阳极氧化膜及其生产方法技术

本发明专利技术涉及阳极氧化膜及其生产方法。[要解决的问题]目的是提供能够保持高耐腐蚀性的阳极氧化膜，以及所述阳极氧化膜的生产方法。[解决方案]提供一种阳极氧化膜的生产方法，其包括下述步骤：在铝或铝合金材料的表面上形成阳极氧化膜；通过使用含锂离子的封孔处理液处理阳极氧化膜的表面；和将已进行封孔处理的阳极氧化膜加热。

【技术实现步骤摘要】
阳极氧化膜及其生产方法
本专利技术涉及形成于铝或铝合金表面上的阳极氧化膜，以及所述阳极氧化膜的生产方法。
技术介绍
通常，阳极氧化处理已用作改善如铝锻造材料、铝铸造材料和铝压铸材料等的铝和铝合金的耐腐蚀性的方法。阳极氧化处理是通过使铝氧化而在铝表面上形成氧化膜的方法。然而，该氧化膜是多孔膜，而多孔性是耐腐蚀性恶化的原因之一。因此，为了进一步改善耐腐蚀性，在阳极氧化处理后，进行封孔处理(sealingtreatment)以使孔洞封闭。作为通常已知的封孔处理之一的水合封孔处理，可分为下述类型：蒸汽封孔型，其中用蒸汽进行阳极氧化膜的封孔；低温水合型，其中将铝浸渍在加入封孔助剂的30-50℃的温水中；和高温水合型，其中将铝材料浸渍在加入如金属盐等的封孔助剂的80-100℃的热水中10分钟以上。在构成舷外发动机等的要求具有高耐腐蚀性的铝部件上进行高温水合型封孔处理。然而，高温水合型封孔处理要求加热并将封孔处理液保持在80-100℃，并且采用10分钟以上的长处理时间。因此，该封孔处理消耗大量能量。同时，最近，作为节能封孔处理已开发如专利文献1描述的技术。[现有技术][专利文献][专利文献1]日本专利申请公开2010-77532
技术实现思路
专利技术要解决的问题考虑到上述情况进行本专利技术。本专利技术的目的是提供能够保持高耐腐蚀性的阳极氧化膜，以及所述阳极氧化膜的生产方法。用于解决问题的方案为了实现所述目的，根据本专利技术的阳极氧化膜的生产方法包括以下步骤：在铝或铝合金材料的表面上形成阳极氧化膜；将阳极氧化膜的表面通过使用含锂离子的封孔处理液处理；和将已进行封孔处理的阳极氧化膜加热。加热步骤优选在160-400℃的范围内进行。优选地，封孔处理液的锂离子浓度为0.02-20g/L，封孔处理液的pH值为10.5以上，和封孔处理液的温度在10-65℃。此外，本专利技术的另一方面提供阳极氧化膜。阳极氧化膜形成于铝或铝合金材料的表面上并且其包括：阳极氧化膜表面上的孔洞；孔洞中至少包括锂金属或者主要成分含锂的合金或者主要成分含锂的化合物；和进一步的阳极氧化膜表面上的微裂纹。微裂纹的数量优选为50-200个微裂纹/mm。微裂纹优选扩展至所述铝或铝合金材料。锂金属或者主要成分含锂的合金或主要成分含锂的化合物的量优选在阳极氧化膜的表面侧上的量大于在铝或铝合金材料侧的量。专利技术的效果本专利技术的阳极氧化膜和阳极氧化膜的生产方法使得可以保持高耐腐蚀性。附图说明[图1]图1是示出本专利技术中耐腐蚀性改善的机理的示意图。[图2]图2是示出实施例1和比较例1中微裂纹数量与腐蚀面积率之间的关系的图。[图3]图3是实施例1中在400℃下进行加热处理的试验片表面的FE-SEM照片。[图4]图4是比较例1的试验片表面的FE-SEM照片。[图5]图5是示出各实施例2和比较例2中的加热温度与微裂纹数量之间的关系的图。[图6]图6是示出各实施例2和比较例2中的微裂纹数量与腐蚀面积率之间的关系的图。[图7]图7是加热处理之前拍摄的实施例3的试验片的截面照片。[图8]图8是加热处理之后拍摄的实施例3的厚膜部分的截面照片。[图9]图9是加热处理之后拍摄的实施例3的薄膜部分的截面照片。具体实施方式在下文中，将描述本专利技术的实施方案。(被处理物)在本专利技术中，要进行阳极氧化处理的材料是铝材料或含有如硅和铜等的合金成分的铝合金材料。铝合金材料没有特别限制，例如可使用铝锻造材料、铝铸造材料、铝压铸材料。(阳极氧化处理)在铝或铝合金材料的表面上形成阳极氧化膜。阳极氧化膜通过在阳极氧化处理液中配置铝或铝合金作为阳极以及钛或不锈钢板等作为阴极并将处理液电解来获得。作为阳极氧化处理液，可以使用硫酸、草酸、磷酸或铬酸等的酸性水溶液，或者氢氧化钠、磷酸钠或氟化钠等的碱性水溶液。在本专利技术中，要进行阳极氧化处理的铝或铝合金材料不局限于通过使用特定阳极氧化处理液获得的那些。阳极氧化膜的膜厚度没有特别限制，通常优选为3-40μm。电解方法没有特别限制，可以使用任何电解法，例如直流电解、交流电解、使用在交流电上叠加直流电的电解，或Duty电解。