JPH0239586B2 - Aruminiumumatahaaruminiumugokinnohyomenshoriho - Google Patents
AruminiumumatahaaruminiumugokinnohyomenshorihoInfo
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Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金の
表面処理法に係り、例えばトリクロロモノフルオ
ロメタン、ジクロロジフルオロメタン、モノクロ
ロトリフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメ
タン、モノクロロジフルオロメタン、テトラクロ
ロジフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエ
タン等の１種又は２種以上のハロゲン化物を含む
雰囲気中で、特にこのハロゲン化物を0.1Kg／cm2
以上含む気相雰囲気中で、アルミニウム又はアル
ミニウム合金を約270〜550℃で約５分間以上加熱
処理することにより、光沢のある均一で美麗なグ
レーの外観を呈する皮膜が形成され、しかもこの
皮膜は耐孔食性に富んでおり、又アルミニウム又
はアルミニウム合金の表面処理効率に富んだもの
となるアルミニウム又はアルミニウム合金の表面
処理法を提供することを目的とする。
表面処理法に係り、例えばトリクロロモノフルオ
ロメタン、ジクロロジフルオロメタン、モノクロ
ロトリフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメ
タン、モノクロロジフルオロメタン、テトラクロ
ロジフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエ
タン等の１種又は２種以上のハロゲン化物を含む
雰囲気中で、特にこのハロゲン化物を0.1Kg／cm2
以上含む気相雰囲気中で、アルミニウム又はアル
ミニウム合金を約270〜550℃で約５分間以上加熱
処理することにより、光沢のある均一で美麗なグ
レーの外観を呈する皮膜が形成され、しかもこの
皮膜は耐孔食性に富んでおり、又アルミニウム又
はアルミニウム合金の表面処理効率に富んだもの
となるアルミニウム又はアルミニウム合金の表面
処理法を提供することを目的とする。
従来、アルミニウム又はアルミニウム合金（以
下単にアルミニウム）の表面処理法は、クロメー
ト法又はベーマイト法等に代表される化学的な湿
式処理法、アルマイト法等に代表される電気化学
的な湿式処理法、あるいはCVD又はPVD等の乾
式処理法が提案されている。
下単にアルミニウム）の表面処理法は、クロメー
ト法又はベーマイト法等に代表される化学的な湿
式処理法、アルマイト法等に代表される電気化学
的な湿式処理法、あるいはCVD又はPVD等の乾
式処理法が提案されている。
これらの表面処理法について、アルミニウム表
面の装飾性を検討すると、上記湿式処理法は、多
様な外観が得られるものの、表面処理を施す製品
が複雑な形状としている場合には均一な処理が困
難であり、又、グレー系統の外観が得られるもの
は、アルミニウムが自然発色アルミニウム合金の
場合に限られるといつた材料の面でも制約があ
る。尚、電解エツチングによつてもグレーの仕上
がりが得られるけれども、コスト及び生産性等の
面より特殊な用途に限定されており、装飾を大き
な目的としたものには用いられていない。又、上
記乾式処理法は、時計、その他の小物の処理とし
て用いられているが、極めて高価な価値を有する
小物が対象とされているのみであり、しかも量産
性は低く、従つてこれにおいても装飾性は二義的
なもので、その他の機能を重視した処理法であ
る。
面の装飾性を検討すると、上記湿式処理法は、多
様な外観が得られるものの、表面処理を施す製品
が複雑な形状としている場合には均一な処理が困
難であり、又、グレー系統の外観が得られるもの
は、アルミニウムが自然発色アルミニウム合金の
場合に限られるといつた材料の面でも制約があ
る。尚、電解エツチングによつてもグレーの仕上
がりが得られるけれども、コスト及び生産性等の
面より特殊な用途に限定されており、装飾を大き
