耐海水腐蚀性出色的铝合金材料以及板式换热器制造技术

本发明专利技术提供一种相对三氟树脂防腐蚀涂膜的铝合金材料的密接性（耐海水腐蚀性）即涂膜的耐剥离性出色的铝合金材料以及将海水作为冷却水的传热部使用所述铝合金材料的板式换热器。该铝合金材料是在１０点平均粗糙度Ｒｚ被调节至０．３μｍ以上的铝合金制基材的表面上具有有机膦酸衬底被膜和进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为１～１００μｍ的氟树脂涂料被膜的耐海水腐蚀性出色的铝合金材料。另外，该板式换热器是将海水作为冷却水的传热部使用所述铝合金材料的耐海水腐蚀性出色的板式换热器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐海水腐蚀性出色的铝合金材料以及将其用于以海 水为冷却水的传热部的板式换热器。
技术介绍
由于铝合金的比强度高而且热传导性高，所以被通用作小型且轻型的 换热器的材料。作为使用了铝合金材料的换热器，具有代表性的是家庭用的空气调节器或汽车的散热器等使用的管片式(fm-and-tube)的换热器。与此相对，将海水作为冷却水的工业板式换热器通常使用钛，但正在探讨使用更经济的铝合金。这样的具有将海水作为冷却水的传热部的板式换热器在海水环境中使用时被暴露在严酷的腐蚀环境中。所以，目前正在使用耐腐蚀性出色的 钛。因而，尽管作为原材料的铝合金材料的耐腐蚀性高，但在这样的板式 换热器中使用铝合金作为钛的替代的情况下，必需更充分的防腐蚀对策。通常，作为此种板式换热器的铝合金材料的防腐蚀手段，除了利用阳 极氧化膜的形成以外，还使用电防腐蚀、用涂料形成涂膜等手段，另外， 适用于换热器的情况下，还利用向冷却水中添加抑制剂等手段。但是，板式换热器为一过式(一过性)，在冷却水通过装置内之后被排 出系统外，没有进行冷却水的循环使用，所以利用抑制剂的防腐蚀对策是 不恰当的，利用涂膜形成的防腐蚀对策在经济上是适合的。另一方面，作为相对于换热器用的铝合金材料的涂膜，提出了无机系、 有机系、有机一无机混合系等各种类型，已被实际利用。作为这样的换热 器的涂膜形成手段，例如有专利文献l、 2等。在专利文献1中，不是针对成为本专利技术对象的使用海水的板式换热 器，而是针对家庭用的空气调节器或汽车的散热器等使用的管片式换热器的铝合金材料，公开了形成聚苯胺涂膜。在专利文献2中，与专利文献1相同，针对家庭用的空气调节器或汽 车的散热器等中使用的管片式换热器的铝合金材料，公开了将化学氧化处 理被膜或硅酸盐处理被膜作为复合衬底，形成涂膜，从而使密接性提高。 另外，在非专利文献l中，作为相对一过式的换热器的防腐蚀涂膜，公开 了三氟树脂具有自身修复性。进而，在专利文献3中，作为该三氟树脂防腐蚀涂膜的改良，提出了由含有0.1 10vol^的从锌、钛、锰、铝及铌中选择的1种或2种以上的三氟树脂构成的自身修复性铝合金防腐蚀涂膜。这是针对以下情况的对 策，在将海水用作冷却介质的换热器中，换热器表面容易受伤，而一旦出 现创伤，则由于海水的剧烈的腐蚀作用，创伤有急剧扩大的趋势。即，含 有所述金属的粉末的三氟树脂防腐蚀涂膜具有即使在涂膜上出现创伤也 可以修复该创伤的自身修复性。专利文献l:日本特开2003 — 88748号公报 专利文献2:日本特开2004—42482号公报 专利文献3:日本特开2006—169561号公报非专利文献l:矢吹彰广、山上广义、大胁武史、足立清美、野一色 公二 ， " 了 A$ 二々厶合金用防食塗膜O自己修復性能材料i:環境研究発表会講演集(铝合金用防腐蚀涂膜的自身修复性能材料和环境研究发表会 讲演集)"3—4(2004)在所述的专利文献1的涂膜中，作为在家庭用的空气调节器或汽车的 散热器等中使用的管片式的换热器的耐腐蚀性提高可能足够了。但是，对 于成为本专利技术对象的使用海水的板式换热器而言，在海水等的盐水环境下 的耐腐蚀性不充分。与此相对，所述的专利文献3或非专利文献1的三氟树脂防腐蚀涂膜 作为涂膜自身，与专利文献1的涂膜或阳极氧化被膜或其他涂膜等的防腐 蚀手段相比，具有出色的耐海水腐蚀性。但是，在成为本专利技术对象的使用 海水的板式换热器中使用的情况下，存在长期使用时相对铝合金材料的密 接性(密接耐久性)变差从而缺乏可靠性的问题。这样的在成为本专利技术对象的使用海水的板式换热器中的长期使用时相对铝合金材料的密接性(密接耐久性)变差的问题，即使在所述的专利文 献2的以在家庭用空气调节器或汽车的散热器等中使用的换热器为对象 的衬底处理中也同样发生。