阳极氧化膜形成处理剂和阳极氧化膜形成方法与流程

文档序号:18462916发布日期:2019-08-17 02:11
阳极氧化膜形成处理剂和阳极氧化膜形成方法与流程

本发明涉及一种用于在由铝或铝合金构成的基材上形成阳极氧化膜的阳极氧化膜形成处理剂和阳极氧化膜形成方法。



背景技术:

在由铝或铝合金构成的基材的表面,以提高其隔热性和耐磨性等为目的,形成阳极氧化膜(耐酸铝)。

作为阳极氧化膜的形成方法,已知如下一种方法,即,将基材和阴极浸渍于电解液中,进行以该基材为阳极的电解。通过该电解,在基材侧产生的氧在该基材的表面与铝反应,由此形成由氧化铝构成的阳极氧化膜。

关于这种阳极氧化膜,为了抑制膜厚的不均匀化的同时提高成膜速度,例如在日本发明专利公开公报特开平11-236696号中提出了一种阳极氧化膜的形成方法,即,通过设置于电解槽的多个电解液喷射口,一边向基材喷射电解液,一边形成阳极氧化膜。



技术实现要素:

然而,为了在上述形成方法中提高阳极氧化膜的成膜速度,需要喷射机构等大规模且复杂的设备。

本发明的主要目的在于,提供一种能够通过简单的结构提高阳极氧化膜的成膜速度的阳极氧化膜形成处理剂。

本发明的另一目的在于,提供一种能够通过简单的结构提高阳极氧化膜的成膜速度的阳极氧化膜形成方法。

根据本发明的一技术方案,提供一种阳极氧化膜形成处理剂,其用于在由铝或铝合金构成的基材上形成阳极氧化膜,该阳极氧化膜形成处理剂由通过非离子表面活性剂增加电解液的粘度而成的粘性体构成。

根据本发明的发明人的深入研究,得知通过使用非离子(nonion)表面活性剂,能够良好地增加用于进行阳极氧化处理的电解液的粘度。例如,在未增加粘度的液体的电解液中,即使通过将基材作为阳极的电解而在该基材侧产生氧,该氧也会随着液体的电解液的流动而容易地离开基材,因此,有时不会贡献于产生阳极氧化膜的反应。

另一方面,在通过使由粘性体构成的阳极氧化膜形成处理剂接触基材来进行上述电解的情况下,能够抑制阳极氧化膜形成处理剂的流动,因此,在基材侧所产生的氧容易留在该基材的表面附近。其结果,能够使所产生的氧积极地贡献于产生阳极氧化膜的反应,促进该反应,进而提高阳极氧化膜的成膜速度。

因此,根据该阳极氧化膜形成处理剂,例如,不使用喷射机构等特殊的设备,而通过利用非离子表面活性剂将电解液制成粘性体的简单的结构,就能够提高阳极氧化膜的成膜速度。另外,如上所述,即使不提高阳极和负极之间的电压(电流密度),也能够提高成膜效率并提高成膜速度,相应地,易于在抑制阳极氧化膜的膜厚的不均匀化的同时实现厚膜化。

而且,粘性体的阳极氧化膜形成处理剂容易成形,能够维持所期望的形状。因此,例如,通过将阳极氧化膜形成处理剂载置于基材上,或者以使阳极氧化膜形成处理剂接触基材的状态支承阳极氧化膜形成处理剂,而不使用电解槽本身,也能够以优异的成膜速度形成阳极氧化膜。即,根据该阳极氧化膜形成处理剂,还能够显著地简化用于形成阳极氧化膜的设备,并且节省空间。

优选上述阳极氧化膜形成处理剂为如下形状,即,覆盖所述基材的形成所述阳极氧化膜的膜形成部位且使所述基材的除所述膜形成部位以外的非形成部位露出的形状。如上所述,粘性体的阳极氧化膜形成处理剂可以成形为所期望的形状,因此,能够形成为能够选择性地接触基材的膜形成部位的形状。在这种情况下,能够不用经过掩蔽等复杂的工序,而在基材上局部地形成阳极氧化膜。