な目的としたものには用いられていない。又、上
記乾式処理法は、時計、その他の小物の処理とし
て用いられているが、極めて高価な価値を有する
小物が対象とされているのみであり、しかも量産
性は低く、従つてこれにおいても装飾性は二義的
なもので、その他の機能を重視した処理法であ
る。
又、耐食性について検討すると、上記湿式処理
法によるものは、一般的な耐食性にはある程度優
れているものの、耐孔食性に劣つたものであり、
例えば皮膜欠陥あるいは外的な要因によつてある
起点から孔食が進行し、これによつて寿命が決ま
つてしまうといつた欠点がある。
法によるものは、一般的な耐食性にはある程度優
れているものの、耐孔食性に劣つたものであり、
例えば皮膜欠陥あるいは外的な要因によつてある
起点から孔食が進行し、これによつて寿命が決ま
つてしまうといつた欠点がある。
次に、生産性の点について検討すると、上記湿
式処理法は、複数な形状の製品の均一処理は困難
であり、例えばパイプ等の内面の表面処理は極め
て困難であり、その他廃液処理等にも問題があ
る。又、上記乾式処理法は、一般に生産性が極め
て低く、又複雑な形状の製品の均一処理は難し
く、さらには連続処理も困難である。
式処理法は、複数な形状の製品の均一処理は困難
であり、例えばパイプ等の内面の表面処理は極め
て困難であり、その他廃液処理等にも問題があ
る。又、上記乾式処理法は、一般に生産性が極め
て低く、又複雑な形状の製品の均一処理は難し
く、さらには連続処理も困難である。
本発明は上記欠点を除去したものであり、アル
ミニウムをCCl3F、CCl2F2、CClF3、CHCl2F、
CHClF2、CCl2FCCl2F、CClF2CClF2等のクロロ
フルオロメタン、クロロフルオロエタンの１種又
は２種以上を含む気相雰囲気中で、特にこれらの
ハロゲン化物を0.1Kg／cm2以上含む気相雰囲気中
で約270〜500℃に約５分以上加熱すると、
Al2O3、AlF3を主組成とする約1000Å厚程度の酸
化皮膜が表面に均一に主成し、しかもこの皮膜は
耐食性、特に耐孔食性に優れており、又、光沢の
ある美麗なグレーの外観を呈するものとなつてい
る。
ミニウムをCCl3F、CCl2F2、CClF3、CHCl2F、
CHClF2、CCl2FCCl2F、CClF2CClF2等のクロロ
フルオロメタン、クロロフルオロエタンの１種又
は２種以上を含む気相雰囲気中で、特にこれらの
ハロゲン化物を0.1Kg／cm2以上含む気相雰囲気中
で約270〜500℃に約５分以上加熱すると、
Al2O3、AlF3を主組成とする約1000Å厚程度の酸
化皮膜が表面に均一に主成し、しかもこの皮膜は
耐食性、特に耐孔食性に優れており、又、光沢の
ある美麗なグレーの外観を呈するものとなつてい
る。
この本発明の表面処理法による皮膜生成機構の
詳細は現時点においては完全には解明されていな
いが、ほぼ次のようなものであると推測される。
すなわち、クロロフルオロメタンあるいはクロロ
フルオロエタンが酸化性雰囲気の下で約270℃以
上に加熱されると、Cl2あるいはHClのガス、
COCl2、HFあるいはF2等のガスといつたように
極めて反応性に富んだガスとなり、これら反応性
ガスがアルミニウム反応としてAlF3、AlCl3等が
生成し、このうちAlCl3は約180℃以上で気化す
るのでアルミニウム表面にはほとんど残存しない
ものとなるが、AlF3は高温酸化によつてできる
Al2O3皮膜中に共存し、さらには皮膜表面層に炭
化物が吸着されているものと考えられる。尚、気
化したAlCl3は触媒としての作用を有し、上記酸
化反応が促進されるものと思われる。
詳細は現時点においては完全には解明されていな
いが、ほぼ次のようなものであると推測される。
すなわち、クロロフルオロメタンあるいはクロロ
フルオロエタンが酸化性雰囲気の下で約270℃以
上に加熱されると、Cl2あるいはHClのガス、
COCl2、HFあるいはF2等のガスといつたように
極めて反応性に富んだガスとなり、これら反応性
ガスがアルミニウム反応としてAlF3、AlCl3等が
生成し、このうちAlCl3は約180℃以上で気化す
るのでアルミニウム表面にはほとんど残存しない
ものとなるが、AlF3は高温酸化によつてできる
Al2O3皮膜中に共存し、さらには皮膜表面層に炭
化物が吸着されているものと考えられる。尚、気
