸化処理を行
   うことを特徴とする表面処理法。