另外,由于可以使粘性体具有柔软性,因此,例如,即使在膜形成部位由弯曲面或倾斜面等构成的情况下,也能够使阳极氧化膜形成处理剂以追随该膜形成部位的形状的方式发生变形。据此,能够使阳极氧化膜形成处理剂良好地接触整个膜形成部位,因此,能够形成膜厚的不均匀化受到抑制且质量优异的阳极氧化膜。

优选上述阳极氧化膜形成处理剂在常温下的粘度为10000mPa·s以上。在这种情况下,能够将阳极氧化膜形成处理剂良好地保持在成形为所需形状的状态,容易且高精度地使其与膜形成部位接触。

根据本发明的另一技术方案,提供了一种阳极氧化膜形成方法,在由铝或铝合金制成的基材上形成阳极氧化膜,该方法具有:接触工序,使由通过非离子表面活性剂增加电解液的粘度而成的粘性体构成的阳极氧化膜形成处理剂接触所述基材;和通电工序,将所述基材作为阳极,在所述基材与设置于所述阳极氧化膜形成处理剂的阴极之间进行通电。

在该阳极氧化膜形成方法中,在接触工序中,使流动受到抑制的粘性体的阳极氧化膜形成处理剂接触基材,在通电工序中,进行以基材为阳极的电解。据此,能够将在基材侧所产生的氧留在该基材的表面附近,促进产生阳极氧化膜的反应。其结果,能够提高阳极氧化膜的成膜速度。

因此,在该阳极氧化膜形成方法中,通过使用由通过非离子表面活性剂而粘度增加的电解液的粘性体构成的阳极氧化膜形成处理剂的简单的结构,能够在抑制膜厚的不均匀化的产生的同时,提高阳极氧化膜的成膜速度。而且,由于阳极氧化膜形成处理剂由粘性体构成,因此,不使用电解槽,也能够形成阳极氧化膜。在这种情况下,可以显著简化用于形成阳极氧化膜的设备,并且节省空间。

在上述阳极氧化膜形成方法中,优选在所述接触工序中,使如下形状的所述阳极氧化膜形成处理剂接触膜形成部位,即,覆盖所述基材的形成所述阳极氧化膜的膜形成部位且使所述基材的除所述膜形成部位以外的非形成部位露出的形状的所述阳极氧化膜形成处理剂。在这种情况下,能够不用经过掩蔽等复杂的工序,而在基材上局部地形成阳极氧化膜。另外,通过使粘性体具有柔软性,例如即使是由弯曲面或倾斜面等构成的膜形成部位,也能够使阳极氧化膜形成处理剂良好地接触整个膜形成部位,形成膜厚的不均匀化受到抑制且质量优异的阳极氧化膜。

在上述阳极氧化膜形成方法中,优选在所述接触工序中,使常温下的粘度为10000mPa·s以上的所述阳极氧化膜形成处理剂接触所述基材。在这种情况下,由于能够将阳极氧化膜形成处理剂良好地保持在成形为所期望的形状的状态,因此,在接触工序中,能够使阳极氧化膜形成处理剂容易且高精度地接触膜形成部位。

在上述阳极氧化膜形成方法中,优选在所述接触工序中,使冷却至-30℃~0℃的所述阳极氧化膜形成处理剂接触所述膜形成部位。在这种情况下,由于预先将阳极氧化膜形成处理剂冷却至上述范围内的温度,因此,即使阳极氧化膜形成处理剂由于在通电工序中所产生的焦耳热等而升温,也能够抑制在该阳极氧化膜形成处理剂中阳极氧化膜溶解的溶解速度相对于成膜速度变大。

另外,由于还能够抑制阳极氧化膜形成处理剂的粘度降低,因此,能够在良好地保持成形的阳极氧化膜形成处理剂的形状的同时,进行通电工序。其结果,能够在基材上高精度且高质量地形成所期望的厚度的阳极氧化膜。

在上述阳极氧化膜形成方法中,优选在所述接触工序之前,还具有脱脂工序,所述脱脂工序为:使脱脂处理剂接触所述膜形成部位来进行脱脂处理,其中,所述脱脂处理剂由通过非离子表面活性剂增加氢氧化钠水溶液的粘度而成的粘性体构成,为覆盖所述膜形成部位且使所述非形成部位露出的形状。通过使用非离子表面活性剂,氢氧化钠水溶液的粘度也能够良好地增加。因此,能够使由粘度增加的氢氧化钠水溶液的粘性体构成的脱脂处理剂形成为能够选择性地接触膜形成部位的形状。