化したAlCl3は触媒としての作用を有し、上記酸
化反応が促進されるものと思われる。
このような表面処理法における処理雰囲気とし
ては、クロロフルオロメタンあるいはクロロフル
オロエタンのいずれか１種単独でもよいが、空気
との混合ガス、あるいはアルミニウムの焼鈍で用
いられるDXガスとの混合ガス雰囲気でもよく、
アルミニウム表面の皮膜を厚く生成するには、例
えば酸素を含む、より望ましくは一層多く含む酸
化性の強い雰囲気が好都合であり、又、濃色のグ
レーの外観を得るには、さらには耐孔食性が一層
向上するものを得るには、前記ハロゲン化物中の
フツ素比率の高いものを用いる方が望ましい。
ては、クロロフルオロメタンあるいはクロロフル
オロエタンのいずれか１種単独でもよいが、空気
との混合ガス、あるいはアルミニウムの焼鈍で用
いられるDXガスとの混合ガス雰囲気でもよく、
アルミニウム表面の皮膜を厚く生成するには、例
えば酸素を含む、より望ましくは一層多く含む酸
化性の強い雰囲気が好都合であり、又、濃色のグ
レーの外観を得るには、さらには耐孔食性が一層
向上するものを得るには、前記ハロゲン化物中の
フツ素比率の高いものを用いる方が望ましい。
又、処理圧力としては、バツチ処理の場合加圧
下での処理の方が反応を促進し、効率が良い。
又、被処理物を別なゾーンで予熱し、本処理を行
なうことにより、一層効果的な処理ができ、生産
性が一層向上する。尚、この場合、被処理物の予
熱温度は、本処理温度と同じかあるいは若干高目
が望ましい。
下での処理の方が反応を促進し、効率が良い。
又、被処理物を別なゾーンで予熱し、本処理を行
なうことにより、一層効果的な処理ができ、生産
性が一層向上する。尚、この場合、被処理物の予
熱温度は、本処理温度と同じかあるいは若干高目
が望ましい。
そして、処理温度を約270〜500℃としているの
は、約270℃以下の低い温度ではクロロフルオロ
メタン、クロロフルオロエタンの分解が不充分で
反応性に乏しいからであり、又、約500℃を越え
てあまりに高い温度ではアルミニウムが著しく軟
化し、再現性のある良質な皮膜が得られにくいか
らである。又、処理時間が５分以下のあまりに短
かい場合には、反応が不充分で、均質な皮膜が得
られにくい。
は、約270℃以下の低い温度ではクロロフルオロ
メタン、クロロフルオロエタンの分解が不充分で
反応性に乏しいからであり、又、約500℃を越え
てあまりに高い温度ではアルミニウムが著しく軟
化し、再現性のある良質な皮膜が得られにくいか
らである。又、処理時間が５分以下のあまりに短
かい場合には、反応が不充分で、均質な皮膜が得
られにくい。
そして、本処理法の主な適用用途は、耐孔食性
及び生産性等の面から、熱交換器等の複雑な形状
をした製品の防食処理、チユーブ内面の防食処理
に特に適しており、又、本処理後クリヤー塗装を
施すことによつて、あるいはコイル処理、コイル
コートして、装飾品、内装材等に用いることがで
きるものとなる。
及び生産性等の面から、熱交換器等の複雑な形状
をした製品の防食処理、チユーブ内面の防食処理
に特に適しており、又、本処理後クリヤー塗装を
施すことによつて、あるいはコイル処理、コイル
コートして、装飾品、内装材等に用いることがで
きるものとなる。
以下、本発明の具体的実施例の幾つかを述べ
る。
る。
実施例 １
A1050Pアルミニウム材（0.5T×70W×200L）
を、1.4Kg／cm2のジクロロジフルオロメタン雰囲
気中で約400℃に加熱して約１時間保持する。
を、1.4Kg／cm2のジクロロジフルオロメタン雰囲
気中で約400℃に加熱して約１時間保持する。
このような表面処理によつて得られたアルミニ
ウムの外観は、光沢のある美麗なグレー色であ
り、又、JISA4706による促進耐候試験600時間で
も何ら外観変化がなく、JISZ2371による塩水噴
霧試験168時間でもほとんど変色はなく、さらに
は孔食に全く認められなかつた。
ウムの外観は、光沢のある美麗なグレー色であ
り、又、JISA4706による促進耐候試験600時間で
も何ら外観変化がなく、JISZ2371による塩水噴
霧試験168時間でもほとんど変色はなく、さらに
は孔食に全く認められなかつた。
実施例 ２
A5052Pアルミニウム材（0.5T×70W×200L）
を、0.5Kg／cm2のモノクロロトリフルオロメタン