(封孔处理)在其上形成阳极氧化膜的处理对象物上进行使用含锂离子的封孔处理液的封孔处理。具体地说，通过将其上形成阳极氧化膜的处理对象物浸渍于封孔处理液中、通过在处理对象物上涂布或喷涂封孔处理液、或通过其它方式将封孔处理液附着在阳极氧化膜的表面上。由此，进行封孔处理。在封孔处理液中浸渍、或者涂布或喷涂封孔处理液之后，优选干燥其上形成阳极氧化膜的处理对象物。干燥温度优选在100-150℃的范围内。此外，优选从在封孔处理液中浸渍起不超过5分钟，将其上形成阳极氧化膜的处理对象物从封孔处理液中取出，然后用水冲洗处理对象物，并干燥处理对象物。在通过涂布或喷涂的封孔处理方法中，因为可进行部分封孔处理(partialsealingtreatment)，所以甚至大型制品也不需要大槽，因而不必浸渍制品。封孔处理液是含锂离子的水溶液。作为用作锂离子源的试剂，可以使用硫酸锂、氯化锂、硅酸锂、硝酸锂、碳酸锂、磷酸锂、氢氧化锂或其水合物等。在这些试剂中，优选形成碱性水溶液的氢氧化锂、碳酸锂和硅酸锂。然而，由于其高毒性和差的水溶性，硅酸锂是不实用的。因此，碳酸锂和氢氧化锂是更优选的。封孔处理液的锂离子浓度需要为0.02-20g/L。0.02g/L以上的浓度的锂离子促进封孔处理的反应。下限优选为0.08g/L，更优选2g/L。上限更优选为10g/L。在一些情况下，锂离子浓度超过10g/L的封孔处理液可能导致急速反应，引起未用阳极氧化膜覆盖的原始铝表面的溶解。封孔处理液的pH值必须是10.5以上。pH值优选为11以上，和进一步优选12以上。此外，pH值的上限优选为14。由于封孔处理液是碱性的，因此封孔处理液容易与通过用酸性水溶液处理获得的膜反应，从而快速形成随后描述的锂化合物。此外，在pH值12以上时，更快速地形锂化合物。在一些情况下，pH值低于10.5的封孔处理液可能导致高的腐蚀率，导致差的耐腐蚀性改善效果。此外，由于pH值取决于锂离子源而变化，因此封孔处理液的pH可通过使用如硫酸、草酸、磷酸或铬酸等的酸，或者如氢氧化钠、磷酸钠或氟化钠等的碱来调节。封孔处理液的温度需要为65℃以下。下限优选为10℃以上，和更优选25-50℃。在低于25℃的温度下进行的处理由于活性低导致缓慢反应，但可预期一定的耐腐蚀性。另一方面，在一些情况下，在超过65℃的温度下，阳极氧化膜的溶解从膜表面急速进行，并且所述膜消失，从而不能获得高耐腐蚀性。关于在封孔处理液中的处理时间(浸渍时间)，当处理进行至少0.5分钟时，显示出高耐腐蚀性。上限优选为5分钟以下。在一些情况下，处理时间超过5分钟可能引起膜的急速溶解，导致耐腐蚀性恶化。其上形成阳极氧化膜的铝或铝合金材料在封孔处理液中浸渍或封孔处理液涂布之前，优选进行预处理如用水清洗。进行该预处理用于防止附着于阳极氧化膜的阳极氧化处理液污染封孔处理液，和用于除去孔洞中的阳极氧化处理液。因为锂是非常小的元素并且通过进入所述膜中的空隙容易反应，所以锂是优选的。作为与锂同族的元素钠和钾，对膜上的封孔处理的次数敏感，随着处理次数的增加，耐腐蚀性显著恶化。此外，钠和钾导致与液体试剂管理有关的高成本，因而考虑到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳极氧化膜的生产方法，所述方法包括以下步骤：在铝或铝合金材料的表面上形成阳极氧化膜；将所述阳极氧化膜的表面通过使用含锂离子的封孔处理液处理；在所述处理步骤之后在100‑150℃的范围内干燥所述阳极氧化膜；和在干燥步骤之后将已进行所述封孔处理的阳极氧化膜在烘箱中在160‑400℃的范围内加热30‑300分钟，以在所述阳极氧化膜的表面上形成微裂纹且微裂纹的数量为51‑194个微裂纹/mm。

【技术特征摘要】
2013.01.18 JP 2013-0073771.一种阳极氧化膜的生产方法，所述方法包括以下步骤：在铝或铝合金材料的表面上形成阳极氧化膜；将所述阳极氧化膜的表面通过使用含锂离子的封孔处理液处理；在所述处理步骤之后在100-150℃的范围内干燥所述阳极氧化膜；和在干燥步骤之后将已进行所述封孔处理的阳极氧化膜在烘箱中在160-400℃的范围内加热30-300分钟，以在所述阳极氧化膜的表面上形成微裂纹且微裂纹的数量为51-194个微裂纹/mm。2.根据权利要求1所述的阳极氧化膜的生产方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田昌弘，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP