JPS61276994A - マグネシウム又はマグネシウム合金の表面処理方法 - 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〕 この発明はマグネシウム又はマグネシウム合金の表面処
理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、マグネシウム又はマグネシウム合金はアルミ
ニウム又はアルミニウム合金と同じく化学的には非常に
活性であり１種々の化学物質と反応しやすいため丁度、
鋼が錆び、銅が変色する様にマグネシウム又はマグネシ
ウム合金の表面にも酸化物の皮膜が生成する。

マグネシウム又はマグネシウム合金は仲の金属より電気
的に卑であり、犠牲的に腐食されるので、マグネシウム
又はマグネシウム合金を他の金属と接触して使用する場
合、特にぬれているか又は湿度が高く局部電池を形成す
るような環境ではより以上の社章を払わねばならない。

従って、腐食環境又は局部電池を形成するｉ境からマグ
ネシウム又はマグネシウム合金の表面を保論する手段と
して表面処理技術が考えられる。

又、マグネシウム又はマグネシウム合金は実用金属中殻
も比重が小さく、航空宇宙機器の軽量化のニーズの高ま
りと共に着目され９表面処理方法の確立が要請されてい
る。

しかしながら、マグネシウム又はマグネシウム合金は、
上記に述べたように他の金属より電気的に卑であり耐食
性が劣っており、又航空宇宙機器用材料として電体伝導
特性及び熱放射特性等が劣るためその用途が制約されて
いる。

即ち、電波回路部品として用いられる場合には模型導性
が要求され、字面空間を飛行する人工衛星搭載部品に用
いられる場合には衛星内部の温度を適正に保つために熱
放射性が要求される。

これらの要求を満足させるためにマグネシウム又はマグ
ネシウム合金からなる基材表面に金を被覆する方法が知
られている。

かかる方法としては９例えば（′７１電解によって金め
つきをする方法、（イ）蒸着、スパッタリング等の乾式
めっきによる方法、欧）レーザーにより合金層を形成す
る方法等が￥げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のマグネシウム又はマグネシウム合金
の表面処理方法では次に述べるような問題点−が卒けら
れる。

即ち、上記（７）の方法によれば、蒸気脱脂、エツチン
グ、活性化等の工程を経て所要の金めつきを行うもので
あるが、マグネシウム又はマグネシウム合金からなる基
材表面は上記の加］＝工程中、空気又は水と接触すると
薄い酸化膜が生成されよい密着性が得がたい。又、マグ
ネシウム又はマグネシウム合金は必要な物性を得るため
１通常多種類の金属と合金化されており、加工方法も圧
延、鋳造、ダイキャスト等があり、熱処理されることも
多い。このため金属組織も一様でないため、めっき前処
理方法もそれぞれ変化させる必要があり、めっき後の品
質も安定したものが得がたい。

上記（イ）の方法では、電導性のよい銅、金を蒸着。

又はスパッタリング等の装置を用いてマグネシウムヌは
マグネシウム合金からなる基拐表面な被覆するのである
が、皮膜が厚く生成せず、しかも皮膜の密着性も安定し
たものが得られず実用に供することができない。

上記ゆ）の方法では、マグネシウム又はマグネシウム合
金からなる基拐表面にめっき、蒸着、スパッタリング等
によって皮膜を形成し、その後レーザーにより表面温度
を融点以上に加熱し９表面層を溶融させて合金層を形成
するものであるが、レーザー出力又は移動速度によって
も違うが溶融幅は０１〜０．３１１ｊという程度のもの
であり、大きな部品加工には実用に供することができな
い。

という問題点があった。

この発明は上記した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は比較的簡便な方法により、基材表
面の任意の部分に優れた電気伝導性を有し、かつ優れた
熱放射性を有する処理層を付与する方法を提供するにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るマグネシウムヌはマグネシウム合金の表
面処理方法は、鋭意検討を重ねた結果、マグネシウム又
はマグネシウム合金からなる基狗表面上にアルミニウム
を乾式めっき法（イオン・ブレーティング、イオンビー
ムクラスター等）により厚く付け、その後常法によりア
ルミニウムの前処理を行って銅、金めつき又は銅、ニッ
ケル、金めつきを抜機することにより、上記目的が達成
できることをみいたし９本発明を完成するに到った。

即ち９本発明σ）マグネシウム又はマグネシウム合金の
表面処理方法は、マグネシウム又はマグネシウム合金か
らなる基材表面を機械的方法により所要の表面粗さに仕
上げ、ついで乾式めっき装置（イオン・ブレーティング
、イオン・ビームクラスター等）を使ってアルミニウム
を厚く付け、その後アルミニウム用の脱脂、酸洗い、亜
鉛＃換。