因此,在作为形成阳极氧化膜的接触工序和通电工序之前的处理,而对膜形成部位实施脱脂处理的脱脂工序中,也能够省略掩蔽等复杂的工序。另外,通过使粘性体具有柔软性,例如,即使是由弯曲面或倾斜面等构成的膜形成部位,也能够使以追随该膜形成部位的形状的方式发生变形的脱脂处理剂接触该膜形成部位。据此,能够对膜形成部位良好地进行脱脂。再者,由于能够容易地避免脱脂处理剂接触非形成部位,因此,能够抑制在脱脂工序中非形成部位溶解而导致其尺寸发生变化等情况。

在上述的阳极氧化膜形成方法中,优选在所述脱脂工序中,在使所述脱脂处理剂接触所述膜形成部位的状态下施加振动。在该情况下,能够更加有效地进行膜形成部位的脱脂处理。

上述目的、特征和优点可以从参照附图说明的以下实施方式的说明中容易地理解。

附图说明

图1A~图1C是说明本发明的实施方式所涉及的阳极氧化膜形成方法的接触工序和通电工序的说明图。

图2A~图2C是说明本发明的实施方式所涉及的阳极氧化膜形成方法的脱脂工序的说明图。

图3是表示实施例A~J的各阳极氧化膜形成处理剂的、非离子表面活性剂的种类、非离子表面活性剂相对于电解液的浓度、粘度、与电解液相比的流动性的图表。

具体实施方式

下面,列举优选的实施方式,参照附图,对本发明所涉及的阳极氧化膜形成处理剂和阳极氧化膜形成方法进行详细说明。

如图1A~1C所示,本实施方式所涉及的阳极氧化膜形成处理剂10由通过非离子表面活性剂来增加电解液的粘度而获得的增粘体构成,并且用于在由铝或铝合金构成的基材12的膜形成部位12a上形成阳极氧化膜14。

可使用该阳极氧化膜形成处理剂10的基材12没有特别限定,但作为该基材12的优选例,可列举的是构成内燃机的燃烧室的部件。此外,内燃机的结构是公知的,因此,省略其图示和详细的说明。

例如,在基材12为气缸盖的情况下,可以将面向燃烧室的底面作为膜形成部位12a,将其他部位作为不形成阳极氧化膜14的非形成部位12b。另外,也可以将气缸盖的进气口或排气口的内壁面作为膜形成部位12a。除此之外,还优选将活塞的顶面、气缸体的缸孔(bore)内表面等能够通过形成阳极氧化膜14来提高隔热性而降低内燃机的冷却损失的部位作为膜形成部位12a。

在本实施方式中,阳极氧化膜形成处理剂10被成形为覆盖膜形成部位12a且使非形成部位12b露出的形状。

电解液没有特别的限定,只要是在通常的阳极氧化处理中使用的电解液即可,但优选硫酸水溶液、草酸水溶液等酸性电解液。另外,从提高阳极氧化膜14的成膜速度的观点出发,更优选电解液是硫酸水溶液。在这种情况下,作为硫酸水溶液的优选浓度,列举使其浓度为15wt%以下。

非离子表面活性剂具有通过与电解液混合而增加该电解液的粘度(凝胶化)的功能。作为这种非离子表面活性剂,例如可以使用株式会社ADEKA制的商品名为“ADEKA NOL GT-730”、“ADEKA NOL GT-1306”、“ADEKA NOL UH-752”等市售品。

通过调整阳极氧化膜形成处理剂10中的非离子表面活性剂的浓度,能够调整阳极氧化膜形成处理剂10的粘度。阳极氧化膜形成处理剂10的粘度根据其使用形态适当调整即可。在如上所述将阳极氧化膜形成处理剂10设定为覆盖膜形成部位12a且使非形成部位12b露出的形状的情况下,优选将常温下的粘度设定为10000mPa·s以上,以易于维持该形状。此外,该粘度是使用RION株式会社制的B型粘度计“Viscotester VT-04F”(商品名)测定的值。

另外,在使用上述市售品使阳极氧化膜形成处理剂10在常温下的粘度为10000mPa·s以上的情况下,使阳极氧化膜形成处理剂10中的非离子表面活性剂的浓度为5~40wt%即可。

阳极氧化膜形成处理剂10基本上如上述那样构成。下面,边同时参照图2A~图2B,边列举在基材12的除非形成部位12b之外的膜形成部位12a上局部地形成阳极氧化膜14的情况为例对本实施方式所涉及的阳极氧化膜形成方法进行说明。

该阳极氧化膜形成方法具有在膜形成部位12a上形成阳极氧化膜14之前先对膜形成部位12a进行脱脂处理的脱脂工序。如图2A所示,在脱脂工序中,首先,准备脱脂处理剂20,该脱脂处理剂20由通过非离子表面活性剂增加氢氧化钠水溶液的粘度而成的粘性体构成,为覆盖膜形成部位12a且使非形成部位12b露出的形状。

作为氢氧化钠水溶液的优选浓度,可列举使其浓度为15wt%以下。另外,对于氢氧化钠水溶液,也可以通过混合与上述电解液同样的非离子表面活性剂而制成粘性体。此时,为了得到氢氧化钠水溶液和非离子表面活性剂大致均匀地混合的脱脂处理剂20,优选例如通过在加温的氢氧化钠水溶液中添加非离子表面活性剂并搅拌,将它们混合直至大致均匀之后,一边继续搅拌一边将混合液自然冷却,而使氢氧化钠水溶液的粘度增加。

另外,在形成上述形状的脱脂处理剂20时,例如,可以在与该形状相应的模具(未图示)内增加氢氧化钠水溶液的粘度,也可以对粘度增加后的氢氧化钠水溶液进行成形。此外,对于脱脂处理剂20,也优选将其在常温下的粘度设为10000mPa·s以上,以容易维持上述形状。

在进行电解脱脂作为脱脂处理的情况下,将构成阴极或阳极的电极22设置在脱脂处理剂20上。作为这些电极22的材料,可以使用通常的电解脱脂所使用的材料。可以在将电极22的一部分浸渍于氢氧化钠水溶液的状态下,通过增加该氢氧化钠水溶液的粘度,将电极22设置在脱脂处理剂20上。代替于此,也可以通过将电极22插入粘度增加后的氢氧化钠水溶液中,而将电极22设置在脱脂处理剂20上。

接着,如图2B所示,例如,通过将脱脂处理剂20载置在膜形成部位12a,而使脱脂处理剂20接触膜形成部位12a。此外,也可以使用未图示的支承材等,在使脱脂处理剂20接触膜形成部位12a的状态下支承脱脂处理剂20。此时,由于脱脂处理剂20为上述形状,因此,基材12的非形成部位12b露出。在该状态下,通过进行基材12和电极22之间的通电,来对膜形成部位12a实施脱脂处理。在本实施方式中,通过使未图示的振动器接触脱脂处理剂20或基材12等方式,一边施加振动一边进行脱脂处理。该振动能够通过马达、超声波振动装置(均未图示)等产生。

在完成上述脱脂处理后,如图2C所示,使脱脂处理剂20离开膜形成部位12a,回收到回收容器24中。据此,得到表面稍微溶解并且被除去了油脂类及其他附着物的干净的膜形成部位12a。

接着,如图1A所示,准备阳极氧化膜形成处理剂10,阳极氧化膜形成处理剂10为覆盖膜形成部位12a且使非形成部位12b露出的形状。除了使用电解液来代替氢氧化钠水溶液之外,可以与脱脂处理剂20大致同样地准备该阳极氧化膜形成处理剂10。

即,为了得到电解液和非离子表面活性剂大致均匀混合的阳极氧化膜形成处理剂10,优选例如通过在加温的电解液中添加非离子表面活性剂并搅拌,将它们混合直至大致均匀后,一边继续搅拌一边将混合液自然冷却,使电解液的粘度增加。另外,为了使阳极氧化膜形成处理剂10成为上述的形状,可以在与该形状相应的模具(未图示)内增加电解液的粘度,也可以对粘度增加后的电解液进行成形。

在阳极氧化膜形成处理剂10上设置有阴极30。作为阴极30,可以使用由碳或铂等在阳极氧化处理中所使用的一般材料构成的阴极。该阴极30也可以与将上述电极22设置于脱脂处理剂20的情况同样地设置于阳极氧化膜形成处理剂10。即,在将阴极30的一部分浸渍于电解液的状态下,增加该电解液的粘度,或者将阴极30插入粘度增加后的电解液中即可。

然后,在将如上述那样准备的阳极氧化膜形成处理剂10冷却至-30℃~0℃之后,如图1B所示,将其载置于膜形成部位12a上。据此,进行使阳极氧化膜形成处理剂10接触膜形成部位12a的接触工序。此外,也可以通过使用未图示的支承材料等在使阳极氧化膜形成处理剂10接触膜形成部位12a的状态下支承阳极氧化膜形成处理剂10,来进行接触工序。此时,由于阳极氧化膜形成处理剂10为上述的形状,因此,基材12的非形成部位12b露出。在该状态下,进行以基材12为阳极,在该基材12与阴极30之间进行通电的通电工序。即,在通电工序中,进行以基材12为阳极的电解。

据此,在膜形成部位12a附近,阳极氧化膜形成处理剂10中的水(氢氧离子)被氧化,从而产生氧。该氧与膜形成部位12a的铝等发生反应,从而在该膜形成部位12a的表面形成阳极氧化膜(Al2O3膜)14。

通电工序中的两极间的电压(电解电压)和通电时间可以适当地调节,以得到所期望厚度的阳极氧化膜14。关于电解电压,如果增大该电解电压的话,则能够提高阳极氧化膜14的成膜速度。另一方面,所产生的焦耳热增加,而容易使阳极氧化膜14的溶解加剧,或者容易发生阳极氧化膜14的膜厚不均匀化。因此,优选设定为能够同时实现阳极氧化膜14的成膜速度的提高和品质的提高。具体而言,电解电压优选为1~40V左右,更优选为1~30V左右。

在上述通电工序完成后,如图1C所示,使阳极氧化膜形成处理剂10离开膜形成部位12a,并回收到回收容器32中。据此,得到在除非形成部位12b之外的膜形成部位12a上形成有阳极氧化膜14的基材12。

如上所述,在本实施方式所涉及的阳极氧化膜形成处理剂10和阳极氧化膜形成方法中,使由流动受到抑制的粘性体构成的阳极氧化膜形成处理剂10接触膜形成部位12a,并进行以基材12为阳极的电解。据此,将在膜形成部位12a侧所产生的氧留在该膜形成部位12a的表面附近,对产生阳极氧化膜14的反应有积极贡献,从而促进该反应,进而能够提高阳极氧化膜14的成膜速度。

因此,根据该阳极氧化膜形成处理剂10和阳极氧化膜形成方法,不用使用特殊的设备,而通过利用非离子表面活性剂将电解液制成粘性体的简单结构,就能够提高阳极氧化膜14的成膜速度。另外,如上所述,即使不提高电解电压(电流密度),也能够提高成膜效率并提高成膜速度,相应地,易于抑制阳极氧化膜14的膜厚的不均匀化,同时容易实现厚膜化。

另外,由粘性体构成的阳极氧化膜形成处理剂10可以成形为所期望的形状,在上述实施方式中,将阳极氧化膜形成处理剂10设定为覆盖膜形成部位12a且使非形成部位12b露出的形状。据此,不用经过掩蔽(masking)等复杂的工序,而容易地在基材12上局部地形成阳极氧化膜14。

再者,由于由粘性体构成的阳极氧化膜形成处理剂10能够有柔软性,因此,例如,即使在膜形成部位12a由弯曲面或倾斜面等形成的情况下,也能够使阳极氧化膜形成处理剂10以追随该膜形成部位12a的形状的方式发生变形。据此,能够使阳极氧化膜形成处理剂10良好地接触整个膜形成部位12a,因此,能够形成膜厚的不均匀化受到抑制且质量优异的阳极氧化膜14。

而且,由于阳极氧化膜形成处理剂10由粘性体构成,因此,能够将阳极氧化膜形成处理剂10载置于膜形成部位12a或者以使阳极氧化膜形成处理剂10接触膜形成部位12a的状态支承阳极氧化膜形成处理剂10。即,能够不使用电解槽(未图示)等,而使阳极氧化膜形成处理剂10接触膜形成部位12a来形成阳极氧化膜14。据此,还能够显著简化用于形成阳极氧化膜14的设备,并且节省空间。

