JPS642199B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS642199B2 JPS642199B2 JP6048184A JP6048184A JPS642199B2 JP S642199 B2 JPS642199 B2 JP S642199B2 JP 6048184 A JP6048184 A JP 6048184A JP 6048184 A JP6048184 A JP 6048184A JP S642199 B2 JPS642199 B2 JP S642199B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- aluminum
- voltage
- treatment
- electrolyte
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- 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
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
本発明は、アルミニウムの陽極酸化法の改良、
殊にアルミニウム製品に耐電圧特性に優れた陽極
酸化皮膜を形成させる方法に関する。 俗に「アルマイト」として知られるアルミニウ
ムの陽極酸化加工は、アルミニウムの防蝕加工手
段として古くから広く実施されている。しかるに
近年に至り、硬質酸化皮膜の持つマイクロビツカ
ース硬度約400〜500にも達する高硬度が注目され
るようになり、一部ではシリンダライナー、圧延
用ロールその他高度に耐摩性を要求される分野へ
の応用が始まつている。そしてさらにより最近で
は、アルミニウムの持つ軽量性に注目した電気部
品としての応用が関心を集めている。 しかしながら、陽極酸化皮膜は本質的に多孔質
であるため、普通の封孔処理を施しても、その耐
電圧性は膜厚1μ当り平均約10Vが限界であつて、
これに特殊な耐電圧処理を行なつても、高い耐電
圧特性を付与するのは困難である。例えば、熱水
及びパラフインワツクスを用いて封孔及び耐電圧
処理を行なつた厚さ100μの皮膜でも最大破壊電
圧は2000Vに過ぎない。即ち、この場合、耐電圧
性は約20V／μが限界値である。しかも実際上膜
の生成速度は厚みの増加に反比例して低下するの
で、耐電圧性を向上させる目的で長時間に亘り通
電することは工業的に見て実際的ではない。 しかるに本発明者は研究の結果、シユウ酸とギ
酸の混合溶液を電解液として陽極酸化を行なつた
後、被加工物を熱水で処理し、さらにこれをホウ
酸アリカリ、好ましくはホウ酸リチウム溶液中で
再度陽極酸化することにより、膜の耐電圧性能を
飛躍的に向上させうるとの知見を得た。即ち、後
段の実験データが示すように、以上の発明によれ
ば、最大1μ当り約80Vもの耐電圧性が得られ、こ
れは前記パラフインワツクス充填法の約３倍にも
及ぶ優れた成績である。 本発明の方法において、電解液としてシユウ酸
とギ酸の混合液を使用する。この混液中における
両有機酸の組成は、実際の条件により広範囲に変
動しうるが、60−200Vの電圧下では、概ねシユ
ウ酸80ｇ／、ギ酸50ｇ／の濃度が好適であつ
た。 陽極酸化反応は室温、即ち15〜20℃の低温下に
実施されるのが好ましいが、他方被加工物はジユ
ール熱により発熱し、この発熱は、加工時間短縮
のため電流密度を上げれば上げる程甚しくなる。
このため、実施に際しては、熱交換器で冷却され
た電解液を高速のジエツト噴流として被加工物に
噴射して品温を所定温度に保つ手段を採用する。
しかもこの手段によると、最終電圧が200Vにも
なり、必然的に厚い障壁層が得られる。 以上の如くにして第一次成膜作業が終れば、次
いで被加工物を沸騰水中で煮沸して封孔処理す
る。処理は98℃以上の温度下で20−30分間行なわ
れるのが好ましい。 封孔処理の終つた被加工物は、最後にホウ酸リ
チウムを含む電解液中でもう一度陽極酸化処理を
受ける。この処理によつて素材のアルミニウム／
酸化アルミニウム皮膜／電解液間に複雑な電気化
学的反応象が起こり、微孔が酸化物にて完全に閉
塞される。処理の条件としては、例えば、３％の
ホウ酸リチウム水溶液中、500V、0.05アンペ
ア／ｄm2の条件を推奨できるが、勿論この処理条
件は実験的に大幅に変更されうる。なお、この第
二次電解では殆ど電流が流れないので、第一次電
解のように液温の制御に留意する必要はない。 以下、実施例を掲げ発明実施の態様を説明する
が、当然これは例示であつて、発明精神の限定を
意味するものでない。 二重槽形式の電解槽（矩形の平面形状を備えた
電解槽が外壁より低い一対の内壁により中央の電
解層本体と両側の電解液槽とに区分され、電解液
槽からの冷排液が中間のポンプにより本体中に浸
漬されている被加工物に対しノズルから噴流とな
つて吹付けられた後、内壁の上縁から電解液槽に
向かつてオーバーフローし、再び冷却されて被加
工物に対しノズルから噴流となつて吹付けられる
サイクルを反復するよう設計されたもの）を用
い、普通のアルミニウム板をテストピースとし
て、シユウ酸80ｇ／及びギ酸50ｇ／を含む電
解液（対照例は30％硫酸）中で初期電圧60V、電
流密度4A／ｄm2、液温15〜20℃の条件下に陽極
酸化を行なつた後、煮沸処理及び第二次陽極酸化
処理を行ない、得られたサンプルの膜厚及び絶縁
破壊強度を測定した。結果を下表に示す。
殊にアルミニウム製品に耐電圧特性に優れた陽極
酸化皮膜を形成させる方法に関する。 俗に「アルマイト」として知られるアルミニウ
ムの陽極酸化加工は、アルミニウムの防蝕加工手
段として古くから広く実施されている。しかるに
近年に至り、硬質酸化皮膜の持つマイクロビツカ
ース硬度約400〜500にも達する高硬度が注目され
るようになり、一部ではシリンダライナー、圧延
用ロールその他高度に耐摩性を要求される分野へ
の応用が始まつている。そしてさらにより最近で
は、アルミニウムの持つ軽量性に注目した電気部
品としての応用が関心を集めている。 しかしながら、陽極酸化皮膜は本質的に多孔質
であるため、普通の封孔処理を施しても、その耐
電圧性は膜厚1μ当り平均約10Vが限界であつて、
これに特殊な耐電圧処理を行なつても、高い耐電
圧特性を付与するのは困難である。例えば、熱水
及びパラフインワツクスを用いて封孔及び耐電圧
処理を行なつた厚さ100μの皮膜でも最大破壊電
圧は2000Vに過ぎない。即ち、この場合、耐電圧
性は約20V／μが限界値である。しかも実際上膜
の生成速度は厚みの増加に反比例して低下するの
で、耐電圧性を向上させる目的で長時間に亘り通
電することは工業的に見て実際的ではない。 しかるに本発明者は研究の結果、シユウ酸とギ
酸の混合溶液を電解液として陽極酸化を行なつた
後、被加工物を熱水で処理し、さらにこれをホウ
酸アリカリ、好ましくはホウ酸リチウム溶液中で
再度陽極酸化することにより、膜の耐電圧性能を
飛躍的に向上させうるとの知見を得た。即ち、後
段の実験データが示すように、以上の発明によれ
ば、最大1μ当り約80Vもの耐電圧性が得られ、こ
れは前記パラフインワツクス充填法の約３倍にも
及ぶ優れた成績である。 本発明の方法において、電解液としてシユウ酸
とギ酸の混合液を使用する。この混液中における
両有機酸の組成は、実際の条件により広範囲に変
動しうるが、60−200Vの電圧下では、概ねシユ
ウ酸80ｇ／、ギ酸50ｇ／の濃度が好適であつ
た。 陽極酸化反応は室温、即ち15〜20℃の低温下に
実施されるのが好ましいが、他方被加工物はジユ
ール熱により発熱し、この発熱は、加工時間短縮
のため電流密度を上げれば上げる程甚しくなる。
このため、実施に際しては、熱交換器で冷却され
た電解液を高速のジエツト噴流として被加工物に
噴射して品温を所定温度に保つ手段を採用する。
しかもこの手段によると、最終電圧が200Vにも
なり、必然的に厚い障壁層が得られる。 以上の如くにして第一次成膜作業が終れば、次
いで被加工物を沸騰水中で煮沸して封孔処理す
る。処理は98℃以上の温度下で20−30分間行なわ
れるのが好ましい。 封孔処理の終つた被加工物は、最後にホウ酸リ
チウムを含む電解液中でもう一度陽極酸化処理を
受ける。この処理によつて素材のアルミニウム／
酸化アルミニウム皮膜／電解液間に複雑な電気化
学的反応象が起こり、微孔が酸化物にて完全に閉
塞される。処理の条件としては、例えば、３％の
ホウ酸リチウム水溶液中、500V、0.05アンペ
ア／ｄm2の条件を推奨できるが、勿論この処理条
件は実験的に大幅に変更されうる。なお、この第
二次電解では殆ど電流が流れないので、第一次電
解のように液温の制御に留意する必要はない。 以下、実施例を掲げ発明実施の態様を説明する
が、当然これは例示であつて、発明精神の限定を
意味するものでない。 二重槽形式の電解槽（矩形の平面形状を備えた
電解槽が外壁より低い一対の内壁により中央の電
解層本体と両側の電解液槽とに区分され、電解液
槽からの冷排液が中間のポンプにより本体中に浸
漬されている被加工物に対しノズルから噴流とな
つて吹付けられた後、内壁の上縁から電解液槽に
向かつてオーバーフローし、再び冷却されて被加
工物に対しノズルから噴流となつて吹付けられる
サイクルを反復するよう設計されたもの）を用
い、普通のアルミニウム板をテストピースとし
て、シユウ酸80ｇ／及びギ酸50ｇ／を含む電