銅ストライク処理等の前処理を行って銅、金めつき、又
は銅、ニッケル、金めつきを行うことを特徴とするもの
である。

以下において９本発明を更に詳しく説明する。

本発明の表面処理方法は、先ずマグネシウム又はマグネ
シウム合金からなる基材表面を機械的方法により所要の
表面粗さに仕上げる。かかる機械的方法としては１例え
ばドライ・ホーニング装置。

液体ホーニング装置、サンド・ブラスト装置等があるが
、最も適しているのはドライ・ホーニング装置である。

かかる処理は１例えば、３００から４００メツシユのガ
ラス・ビーズを２　ｋｇ／ｄ　から５　ｋｇ／ｄの空気
圧で基材表面の任意の部分に吹き付けるのである。

基桐表面に吹き付ける際は、所要とする部分に均等に吹
き付けることが好ま１−い。かかる処理によって残った
ガラス・ビーズを除去するために。

２　ｋｇ／ｃｊから５ｋｇ／ｄの空気圧で乾いた空気を
吹き付け、可能な限りガラス・ビーズを取り除く。その
後、超音波洗浄装置に純水を入れ、その超音波洗浄装置
の中で常温で約２０分間洗浄を行ない、ついで純水の流
水中でよく洗浄し、さらに純水をアルコールと交拗後超
音波洗浄を常温で約２０分間行う。

かかる処理後、マグネシウム又はマグネシウム合金から
なる基相表面に汚点が残らないようにチッ素ガスを２　
ｋｇ／ｄから５　ｋｇ／ｄの圧力で吹き付け。

温度７０〜９０”（”で２０分間乾燥する。

本発明の表面処理方法は、ついでチタニウム又はチタニ
ウム合金からなる基相表面にめっきするのを容易にする
ためにイオン・ブレーティング装置を使ってアルミニウ
ムを被核するのである。

かかる処理に先たってマグネシウム又はマグネシウム合
金からなる基相表面のゴミ付着を除去し。

清浄な状態を保つための所要ｔ「処理を行った後。

装置に入れて、イオン・ブレーティングによるアルミニ
ウム皮膜生成前に表面に付着した水分の除去を加熱によ
って除去することが望ましい。

次に頁空槽を１０　’ＴＯＲＩｔ迄排気し、不活性ガス
を光てんし、イオン・ブレーティングするマグネシウム
又はマグネシウム合金からなる基桐表面にｅｌｏｏｖの
負の電圧を印加し、アルミニウム蒸発用ルツボとの間に
グロー放電を起こさせるのである。グロー放電によって
マグネシウム又はマグネシウム合金からなる基材表面が
クリーニングされ。

つぎの放電でアルミニウムが部分的にイオン化して、負
に帯電したマグネシウム又はマグネシウム合金からなる
基相表面にひきつけられて大きなエネルギーを持って蒸
着されるので密着のよいアルミニウムの皮膜が得られる
。この場合１次にめっきを行うので膜厚を２０から３０
ミクロンにすることが好ましい。

本発明の表面処理は、ついで常法によりアルミニウムの
前処理を行って銅、金めつき、又は銅。

ニッケル、金めつきを所要の脱環付着させるのである。

かかる処理は９例えば脱脂、酸洗い、亜鉛置換。

銅ストライク等のアルミニウムの前処理Ｔ８を経て艮電
包伝導を得るために銅、金めつきを行うか。

又は耐食性、熱放射性の良好な銅、ニッケル、金めつき
を行うのである。

かかる処理において、銅めっき皮膜の比抵抗値は１．７
２Ｘ１０　’Ω−ｍ、金めつき皮膜の比抵抗値は２．２
　Ｘ　１０−６０−ｍであるために、電波回路部品に適
用する場合、使用する周波数に従って下記の関係式によ
り銅めつき膜厚を厚くシ、金めつき膜厚は銅の腐食防止
及び熱放射特性を得るために適用するのであるから可能
な限り薄くした方が艮い。

又、銅めっき、金めつき浴は光沢剤の含まないものを適
用することによって、良電気伝導性効果が増大する。一
方、熱放射特性を要求する場合。

銅めっき、ニッケルめっき浴は光沢剤の含むものを適用
する方が効果が増大する。

〔作用〕

この発明においてはイオン・ブレーティング法によって
マグネシウム又はマグネシウム合金からなる基材表面に
アルミニウムを付着させるので。

その後のめつき処理方法がいちじるしく容易となり、文
書られるアルミニウム皮膜は他の金属を含まないため金
属組織も一様でありめっき前処理も単一で可能なのでめ
っき後の品質も安定したものとなる。