艮口，所述在空气调节器或汽车的散热器等中使用的管片式换热器等的 换热器寿命本身即使长也充其量十几年左右，需要的耐腐蚀性寿命也是此 程度的较短期间。但是，所述天然液化气的气化器等将海水作为冷却水的 板式换热器工业上在工厂内使用，设备自身为大规模且为高额。所以，换 热器的寿命或耐腐蚀性寿命也需要几十年以上的半永久的寿命。需要这样长寿命的将海水作为冷却水的板式换热器的耐腐蚀性除了 涂膜自身的耐腐蚀性以外，涂膜相对于铝合金材料的密接性成为具有支配 性的因素。这是因为，假设在使用中涂膜剥脱的情况下，即使涂膜自身的 耐腐蚀性好，也是无意义的。换言之，需要长寿命的将海水作为冷却水的 板式换热器的耐海水性等耐腐蚀性可以说是涂膜相对于铝合金材料的密 接性。这样的涂膜的密接性被海水等腐蚀液引起的涂膜的膨胀所妨碍。在该点上，如所述专利文献3或非专利文献1，在相对铝合金材料表 面直接设置三氟树脂防腐蚀涂膜的防腐蚀方法中，具有相对铝合金材料的 密接性差，实际上不能提高在使用海水下的耐腐蚀性的实用方面的问题。
技术实现思路
鉴于所述情况，本专利技术的目的在于提供相对三氟树脂防腐蚀涂膜的铝 合金材料的密接性(耐海水腐蚀性)即涂膜的耐剥离性出色的铝合金材料， 以及将海水作为冷却水的传热部中使用了所述铝合金材料的板式换热器。为了实现所述目的，本专利技术第1方面所涉及的采用了耐海水腐蚀性出色的铝合金材料的手段的特征在于，在10点平均粗糙度Rz被调节至 0.3pm以上的铝合金制基材的表面上，具有有机膦酸衬底被膜，以及进而 在其上形成的干燥后的平均膜厚为1 100pm的氟树脂涂料被膜。本专利技术第2方面所涉及的采用了铝合金材料的手段的特征在于，在本 专利技术第1方面记载的铝合金材料中，所述铝合金制基材的表面的10点平 均粗糙度Rz被调节至1.0|_im以上。本专利技术第3方面所涉及采用了铝合金材料的手段的特征在于，在本专利技术第1或2方面记载的铝合金材料中，构成所述氟树脂涂料被膜的氟树脂 为三氟树脂。本专利技术第4方面所涉及釆用了铝合金材料的手段的特征在于，在本专利技术第3方面记载的铝合金材料中，所述三氟树脂为三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物，所述氟树脂涂料是利用异氰酸酯交联该三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物 而成的涂料。本专利技术第5方面所涉及采用了铝合金材料的手段的特征在于，在本发 明第1 4方面中任一方面记载的铝合金材料中，所述铝合金基材为JIS 或AA规格规定的3000系。本专利技术第6方面所涉及的采用了板式换热器的手段的特征在于，以海 水作为冷却水的传热部使用了本专利技术第1 5中任一方面记载的铝合金材 料。如果利用本专利技术第1方面的耐海水腐蚀性出色的铝合金材料，则由于 在10点平均粗糙度Rz被调节至0.3(im以上的铝合金制基材的表面上， 具有有机膦酸衬底被膜，以及进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为l 100pm的氟树脂涂料被膜，所以可以抑制涂膜膨胀引起的剥离，可以得到 耐海水腐蚀性出色的铝合金材料。在这一点上，通常在铝合金材料上实施涂装的情况下，为了提高涂膜 的密接性而进行涂装衬底处理。作为这些以往的涂装衬底处理，进行铬酸 盐光泽处理、无机磷酸处理、化学氧化处理等化学被膜处理或者多孔阳极 氧化处理等。另外，如上所述，在专利文献2中，相对在家庭用的空气调 节器或汽车的散热器等中使用的管片式换热器的铝合金材料，公开了将化 学氧化处理被膜或硅酸盐处理被膜作为复合衬底。据本专利技术人的见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐海水腐蚀性出色的铝合金材料，其特征在于，　在１０点平均粗糙度Ｒｚ被调节至０．３μｍ以上的铝合金制基材的表面上，具有有机膦酸衬底被膜，以及进而在其上形成的干燥后的平均膜厚为１～１００μｍ的氟树脂涂料被膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大胁武史，漆原亘，衣笠润一郎，野一色公二，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]