如上所述,在本实施方式中,在接触工序中,使已经冷却至-30℃~0℃的阳极氧化膜形成处理剂10接触膜形成部位12a。如此,通过预先冷却阳极氧化膜形成处理剂10,即使阳极氧化膜形成处理剂10因在通电工序中所产生的焦耳热等而升温,也能够抑制在该阳极氧化膜形成处理剂10中阳极氧化膜14溶解的溶解速度相对于成膜速度变大。

另外,即使阳极氧化膜形成处理剂10升温,也能够抑制其粘度降低,因此,能够在良好地维持如上述那样成形的阳极氧化膜形成处理剂10的形状的同时,进行通电工序。其结果,能够在膜形成部位12a高精度且高质量地形成所期望厚度的阳极氧化膜14。

如上所述,在本实施方式中,在接触工序之前,进行使脱脂处理剂20接触膜形成部位12a来进行脱脂处理的脱脂工序,其中,该脱脂处理剂20由通过非离子表面活性剂增加氢氧化钠水溶液的粘度而成的粘性体构成,为覆盖膜形成部位12a且使非形成部位12b露出的形状。通过使用非离子表面活性剂,氢氧化钠水溶液的粘度也能够良好地增加。因此,能够使由粘度增加的氢氧化钠水溶液的粘性体构成的脱脂处理剂20为能够选择性地接触膜形成部位12a的形状。

因此,在作为形成阳极氧化膜14的接触工序和通电工序之前的处理,而对膜形成部位12a实施脱脂处理的脱脂工序中,也能够省略掩蔽等复杂的工序。另外,通过使粘性体具有柔软性,例如,即使是由弯曲面或倾斜面等构成的膜形成部位12a,也能够使以追随该膜形成部位12a的形状的方式发生变形的脱脂处理剂20接触该膜形成部位12a。据此,能够对膜形成部位12a良好地进行脱脂。再者,由于能够避免脱脂处理剂20接触非形成部位12b,因此,能够抑制在脱脂工序中非形成部位12b溶解而导致其尺寸发生变化等情况。

如上所述,在脱脂工序中,在使脱脂处理剂20接触膜形成部位12a的状态下施加振动。据此,能够更加有效地进行膜形成部位12a的脱脂处理。

本发明并不特别限定于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变形。

例如,在上述实施方式所涉及的阳极氧化膜形成处理剂10和阳极氧化膜形成方法中,阳极氧化膜形成处理剂10具有能够维持上述形状的粘度,在膜形成部位12a上局部地形成阳极氧化膜14。然而,也可以使阳极氧化膜形成处理剂10具有能够浸渍基材12的粘度,并使用电解槽等处理槽而在整个基材12上形成阳极氧化膜14或者通过进行掩蔽等来局部地形成阳极氧化膜14。

在这种情况下,阳极氧化膜形成处理剂10与液体电解液相比粘度增加,相应地促进了产生阳极氧化膜14的反应,从而也能够在不提高电解电压的情况下提高阳极氧化膜14的成膜速度。因此,能够通过简单的结构,获得以下作用效果:能够在抑制膜厚不均匀化的发生的同时,实现阳极氧化膜14的成膜速度的提高以及厚膜化。

在上述实施方式中,在脱脂工序中进行电解脱脂,但并不特别限定于此,也可以使用脱脂处理剂20进行浸渍脱脂。在这种情况下,也可以不在脱脂处理剂20中设置电极22。另外,脱脂工序也可以不施加振动地进行。

在上述实施方式中,使用由粘性体构成的脱脂处理剂20进行膜形成部位12a的脱脂处理,但也可以代替于此,对膜形成部位12a实施使用液体的氢氧化钠水溶液的一般的脱脂处理。另外,也可以使用氢氧化钠水溶液以外的碱性水溶液。

【实施例】

[实施例1]

作为电解液,使用了15wt%浓度的硫酸水溶液。作为非离子表面活性剂,使用了上述的“ADEKA NOL GT-730”、“ADEKA NOL GT-1306”、“ADEKA NOL UH-752”。将这些非离子表面活性剂按照其种类与电解液混合,以使达到图3所示的浓度,从而得到实施例A~J的阳极氧化膜形成处理剂10。这些阳极氧化膜形成处理剂10的常温下的粘度的测定结果一并示于图3。

此外,对于0.4~1000mPa·s的低粘度范围,使用SEKONIC株式会社制的旋转振动式粘度计“Viscomater VM-10A-L”(商品名)进行了粘度的测定。另外,对于1000000~40000000mPa·s的高粘度范围,使用上述的“Viscotester VT-04F”进行了测定。此外,在使用这些粘度计的情况下,没有测定出实施例A、C、D、G的阳极氧化膜形成处理剂10的粘度。

如图3所示,已确认实施例A~J的全部的阳极氧化膜形成处理剂10的流动性比液体的电解液(15wt%的浓度的硫酸水溶液)的流动性低。即,可知通过使用上述非离子表面活性剂,能够良好地增加电解液的粘度。

另外,如上所述,已确认在将常温下的粘度设为10000mPa·s以上以易于维持覆盖膜形成部位12a且使非形成部位12b露出的形状的情况下,至少能够适宜地使用实施例B、E、F、I、J的阳极氧化膜形成处理剂10。即,能够适宜地使用以使“ADEKA NOL GT-730”和“ADEKA NOL GT-1306”为10wt%以上,使“ADEKA NOL UH-752”为27wt%以上的方式与电解液混合而得到的阳极氧化膜形成处理剂10。

此外,在代替上述非离子表面活性剂而将琼脂混合到上述电解液中的情况下,琼脂的重量相对于电解液的重量过剩,而难以使常温下的粘度为10000mPa·s以上。

[实施例2]

(1)基材

从纯铝(A1050)制的厚度为2.0mm的板材切出40mm×100mm的尺寸的试验片来作为基材12。将该基材12的一个表面的一部分作为膜形成部位12a,将其余部分作为非形成部位12b。膜形成部位12a的面积为20mm×20mm。

(2)阳极氧化膜形成处理剂

作为非离子表面活性剂,使用了上述的“ADEKA NOL GT-730”。另外,作为电解液,使用了浓度为15wt%的硫酸水溶液。通过将非离子表面活性剂以10wt%的浓度混合到电解液中,而增加电解液的粘度,制成了阳极氧化膜形成处理剂10。

(3)阳极氧化膜的形成

在将阴极30设置于上述(2)的阳极氧化膜形成处理剂10,并将其冷却至-5℃之后,使该阳极氧化膜形成处理剂10接触上述(1)的基材12的膜形成部位12a。此外,也可以在冷却阳极氧化膜形成处理剂10之后设置阴极30。接着,以基材12为阳极,在该基材12与阴极30之间进行通电。此时,电解电压被调整为电流密度为10A/dm2。

据此,在除非形成部位12b以外的膜形成部位12a上形成阳极氧化膜14。在这种情况下,得到厚度为30μm的阳极氧化膜14为止所需的时间(成膜时间)为11分钟。

[比较例]

为了比较,通过使用未增加粘度的液体电解液(浓度为15wt%的草酸水溶液)来代替上述(2)的阳极氧化膜形成处理剂10的一般方法,在上述(1)的基材12的膜形成部位12a上形成了阳极氧化膜。具体而言,以使膜形成部位12a露出且覆盖非形成部位12b的方式在基材12上设置了掩蔽材料(未图示)。

将该电解液贮存于处理槽(未图示)中,并浸渍基材12和阴极30。然后,将基材12作为阳极,在该基材12与阴极30之间进行通电。此时,电解电压与上述(3)同样地进行了调整。另外,在处理槽内使用冷却器(Chiler)等来冷却电解液,将该电解液的温度维持在30℃以下。据此,在除非形成部位12b以外的膜形成部位12a上形成阳极氧化膜。在比较例中,得到厚度为30μm的阳极氧化膜为止所需要的时间(成膜时间)为185分钟。

从以上可知,在实施例2中,与比较例相比,能够使阳极氧化膜14的成膜速度提高94%。因此,与使用未增加粘度的液体电解液的情况相比,使用本实施方式所涉及的阳极氧化膜形成处理剂10的阳极氧化膜形成方法能够不提高电解电压而显著地提高阳极氧化膜14的成膜速度。

再多了解一些
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