さらにアルミニウム皮膜の比抵抗値も２．６６Ｘ１０”
Ω−１であるため、場合によってはその後のめっきが不
要である。

又、この発明において、常法によりアルミニウムの前処
理を行った後、銅、金めつき°又は銅、ニッケル、金め
つきを行っているので優れた電気伝導性又は耐食性、熱
放射性を得ることができる。

〔実施例〕

以下において実施例を掲け、この発明を更に詳しく説明
する。

実施例 幅５Ｑｓ＋ｍ、長さ１００關、厚さ１０厘網間有するマ
グネシウム合金Ａ２３１Ｂからなる基材を次に示す工程
に従って処理した。

（１））ＩＪクレン脱脂　温度８０〜９０℃　時間９０
秒間浸漬した。

（２）　　ドライ・ホーニング処理 ＃３００メツシュのガラス・ビーズを空気圧３ｋｇ／ｄ
で吹き付けた。その後、乾いた空気を空気圧３　ｋｇ／
ｄで吹き付は表面に付着したガラス・ビーズを除去した
。

（３）純水に反故し、超音波洗浄　常温１時間２０分間 （４）純水流水洗　常温１時間適宜 （５）　　アルコールに浸漬し、超音波洗浄、常温。

時間２０分間 （６）チッ素ガスを吹き付ける。常温１時間適宜（７）
乾燥　温度７０〜９０℃１時間２０分間（８）チッ素ガ
スを吹き付け９表面に付着したゴミを除去する。

（９）　　イオン・ブレーティング装置に入れ、基桐な
温度３００℃に予熱し、その後真空槽を１０’ＴＯ皿迄
排気し、アルゴンガスな封入後基拐に１５０■ノ負ノ電
圧を印加し、アルミニラムラ２５ミクロン蒸着した。

ＯＩ　　アルカリ洗浄　温度５０〜７０′ｃ　　時間２
０秒間旧）流　水　洗　　常温　　　　　時間２０〜３
０秒間ｏｚ　　硝酸浸漬　　常温　　　　　時間１０〜
２０秒間０３　　流　水　洗　　常温　　　　　時間２
０〜３０秒間ａ４１　　亜鉛置換　　常温　　　　　時
間４０〜６０秒間ａＳ　流　水　洗　　常温　　　　　
時間２０〜３０秒間ＯＧ　　希硫酸浸漬　　常温　　　
　　時間１０〜２０秒間０η　流　水　洗　　常温　　
　　　時間２０〜３０秒間ＱＩＣ亜鉛置換　　常温　　
　　　時間４０〜６０秒間０１　　流　水　洗　　常温
　　　　　時間２０〜３０秒間ａｎ　　流　水　洗　　
常温　　　　　時間２０〜３０秒間（ハ）流　水　洗　
　常温　　　　　時間２０〜３０秒間哨　流　水　洗　
　常温　　　　　時間２０〜３０秒間（ハ）流　水　洗
　　常温　　　　　時間４０〜６０秒間（至）純　水　
洗　　常温　　　　　時間４０〜６０秒間Ｇυ　純水湯
洗　　温度８０〜１００℃　時間４０〜６０秒間（ハ）
　乾　　　燥　　温度６０〜１００℃時間１０〜３０分
間以上の処理をして得た金めつき品の密着強度は使用条
件に十分耐え得るものであり、　０ｉｅｒ　Ｄｕｎｋｌ
ｅＤＢ−１００により測定した赤外放射率は００３％で
あった。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように１本発明の表面処理方法
によれば、従来、湿式めっき方法では品質的に不安定で
あったマグネシウム又はマグネシウム合金からなる基相
の表面処理方法が乾式めっき法と湿式めっき法との組合
せにより容易となり。

Ｃ１３） 品質的に安定したものとｔ「つだので、今迄制約されて
いた用途の道を切り開いたものである。

ヌ、マグネシウム又はマグネシウム合金の軽量性に加え
電気的良伝導性ヌは耐食性、熱放射特性を有し、今後高
成長が期待されている航空宇宙機器用材料として重装な
地位を占めるものと確信する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マグネシウム又はマグネシウム合金からなる基材表面を
   機械的方法により所要の表面粗さに仕上げ、ついでアル
   ミニウムを乾式めっき（イオンプレーティング、イオン
   ビームクラスター、他）によって２０〜３０μｍ付着さ
   せ、その後常法によりアルミニウムの前処理を行って銅
   、金めっき又は銅、ニッケル、金めっきを行なうことを
   特徴とするマグネシウム又はマグネシウム合金の表面処
   理方法。