及び1.0Kg／cm2の空気雰囲気中で約350℃に加熱し
て約30分間保持する。
を、0.5Kg／cm2のモノクロロトリフルオロメタン
及び1.0Kg／cm2の空気雰囲気中で約350℃に加熱し
て約30分間保持する。
このような表面処理によつて得られたアルミニ
ウムの外観は、光沢のある美麗なグレー色であ
り、又、JISA4706による促進耐候試験600時間、
JISZ2371による塩水噴霧試験168時間でも外観変
化はなく、さらには孔食も全く認められなかつ
た。
ウムの外観は、光沢のある美麗なグレー色であ
り、又、JISA4706による促進耐候試験600時間、
JISZ2371による塩水噴霧試験168時間でも外観変
化はなく、さらには孔食も全く認められなかつ
た。
実施例 ３
A1050Pアルミニウム材（0.3T×1000W×
1000L）を、0.9Kg／cm2のジクロロジフルオロメタ
ン及び0.2Kg／cm2のDXガス（N2が86％、CO2が
11.5％、H2Oが0.8％、COが0.7％）の雰囲気中で
約350℃に加熱して約５時間保持する。
1000L）を、0.9Kg／cm2のジクロロジフルオロメタ
ン及び0.2Kg／cm2のDXガス（N2が86％、CO2が
11.5％、H2Oが0.8％、COが0.7％）の雰囲気中で
約350℃に加熱して約５時間保持する。
このような表面処理によつて得られたアルミニ
ウム表面の皮膜の厚さは約100Åあり、そしてこ
の皮膜の組成の分析はグラフに示されるような結
果であり、又、外観は光沢のある美麗なグレー色
であり、又、JISA4706による促進耐候試験600時
間、JISZ2371による塩水噴霧試験168時間でも外
観変化はなく、さらには孔食も全く認められなか
つた。
ウム表面の皮膜の厚さは約100Åあり、そしてこ
の皮膜の組成の分析はグラフに示されるような結
果であり、又、外観は光沢のある美麗なグレー色
であり、又、JISA4706による促進耐候試験600時
間、JISZ2371による塩水噴霧試験168時間でも外
観変化はなく、さらには孔食も全く認められなか
つた。
実施例 ４
A5052Pアルミニウム材（0.5T×70W×200L）
を、1.0Kg／cm2のジクロロモノフルオロメタン及
び0.5Kg／cm2の空気雰囲気中で約450℃に加熱して
約10分間保持する。
を、1.0Kg／cm2のジクロロモノフルオロメタン及
び0.5Kg／cm2の空気雰囲気中で約450℃に加熱して
約10分間保持する。
このよううな表面処理よつて得られたアルミニ
ウムの外観は、光沢のある美麗なグレー色であ
り、又、JISA4706による促進耐候試験600時間、
JISZ2371による塩水噴霧試験168時間でも外観変
化はなく、さらには孔食も全く認められなかつ
た。
ウムの外観は、光沢のある美麗なグレー色であ
り、又、JISA4706による促進耐候試験600時間、
JISZ2371による塩水噴霧試験168時間でも外観変
化はなく、さらには孔食も全く認められなかつ
た。
尚、上記実施例で用いた少なくとも、フツ素と
塩素とを有するポリハロゲン化物の他にも、トリ
クロロモノフルオロメタン、モノクロロジフルオ
ロメタン、テトラクロロジフルオロエタン、ジク
ロロテトラフルオロエタンといつたフツ素と塩素
とを有するポリハロゲン化物を用いて、同様に熱
処理をすると、アルミニウムの表面には光沢のあ
る美麗で均一なグレー色の皮膜が生成し、しかも
この皮膜は耐孔食性に富んであり、しかも処理す
べき製品が複雑な形状をしていても均一に処理で
き、連続処理が可能で、生産性に富んでいる。
塩素とを有するポリハロゲン化物の他にも、トリ
クロロモノフルオロメタン、モノクロロジフルオ
ロメタン、テトラクロロジフルオロエタン、ジク
ロロテトラフルオロエタンといつたフツ素と塩素
とを有するポリハロゲン化物を用いて、同様に熱
処理をすると、アルミニウムの表面には光沢のあ
る美麗で均一なグレー色の皮膜が生成し、しかも
この皮膜は耐孔食性に富んであり、しかも処理す
べき製品が複雑な形状をしていても均一に処理で
き、連続処理が可能で、生産性に富んでいる。
上述の如く、本発明に係るアルミニウム又はア
ルミニウム合金の表面処理法は、アルミニウム又
はアルミニウム合金を炭化水素の塩素及びフツ素
置換化合物雰囲気中で熱処理するものであるの
で、アルミニウム又はアルミニウム合金表面に生
産性良く皮膜を形成でき、特に被処理物の形状が
複雑なものであつても表面に均一な被膜を良好に
形成でき、しかもこの皮膜は耐食性、特に耐孔食
性に富んでおり、さらには光沢のある美麗なグレ
ーの外観を呈するものであつて、装飾性にも富ん
だものとなる等の特長を有する。
ルミニウム合金の表面処理法は、アルミニウム又
はアルミニウム合金を炭化水素の塩素及びフツ素
置換化合物雰囲気中で熱処理するものであるの
で、アルミニウム又はアルミニウム合金表面に生
産性良く皮膜を形成でき、特に被処理物の形状が
複雑なものであつても表面に均一な被膜を良好に
形成でき、しかもこの皮膜は耐食性、特に耐孔食
性に富んでおり、さらには光沢のある美麗なグレ
ーの外観を呈するものであつて、装飾性にも富ん
だものとなる等の特長を有する。
図面は、本発明の実施により生成した皮膜の組
成を表わすグラフ（オージエ電子分光分析、日本
電子(株)製JAMP−10による）である。
成を表わすグラフ（オージエ電子分光分析、日本
電子(株)製JAMP−10による）である。
Claims (1)
- １ アルミニウム又はアルミニウム合金を炭化水
素の塩素及びフツ素置換化合物雰囲気中で熱処理
することを特徴とするアルミニウム又はアルミニ
ウム合金の表面処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17629182A JPH0239586B2 (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | Aruminiumumatahaaruminiumugokinnohyomenshoriho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17629182A JPH0239586B2 (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | Aruminiumumatahaaruminiumugokinnohyomenshoriho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967374A JPS5967374A (ja) | 1984-04-17 |
| JPH0239586B2 true JPH0239586B2 (ja) | 1990-09-06 |
Family
ID=16011014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17629182A Expired - Lifetime JPH0239586B2 (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | Aruminiumumatahaaruminiumugokinnohyomenshoriho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239586B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5069938A (en) * | 1990-06-07 | 1991-12-03 | Applied Materials, Inc. | Method of forming a corrosion-resistant protective coating on aluminum substrate |
| US5545264A (en) * | 1994-04-26 | 1996-08-13 | Eiwa Co., Ltd. | Method of and apparatus for processing metal material |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP17629182A patent/JPH0239586B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967374A (ja) | 1984-04-17 |
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