解液（対照例は30％硫酸）中で初期電圧60V、電
流密度4A／ｄm2、液温15〜20℃の条件下に陽極
酸化を行なつた後、煮沸処理及び第二次陽極酸化
処理を行ない、得られたサンプルの膜厚及び絶縁
破壊強度を測定した。結果を下表に示す。
【表】
【表】
以上の実験例が示す如く、本発明に係る後処理
（煮沸及びホウ酸リチウム処理）を行なつたサン
プルでは、単にギ酸及びシユウ酸混液を電解液と
した対照例に比べて、1μ当りの絶縁破壊電圧が
最高１倍半になつている。しかし硫酸を電解液と
した場合は、封孔処理を行なつても膜の対電圧性
は殆ど変化していない。このことから、後処理に
よる対電圧性の増大は、前処理としてギ酸・シユ
ウ酸混液を用い、その後、封口処理及びホウ酸リ
チウム液による再電解酸化を行う各工程の相乗作
用によるものと推測される。
（煮沸及びホウ酸リチウム処理）を行なつたサン
プルでは、単にギ酸及びシユウ酸混液を電解液と
した対照例に比べて、1μ当りの絶縁破壊電圧が
最高１倍半になつている。しかし硫酸を電解液と
した場合は、封孔処理を行なつても膜の対電圧性
は殆ど変化していない。このことから、後処理に
よる対電圧性の増大は、前処理としてギ酸・シユ
ウ酸混液を用い、その後、封口処理及びホウ酸リ
チウム液による再電解酸化を行う各工程の相乗作
用によるものと推測される。
Claims (1)
- １ シユウ酸とギ酸の混合液中で冷たい該液を被
加工物に吹付けながら陽極酸化してアルミミウム
を素材とする被加工物に陽極酸化皮膜を形成させ
た後、熱水で充分封口処理を行い、さらにホウ酸
リチウム液中で再度陽極酸化することを特徴とす
るアルミニウムへの耐電圧皮膜の形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6048184A JPS60204897A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | アルミニウムへの耐電圧皮膜の形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6048184A JPS60204897A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | アルミニウムへの耐電圧皮膜の形成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204897A JPS60204897A (ja) | 1985-10-16 |
| JPS642199B2 true JPS642199B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=13143509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6048184A Granted JPS60204897A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | アルミニウムへの耐電圧皮膜の形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204897A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5492447B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2014-05-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | パワーモジュール |
| JP5438485B2 (ja) * | 2009-12-03 | 2014-03-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 表面処理部材 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607039B2 (ja) * | 1980-10-06 | 1985-02-21 | 株式会社日軽技研 | アルミニウムまたはアルミニウム合金の電着塗装法 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP6048184A patent/JPS60204897A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60204897A (ja) | 1985-10-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |