铝材的阳极氧化处理方法
铝材的阳极氧化处理方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及在由多元酸水溶液形成的处理浴中以规定的电压对由铝或铝合金形 成的铝材进行阳极氧化处理而在表面形成多孔性阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方 法，特别涉及能够通过阳极氧化处理尽可能地抑制晶粒图案显著化的铝材的阳极氧化处理 方法。
【背景技术】
[0002] 对于铝材，由于铝自身易被酸和碱等侵蚀，为赋予其耐腐蚀性和耐磨耗性等，通常 广泛进行下述阳极氧化处理:在电解质溶液中将铝材作为阳极并通电，在其表面形成氧化 铝(Al 2〇3)皮膜（阳极氧化皮膜）。然后，在例如使用作为电解质的硫酸、草酸、磷酸等的酸水 溶液的阳极氧化处理过程中，虽经该阳极氧化处理而形成称作多孔型皮膜的阳极氧化皮 膜，但是该多孔型皮膜由称作阻隔层的内侧(铝一侧）的致密的皮膜和在其外侧形成的具有 大量的孔的称作多孔层的多孔性皮膜构成，在阳极氧化处理的初期首先形成与处理电压相 应的阻隔层，之后在阻隔层上产生大量的孔，所述大量的孔成长而形成多孔层。
[0003] 之后，在阳极氧化处理前的铝材中，通常起因于材料中存在的晶粒的图案（晶粒图 案）由肉眼无法识别，但是如果实施上述阳极氧化处理，则主要由晶粒取向的不同而导致晶 粒图案的显著化。
[0004] 关于该阳极氧化处理后的铝材中的晶粒图案，虽然也提出了将其作为装饰性高的 物品而大胆地使其结晶取向的差异更为鲜明地呈现、利用光的反射而使晶粒图案显著化的 技术(例如参照专利文献1)，但是在例如门把手和栅栏等住宅用部件、把手和曲轴等自行车 用部件、乘用车门框和内板等车辆用部件、首饰和钟表等装饰部件、反光镜和照相机等光学 制品用部件、印刷用辊等用途上，具有重视其外观和均一性的情况，若这种晶粒图案显著则 存在被判断为外观不良的可能性。
[0005] 该阳极氧化处理后的铝材中晶粒图案的问题在于，在铝材中铝纯度(A1纯度)高的 情况下，晶粒的尺寸变大而更为显著化，另外，在铝材表面经过磨光加工等切削加工、抛光 研磨、电解研磨、化学研磨等镜面加工手段实施镜面处理的情况下也更为显著化。
[0006] 因此，作为使上述阳极氧化处理后的铝材表面的晶粒图案无法由目视识别的方 法，认为有下述方法:在铸造阳极氧化处理前的铝材时，通过调节其冷却速度、或者是实施 冷锻等加工，使铝材中存在的晶粒的大小比目视能够确认的尺寸(约为100μπι)更小，藉此使 外观上的晶粒图案变得不显著。
[0007] 但是，铝的加工方法根据制品而存在限制，因而减小晶粒的尺寸时存在界限，另外 特别是在铝材为Α1纯度高的材料的情况下，在制造该材料时，将需要热处理的材料的晶粒 尺寸减小为100μπι以下存在技术上的困难，或者即便假设能够减小晶粒的尺寸，在铝材中晶 粒凝集的情况下，也存在外观呈现为一个大尺寸晶粒的可能性，难以获得均一的外观。
[0008] 此外，专利文献2提出了下述方案:为防止化学蚀刻时容易发生的由晶粒取向差引 起的称作条纹（日文：只印一夕）的折痕状纹路和称作表面不均匀性（日文:面質乜b)的表 面粗糙状的不均匀处理，在阳极氧化处理之前实施（1)除垢处理、（2)在盐酸水溶液中使用 规定频率的交流电流而进行的电量1~300C/dm2的预备电化学粗糙化处理、（3)在盐酸水溶 液中进行的电化学粗糙化处理和(4)规定量的蚀刻处理及/或盐酸水溶液中进行的除垢处 理，从而制造表面形状得到改良的平版印刷版用铝支撑体。但是，使用该方法而实施的预备 电化学粗糙化处理，是在一元酸中对铝进行电化学溶解而粗糙化的蚀刻处理，而不是通过 阳极氧化处理形成多孔型阳极氧化皮膜的处理。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本专利特开2005-097735号公报 [0012] 专利文献2:日本专利特开2001-011699号公报
【发明内容】
[0013] 本发明所要解决的技术问题
[0014] 于是，本发明者对因阳极氧化处理而晶粒图案显著化的原因进行了详细调查和研 究，结果发现阳极氧化处理后的铝材中铝金属(A1)/阻隔层(Al 2〇3)的界面处的形状因每个 晶粒的取向不同而不同。即，根据本发明者的研究，在阳极氧化处理过程中，皮膜形成的初 期首先形成阻隔层，之后在形成的皮膜上开始产生孔，但是如果存在晶粒取向的差异，则因 该晶粒取向的差异而产生的孔也产生差异，由此铝金属(A1)/阻隔层(Al 2〇3)的界面处生成 的大量的孔在形状和凹凸上产生细微的差异，这些形成的大量的孔之间的细微的差异在之 后由大量的孔成长而形成的多孔层中也得到反映。然后，由此形成的阳极氧化皮膜的大量 的孔之间的细微的差异，尽管其差异极小，但是在表面被光照射时得到加强，晶粒图案显著 化，导致阳极氧化处理后的铝材无法形成均一的外观。
[0015] 之后，本发明者在该研究结果的基础上，还对使与晶粒取向无关的铝金属(A1)/阻 隔层(Al2〇3)的界面处产生的孔尽可能一致化的方法进行了研究，结果发现在用10V以上的 靶电压进行的阳极氧化处理之前，预先用低电压以规定的电量进行阳极氧化处理，藉此在 铝材的表面上预先形成具有大量细微而均一的孔的预皮膜（日文：皮膜），由此可在之 后的使用靶电压进行的阳极氧化处理过程中形成具有形状均一的孔的多孔层，也能尽可能 地防止阳极氧化处理后的铝材中晶粒图案的显著化，从而完成了本发明。
[0016] 因此，本发明的目的在于提供能够在铝或铝合金形成的铝材上尽可能不使晶粒图 案显著化、并能以10V以上的处理电压形成多孔型阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方 法。
[0017] 解决技术问题所采用的技术方案
[0018] 即，本发明是在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压10V以上的处理条件对 由铝或铝合金形成的铝材进行阳极氧化处理而在所述铝材表面形成多孔性阳极氧化皮膜 的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于，作为所述阳极氧化处理的预处理，在由多元酸水 溶液形成的处理浴中以电压6V以下的处理条件进行阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm 2 以上，从而在所述铝材的表面形成多孔性预皮膜。
[0019] 本发明中，作为阳极氧化处理对象的由铝或铝合金形成的铝材，无特别限制，可例 举在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压10V以上的处理条件进行阳极氧化处理而在 表面形成多孔型阳极氧化皮膜时，以存在于铝材的晶粒引起的晶粒图案显著化的材料为对 象，特别是在A1纯度高且材料中存在的晶粒尺寸为100M1以上、晶粒图案容易显著化的A1纯 度高的材质的铝材，例如纯度99.99%以上的高纯度铝材料等。另外，关于该铝材，在其表面 经过抛光研磨、电解研磨、切削加工、以及化学研磨等镜面加工手段进行镜面处理的情况下 晶粒图案也容易显著化，因此本发明对于这种表面经过镜面处理的铝材也具有效果。
[0020] 此外，本发明中，作为阳极氧化处理的处理条件的「靶电压」是指，例如在使用由作 为多元酸水溶液的10~20重量％的硫酸水溶液形成的处理浴以在铝材的表面形成耐腐蚀 皮膜、染色用皮膜、装饰用皮膜等的情况下通常施加10~20V左右的直流电压，或者在使用 由作为多元酸水溶液的0.01~4重量％的草酸水溶液形成的处理浴以在铝材的表面形成耐 腐蚀皮膜、耐磨耗性皮膜、装饰用皮膜等的情况下通常施加10~600V左右的直流电压，从而 如上所述以规定的目的使用规定的处理浴而实施阳极氧化处理时所施加的电压。
[0021] 另外，本发明中，铝材中存在的晶粒的尺寸是指，例如将铝材的表面研磨（例如抛 光研磨)而将断面呈现后，向该断面涂布腐蚀液(例如塔克液（日文：力一液)和氢氧化钠 液等），以能够目视识别晶粒的条件使试料断面的表面溶解，之后使用显微镜和倒置显微镜 对断面拍摄，在所得拍摄画面上划出例如3根左右的一定长度(例如50mm、20mm)的线，数出 落在该线段上的晶粒数，用线段长度(L)除以晶粒数(N)而求出L/N的值，将所得L/N的值作 为晶粒的尺寸(长度），一般称之为「切断法」。
[0022]本发明中，以靶电压进行的阳极氧化处理之前实施的预处理中，在由多元酸水溶 液形成的处理浴中以电压6V以下的处理条件实施阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm2以 上，从而在所述铝材的表面形成预皮膜。
[0023]此处，作为构成处理浴的多元酸，通 常可例举硫酸、磷酸、铬酸等无机酸和草酸、酒 石酸、丙二酸等有机酸，优选处理速度快的硫酸、磷酸等，使用了这些多元酸的处理浴(多元 酸水溶液)的多元酸浓度，与用于通常的阳极氧化处理中的情况同样即可，例如在硫酸的情 况下为10重量％以上20重量％以下，优选14重量％以上18重量％以下。
[0024]此外，本发明的预处理中需要将电压维持为6V以下，还需要实施阳极氧化处理直 至电量达到0.05C/cm2以上，若电压变高超过6V，则难以抑制因晶粒取向的差异而产生的开 孔的差异，结果导致之后以10V以上的靶电压实施阳极氧化处理时存在晶粒图案显著化的 情况，另外，该预处理中，即便将电压维持为6V以下，在预处理过程中电量未达到0.05C/cm 2 的情况下，存在形成的预皮膜上无法形成细微且均一的大量的孔的情况，之后以10V以上的 靶电压实施阳极氧化处理时，存在无法防止晶粒图案显著化的情况。此处，预处理时的电压 虽无特别下限，若预处理整体过程中的电压为IV以下，则存在需要大量时间来形成预皮膜 的情况。另外，电量无特别上限，即使大幅增加电量效果也几乎相同，例如电量超过5C/cm 2 时，存在预皮膜的膜厚为几 μπι以上的情况，在后续工序中除去预皮膜时需要消耗处理时间， 因此不优选。
[0025] 此处，关于本发明的预处理过程中的电压，既可在预处理的起始到终止过程中施 加6V以下的一定的电压，也可在预处理的起始到终止过程中在6V以下的范围内缓慢升高电 压，还可在预处理的起始到终止过程中在6V以下的范围内缓慢降低电压，另外，预处理的处 理时间为预处理过程中电量达到〇.〇5C/cm 2为止的时间，此外，预处理时的处理温度与通常 的阳极氧化处理同样，例如在硫酸的情况下可为5°C以上35°C以下的范围。
[0026]本发明的预处理中形成的预皮膜，与以靶电压实施阳极氧化处理而形成的阳极氧 化皮膜相比，孔的数量多且细微、孔的形状整体上均一，另外，其膜厚根据作为处理浴使用 的多元酸水溶液的多元酸的种类及其浓度而不同，例如使用15重量％硫酸水溶液作为多元 酸水溶液的情况下，大约为25nm以上。
[0027]本发明中，由上述预处理形成的预皮膜，与以靶电压实施阳极氧化处理而形成的 阳极氧化皮膜相比，其孔细微且数量多，另外，铝金属(A1)/氧化铝(Al2〇3)界面处的凹凸得 到抑制，进一步，因孔数量多且凹凸得到抑制，该预皮膜上形成的孔的形状和尺寸与晶粒的 取向无关而呈现一定的均一性，之后以靶电压（10V以上)实施的阳极氧化处理中可形成具 有相对均一的孔的阳极氧化皮膜，能够尽可能地抑制由晶粒取向的差异而引起的晶粒图案 的显著化。
[0028]本发明中，预处理后实施的电压10V以上的阳极氧化处理，可与以往的形成多孔型 阳极氧化皮膜的阳极氧化处理同样地实施，作为处理浴使用的多元酸水溶液和处理条件也 可与以往的阳极氧化处理同样，以靶电压（10V以上)实施的阳极氧化处理过程中能够形成 具有相对均一的孔且无晶粒图案的均一的阳极氧化皮膜。
[0029] 此外，本发明中，关于所述预处理使用的处理浴和阳极氧化处理中使用的处理浴， 可以是相同的多元酸水溶液，或者也可以是不同的多元酸水溶液，进一步，多元酸水溶液的 多元酸浓度也可相同或不同。预处理和阳极氧化处理过程中，若使用相同种类且相同浓度 的多元酸水溶液，则具有从预处理向阳极氧化处理转移时不需要进行处理浴交换的优点， 另外，例如以靶电压（10V以上)实施阳极氧化处理的过程中，在需要使用处理速度相对较慢 的多元酸水溶液作为处理浴的情况下，使用不同种类及/或不同浓度的多元酸水溶液，此时 通过使用处理速度快的多元酸水溶液作为预处理的处理浴，能够缩短整体的处理时间。
[0030] 进一步，本发明中，以靶电压（10V以上)对铝材进行阳极氧化处理时，根据需要，在 阳极氧化处理的处理过程中或处理后，也可实施将预处理中形成的预皮膜除去的预皮膜除 去处理。
[0031] 此处，作为所述阳极氧化处理的处理中实施的预皮膜除去处理，例如，可例举在对 预处理后的铝材进行阳极氧化处理时，通过实施预处理时适用电量的通常50倍以上、优选 80倍以上的阳极氧化处理，在阳极氧化处理的处理浴中将预处理时形成的多孔性预皮膜溶 解除去的方法。该方法中，若阳极氧化处理时电量低于50倍，则阳极氧化处理时预皮膜的溶 解不充分，存在表面上的多孔性预皮膜溶解不完全而残存的情况。
[0032]另外，作为所述阳极氧化处理后实施的预皮膜除去处理，例如可例举将阳极氧化 处理后的铝材浸渍于酸或碱的水溶液中，将阳极氧化处理时残留于表面的多孔性预皮膜以 化学溶解除去的方法。
[0033] 如上所述，通过阳极氧化处理的处理过程中或处理后的预皮膜除去处理，将预处 理时形成的多孔性预皮膜除去，能够获得具有从表面观察时作为观察目标的孔径相同、孔 的下部到上部一致的多孔性孔的皮膜，即，具有能够获得与仅用靶电压处理皮膜结构的皮 膜(通常的阳极氧化处理)相同的皮膜的优点。
[0034]进一步，在所述预处理后的铝材的阳极氧化处理时，也可将该预处理后的铝材上 形成的多孔性预皮膜以其壁厚的10%以上残留的处理条件溶解而实施预皮膜的部分溶解 处理，作为该预皮膜的部分溶解处理，例如可例举制作与预处理后的铝材实质相同的试样， 使用该试样求出预皮膜的孔间壁厚残留10%以上的处理条件，以该预先求出的处理条件对 预处理后的铝材进行处理的方法。如上所述，通过预先实施预皮膜的部分溶解处理而调整 预皮膜的孔间壁厚，能够获得表面上无预皮膜残留且同样形成了多孔层的多孔性阳极氧化 皮膜。
[0035] 在该多孔性预皮膜的部分溶解处理过程中，若将预皮膜的孔间壁厚溶解至预处理 形成预皮膜时的孔间壁厚的10%以下，则多孔性预皮膜变得过脆，之后的阳极氧化处理时 部分坯料露出，该露出坯料的部分优先进行阳极氧化而存在无法形成均一的阳极氧化皮膜 的情况。
[0036] 发明的效果
[0037] 利用本发明的方法，能够在由铝或铝合金形成的铝材上尽可能不显著呈现晶粒图 案、以10V以上的处理电压形成多孔型的多孔性阳极氧化皮膜，因此能够在工业上容易地制 造晶粒图案不被识别且重视外观均一性的用于住宅用部件、自行车用部件、车辆用部件、装 饰部件、光学制品用部件、印刷辊等用途的阳极氧化处理铝材。
【附图说明】
[0038] 图1是以3000倍的倍率观察实施例1所得的试验片的断面上部而得的SEM照片（上 方的照片）、以及以50000倍的倍率观察同一试验片的阳极氧化皮膜的断面上部而得的SEM 照片（下方的照片）。
[0039]图2是实施例14中对由预处理形成预皮膜而得的预处理后的铝材进行阳极氧化处 理时，以100000倍的倍率观察处理开始后1分钟时中断阳极氧化处理而得的参考试验片的 断面上部而得的SEM照片。
【具体实施方式】
[0040] 以下，基于实施例以及比较例对本发明的优选实施方式进行更具体说明。
[0041] [实施例1~20]
[0042]使用表1所示A1纯度或种类的板材作为铝材，从这些板材中切出50mmX50mmX 10mm大小的铝片，以表1所示镜面加工手段进行镜面处理直至表面粗糙度Rt〈200nm，对所得 镜面处理后的铝片以表1所示多元酸水溶液以及处理条件实施形成多孔性预皮膜的预处 理，同时以表1所示多元酸水溶液及处理条件以靶电压实施阳极氧化处理，进一步，进行水 洗和干燥从而得到了各实施例1~19的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0043][通过表面观察进行晶粒图案评价]
[0044]对各实施例1~20中所得试验片，在照度1500勒克斯以上2500勒克斯以下的荧光 灯下进行目视观察时，将能够观察到晶粒图案的试验片记为X，另外，在照度1500勒克斯以 上2500勒克斯以下的荧光灯下进行目视观察时，将未能观察到晶粒图案的试验片记为〇， 进一步，在照度15000勒克斯以上20000勒克斯以下的摄影灯下进行目视观察时，将未能观 察到晶粒图案的试验片记为◎，通过以上表面观察而对各试验片进行了晶粒图案评价。 [0045] 结果示于表1。
[0046][通过SEM观察预皮膜与阳极氧化皮膜的状态]
[0047]图1中，上方的照片是通过SEM以3000倍的倍率观察实施例1中所得试验片的断面 上部而得的SEM照片，另外，下 方的照片是以50000倍的倍率观察相同实施例1中所得试验片 的阳极氧化皮膜的断面上部而得的SEM照片，预皮膜在阳极处理时溶解而消失，形成了同样 的多孔型阳极氧化皮膜。
[0048]图2是实施例14中对由预处理形成预皮膜而得的预处理后的铝材进行阳极氧化处 理时，通过SEM以100000倍的倍率观察处理开始后1分钟时中断阳极氧化处理而得的参考试 验片的断面上部而得的SEM照片，观察到了多孔型阳极氧化皮膜的上表面残留的预皮膜。另 外，以处理时间为45分钟的条件实施阳极氧化处理而得的实施例14的试验片中，未观察到 阳极氧化皮膜上表面上残留的预皮膜。
[0049] [实施例21]
[0050] 与上述实施例1~20同样地，在15重量％硫酸（18°C)的处理浴中以电压5V和电量 O.lC/cm2的条件形成多孔性预皮膜的预处理后，在相同的15重量％硫酸（18°C)的处理浴中 以电压15V和电量6C/cm 2(皮膜厚度3μπι左右）的条件(预皮膜除去处理的条件)实施形成多 孔性阳极氧化皮膜的阳极氧化处理，得到了实施例21的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0051] 与实施例1~20同样地对所得试验片以表面观察进行了晶粒图案评价。结果示于 表1。
[0052]另外，通过SEM对所得试验片的断面进行观察，确认到皮膜上部没有预皮膜的残 留，还确认到皮膜结构是相同的。与有预皮膜残留的实施例1相比，未确认到外观上有大的 差别。
[0053][实施例 22]
[0054] 与上述实施例1~20同样地，在15重量％硫酸（18°C)的处理浴中以电压5V和电量 O.lC/cm2的条件形成多孔性预皮膜的预处理后，在相同的15重量％硫酸（18°C)的处理浴中 以电压15V和电量2C/cm 2的条件实施形成多孔性阳极氧化皮膜的阳极氧化处理。在电量达 到2C/cm2之后，继续在同一处理浴中将试样浸渍15分钟(预皮膜除去处理），之后取出，得到 了实施例22的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0055]与实施例1~20同样地对所得试验片以表面观察进行了晶粒图案评价。结果示于 表1。
[0056]另外，通过SEM对所得试验片的皮膜断面进行观察，确认到皮膜上部没有预皮膜的 残留，还确认到皮膜结构是相同的。外观与未进行预皮膜除去处理的情况下是几乎相同的。 [0057][实施例 23]
[0058]与上述实施例1~20同样地，对实施了相同镜面处理的镜面处理后的铝片，在15重 量％硫酸（18°C)的处理浴中以电压5V和电量O.lC/cm2的条件实施相同的形成多孔性预皮 膜的预处理，调制了 2片预处理后的铝片。
[0059] 以所得预处理后的铝片中的一片作为试样，将该试样在10重量％磷酸水溶液(20 °C)中浸渍2分钟(预皮膜的部分溶解处理），用电子显微镜进行表面观察，确认到相对于没 有部分溶解处理的预处理后的铝片，预皮膜的孔间壁厚减少至15%。
[0060] 接着，对没有部分溶解处理的预处理后的铝片，以与上述完全相同的条件实施预 皮膜的部分溶解处理后，不进行预皮膜孔间壁厚的确认，在15重量％硫酸（18°C)中，以电压 15V和电量2C/cm 2的条件实施形成多孔性阳极氧化皮膜的阳极氧化处理，得到了实施例23 的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0061]与实施例1~20同样地对所得试验片以表面观察进行了晶粒图案评价。结果示于 表1。
[0062]另外，通过电子显微镜对阳极氧化处理后的试验片的皮膜断面进行观察，确认到 皮膜上部没有实施例1的试验片中确认到的预皮膜，还确认到皮膜结构是相同的。
[0063][比较例1~10]
[0064]使用表2所示A1纯度或种类的板材作为铝材，从这些板材中切出50mmX50mmX 10mm大小的铝片，以表2所示镜面加工手段(抛光研磨）进行镜面处理直至表面粗糙度Rt〈 200nm为止，对所得镜面处理后的铝片以表2所示的处理条件实施形成预皮膜的预处理，同 时以表2所示的处理条件以靶电压实施阳极氧化处理，进一步，进行水洗和干燥从而得到了 各比较例1~10的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0065][通过表面观察进行晶粒图案评价]
[0066]与上述各实施例的情况同样地对各比较例1~10所得试验片以表面观察进行了晶 粒图案评价。
[0067] 结果示于表2。
[0068][表1]
[0069]
[0070] [表 2]
[0071]
【主权项】
1. 铝材的阳极氧化处理方法，该方法是在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压 10V以上的处理条件对由铝或铝合金形成的铝材进行阳极氧化处理，藉此在所述铝材的表 面形成多孔性阳极氧化皮膜的方法； 其特征在于：作为所述阳极氧化处理的预处理，在由多元酸水溶液形成的处理浴中以 电压6V以下的处理条件实施阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm2以上，藉此在所述铝材 的表面形成多孔性预皮膜。2. 如权利要求1所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述铝材材料中存在的 晶粒的尺寸为100μπι以上。3. 如权利要求1或2所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述铝材的表面实 施了镜面处理。4. 如权利要求3所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述镜面处理通过选自 抛光研磨、电解研磨、切削加工以及化学研磨中的任一种的镜面加工而实施。5. 如权利要求1~4中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述预处 理使用的处理浴与阳极氧化处理使用的处理浴为相同的多元酸的水溶液。6. 如权利要求1~4中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述预处 理使用的处理浴与阳极氧化处理使用的处理浴为不同的多元酸的水溶液。7. 如权利要求1~6中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:对所述铝 材进行阳极氧化处理时，实施将所述预处理形成的多孔性预皮膜除去的预皮膜除去处理。8. 如权利要求7所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述预皮膜除去处理在 所述阳极氧化处理的处理过程中或处理后实施。9. 如权利要求8所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述阳极氧化处理的处 理过程中实施的预皮膜除去处理是，在对预处理后的铝材进行阳极氧化处理时，通过以预 处理时适用电量的50倍以上实施阳极氧化处理，在阳极氧化处理的处理浴中将预处理时形 成的多孔性预皮膜溶解而除去。10. 如权利要求8所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述阳极氧化处理后 实施的预皮膜除去处理是，通过将阳极氧化处理后的铝材浸渍于酸或碱的水溶液中，将阳 极氧化处理时残留于表面的多孔性预皮膜化学溶解而除去。11. 如权利要求1~6中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:在对所述 预处理后的铝材进行阳极氧化处理时，实施将该预处理后的铝材上形成的多孔性预皮膜以 其壁厚残留10%以上的处理条件进行溶解的预皮膜部分溶解处理。12. 如权利要求11所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述多孔性预皮膜的 部分溶解处理是，通过制作与所述预处理后的铝材实质相同的试样，使用该试样求出预皮 膜的孔间壁厚残留10%以上的处理条件，以该预先求出的处理条件对预处理后的铝材进行 处理。
【专利摘要】本发明提供能够在铝或铝合金形成的铝材上以尽可能避免晶粒图案显著化、并以10V以上的处理电压形成多孔型阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方法。本发明是在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压10V以上的处理条件对铝材进行阳极氧化处理而在所述铝材表面形成阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于，作为所述阳极氧化处理的预处理，在由多元酸水溶液形成的处理浴中以电压6V以下的处理条件进行阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm2以上，藉此在所述铝材的表面形成预皮膜。
【IPC分类】C25D11/06, C25D11/04, C25D11/16
【公开号】CN105492664
【申请号】CN201480047505
【发明人】关雄辅, 海老原健
【申请人】日本轻金属株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月30日
【公告号】US20160177465, WO2015029681A1
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及在由多元酸水溶液形成的处理浴中以规定的电压对由铝或铝合金形 成的铝材进行阳极氧化处理而在表面形成多孔性阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方 法，特别涉及能够通过阳极氧化处理尽可能地抑制晶粒图案显著化的铝材的阳极氧化处理 方法。
【背景技术】
[0002] 对于铝材，由于铝自身易被酸和碱等侵蚀，为赋予其耐腐蚀性和耐磨耗性等，通常 广泛进行下述阳极氧化处理:在电解质溶液中将铝材作为阳极并通电，在其表面形成氧化 铝(Al 2〇3)皮膜（阳极氧化皮膜）。然后，在例如使用作为电解质的硫酸、草酸、磷酸等的酸水 溶液的阳极氧化处理过程中，虽经该阳极氧化处理而形成称作多孔型皮膜的阳极氧化皮 膜，但是该多孔型皮膜由称作阻隔层的内侧(铝一侧）的致密的皮膜和在其外侧形成的具有 大量的孔的称作多孔层的多孔性皮膜构成，在阳极氧化处理的初期首先形成与处理电压相 应的阻隔层，之后在阻隔层上产生大量的孔，所述大量的孔成长而形成多孔层。
[0003] 之后，在阳极氧化处理前的铝材中，通常起因于材料中存在的晶粒的图案（晶粒图 案）由肉眼无法识别，但是如果实施上述阳极氧化处理，则主要由晶粒取向的不同而导致晶 粒图案的显著化。
[0004] 关于该阳极氧化处理后的铝材中的晶粒图案，虽然也提出了将其作为装饰性高的 物品而大胆地使其结晶取向的差异更为鲜明地呈现、利用光的反射而使晶粒图案显著化的 技术(例如参照专利文献1)，但是在例如门把手和栅栏等住宅用部件、把手和曲轴等自行车 用部件、乘用车门框和内板等车辆用部件、首饰和钟表等装饰部件、反光镜和照相机等光学 制品用部件、印刷用辊等用途上，具有重视其外观和均一性的情况，若这种晶粒图案显著则 存在被判断为外观不良的可能性。
[0005] 该阳极氧化处理后的铝材中晶粒图案的问题在于，在铝材中铝纯度(A1纯度)高的 情况下，晶粒的尺寸变大而更为显著化，另外，在铝材表面经过磨光加工等切削加工、抛光 研磨、电解研磨、化学研磨等镜面加工手段实施镜面处理的情况下也更为显著化。
[0006] 因此，作为使上述阳极氧化处理后的铝材表面的晶粒图案无法由目视识别的方 法，认为有下述方法:在铸造阳极氧化处理前的铝材时，通过调节其冷却速度、或者是实施 冷锻等加工，使铝材中存在的晶粒的大小比目视能够确认的尺寸(约为100μπι)更小，藉此使 外观上的晶粒图案变得不显著。
[0007] 但是，铝的加工方法根据制品而存在限制，因而减小晶粒的尺寸时存在界限，另外 特别是在铝材为Α1纯度高的材料的情况下，在制造该材料时，将需要热处理的材料的晶粒 尺寸减小为100μπι以下存在技术上的困难，或者即便假设能够减小晶粒的尺寸，在铝材中晶 粒凝集的情况下，也存在外观呈现为一个大尺寸晶粒的可能性，难以获得均一的外观。
[0008] 此外，专利文献2提出了下述方案:为防止化学蚀刻时容易发生的由晶粒取向差引 起的称作条纹（日文：只印一夕）的折痕状纹路和称作表面不均匀性（日文:面質乜b)的表 面粗糙状的不均匀处理，在阳极氧化处理之前实施（1)除垢处理、（2)在盐酸水溶液中使用 规定频率的交流电流而进行的电量1~300C/dm2的预备电化学粗糙化处理、（3)在盐酸水溶 液中进行的电化学粗糙化处理和(4)规定量的蚀刻处理及/或盐酸水溶液中进行的除垢处 理，从而制造表面形状得到改良的平版印刷版用铝支撑体。但是，使用该方法而实施的预备 电化学粗糙化处理，是在一元酸中对铝进行电化学溶解而粗糙化的蚀刻处理，而不是通过 阳极氧化处理形成多孔型阳极氧化皮膜的处理。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本专利特开2005-097735号公报 [0012] 专利文献2:日本专利特开2001-011699号公报
【发明内容】
[0013] 本发明所要解决的技术问题
[0014] 于是，本发明者对因阳极氧化处理而晶粒图案显著化的原因进行了详细调查和研 究，结果发现阳极氧化处理后的铝材中铝金属(A1)/阻隔层(Al 2〇3)的界面处的形状因每个 晶粒的取向不同而不同。即，根据本发明者的研究，在阳极氧化处理过程中，皮膜形成的初 期首先形成阻隔层，之后在形成的皮膜上开始产生孔，但是如果存在晶粒取向的差异，则因 该晶粒取向的差异而产生的孔也产生差异，由此铝金属(A1)/阻隔层(Al 2〇3)的界面处生成 的大量的孔在形状和凹凸上产生细微的差异，这些形成的大量的孔之间的细微的差异在之 后由大量的孔成长而形成的多孔层中也得到反映。然后，由此形成的阳极氧化皮膜的大量 的孔之间的细微的差异，尽管其差异极小，但是在表面被光照射时得到加强，晶粒图案显著 化，导致阳极氧化处理后的铝材无法形成均一的外观。
[0015] 之后，本发明者在该研究结果的基础上，还对使与晶粒取向无关的铝金属(A1)/阻 隔层(Al2〇3)的界面处产生的孔尽可能一致化的方法进行了研究，结果发现在用10V以上的 靶电压进行的阳极氧化处理之前，预先用低电压以规定的电量进行阳极氧化处理，藉此在 铝材的表面上预先形成具有大量细微而均一的孔的预皮膜（日文：皮膜），由此可在之 后的使用靶电压进行的阳极氧化处理过程中形成具有形状均一的孔的多孔层，也能尽可能 地防止阳极氧化处理后的铝材中晶粒图案的显著化，从而完成了本发明。
[0016] 因此，本发明的目的在于提供能够在铝或铝合金形成的铝材上尽可能不使晶粒图 案显著化、并能以10V以上的处理电压形成多孔型阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方 法。
[0017] 解决技术问题所采用的技术方案
[0018] 即，本发明是在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压10V以上的处理条件对 由铝或铝合金形成的铝材进行阳极氧化处理而在所述铝材表面形成多孔性阳极氧化皮膜 的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于，作为所述阳极氧化处理的预处理，在由多元酸水 溶液形成的处理浴中以电压6V以下的处理条件进行阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm 2 以上，从而在所述铝材的表面形成多孔性预皮膜。
[0019] 本发明中，作为阳极氧化处理对象的由铝或铝合金形成的铝材，无特别限制，可例 举在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压10V以上的处理条件进行阳极氧化处理而在 表面形成多孔型阳极氧化皮膜时，以存在于铝材的晶粒引起的晶粒图案显著化的材料为对 象，特别是在A1纯度高且材料中存在的晶粒尺寸为100M1以上、晶粒图案容易显著化的A1纯 度高的材质的铝材，例如纯度99.99%以上的高纯度铝材料等。另外，关于该铝材，在其表面 经过抛光研磨、电解研磨、切削加工、以及化学研磨等镜面加工手段进行镜面处理的情况下 晶粒图案也容易显著化，因此本发明对于这种表面经过镜面处理的铝材也具有效果。
[0020] 此外，本发明中，作为阳极氧化处理的处理条件的「靶电压」是指，例如在使用由作 为多元酸水溶液的10~20重量％的硫酸水溶液形成的处理浴以在铝材的表面形成耐腐蚀 皮膜、染色用皮膜、装饰用皮膜等的情况下通常施加10~20V左右的直流电压，或者在使用 由作为多元酸水溶液的0.01~4重量％的草酸水溶液形成的处理浴以在铝材的表面形成耐 腐蚀皮膜、耐磨耗性皮膜、装饰用皮膜等的情况下通常施加10~600V左右的直流电压，从而 如上所述以规定的目的使用规定的处理浴而实施阳极氧化处理时所施加的电压。
[0021] 另外，本发明中，铝材中存在的晶粒的尺寸是指，例如将铝材的表面研磨（例如抛 光研磨)而将断面呈现后，向该断面涂布腐蚀液(例如塔克液（日文：力一液)和氢氧化钠 液等），以能够目视识别晶粒的条件使试料断面的表面溶解，之后使用显微镜和倒置显微镜 对断面拍摄，在所得拍摄画面上划出例如3根左右的一定长度(例如50mm、20mm)的线，数出 落在该线段上的晶粒数，用线段长度(L)除以晶粒数(N)而求出L/N的值，将所得L/N的值作 为晶粒的尺寸(长度），一般称之为「切断法」。
[0022]本发明中，以靶电压进行的阳极氧化处理之前实施的预处理中，在由多元酸水溶 液形成的处理浴中以电压6V以下的处理条件实施阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm2以 上，从而在所述铝材的表面形成预皮膜。
[0023]此处，作为构成处理浴的多元酸，通 常可例举硫酸、磷酸、铬酸等无机酸和草酸、酒 石酸、丙二酸等有机酸，优选处理速度快的硫酸、磷酸等，使用了这些多元酸的处理浴(多元 酸水溶液)的多元酸浓度，与用于通常的阳极氧化处理中的情况同样即可，例如在硫酸的情 况下为10重量％以上20重量％以下，优选14重量％以上18重量％以下。
[0024]此外，本发明的预处理中需要将电压维持为6V以下，还需要实施阳极氧化处理直 至电量达到0.05C/cm2以上，若电压变高超过6V，则难以抑制因晶粒取向的差异而产生的开 孔的差异，结果导致之后以10V以上的靶电压实施阳极氧化处理时存在晶粒图案显著化的 情况，另外，该预处理中，即便将电压维持为6V以下，在预处理过程中电量未达到0.05C/cm 2 的情况下，存在形成的预皮膜上无法形成细微且均一的大量的孔的情况，之后以10V以上的 靶电压实施阳极氧化处理时，存在无法防止晶粒图案显著化的情况。此处，预处理时的电压 虽无特别下限，若预处理整体过程中的电压为IV以下，则存在需要大量时间来形成预皮膜 的情况。另外，电量无特别上限，即使大幅增加电量效果也几乎相同，例如电量超过5C/cm 2 时，存在预皮膜的膜厚为几 μπι以上的情况，在后续工序中除去预皮膜时需要消耗处理时间， 因此不优选。
[0025] 此处，关于本发明的预处理过程中的电压，既可在预处理的起始到终止过程中施 加6V以下的一定的电压，也可在预处理的起始到终止过程中在6V以下的范围内缓慢升高电 压，还可在预处理的起始到终止过程中在6V以下的范围内缓慢降低电压，另外，预处理的处 理时间为预处理过程中电量达到〇.〇5C/cm 2为止的时间，此外，预处理时的处理温度与通常 的阳极氧化处理同样，例如在硫酸的情况下可为5°C以上35°C以下的范围。
[0026]本发明的预处理中形成的预皮膜，与以靶电压实施阳极氧化处理而形成的阳极氧 化皮膜相比，孔的数量多且细微、孔的形状整体上均一，另外，其膜厚根据作为处理浴使用 的多元酸水溶液的多元酸的种类及其浓度而不同，例如使用15重量％硫酸水溶液作为多元 酸水溶液的情况下，大约为25nm以上。
[0027]本发明中，由上述预处理形成的预皮膜，与以靶电压实施阳极氧化处理而形成的 阳极氧化皮膜相比，其孔细微且数量多，另外，铝金属(A1)/氧化铝(Al2〇3)界面处的凹凸得 到抑制，进一步，因孔数量多且凹凸得到抑制，该预皮膜上形成的孔的形状和尺寸与晶粒的 取向无关而呈现一定的均一性，之后以靶电压（10V以上)实施的阳极氧化处理中可形成具 有相对均一的孔的阳极氧化皮膜，能够尽可能地抑制由晶粒取向的差异而引起的晶粒图案 的显著化。
[0028]本发明中，预处理后实施的电压10V以上的阳极氧化处理，可与以往的形成多孔型 阳极氧化皮膜的阳极氧化处理同样地实施，作为处理浴使用的多元酸水溶液和处理条件也 可与以往的阳极氧化处理同样，以靶电压（10V以上)实施的阳极氧化处理过程中能够形成 具有相对均一的孔且无晶粒图案的均一的阳极氧化皮膜。
[0029] 此外，本发明中，关于所述预处理使用的处理浴和阳极氧化处理中使用的处理浴， 可以是相同的多元酸水溶液，或者也可以是不同的多元酸水溶液，进一步，多元酸水溶液的 多元酸浓度也可相同或不同。预处理和阳极氧化处理过程中，若使用相同种类且相同浓度 的多元酸水溶液，则具有从预处理向阳极氧化处理转移时不需要进行处理浴交换的优点， 另外，例如以靶电压（10V以上)实施阳极氧化处理的过程中，在需要使用处理速度相对较慢 的多元酸水溶液作为处理浴的情况下，使用不同种类及/或不同浓度的多元酸水溶液，此时 通过使用处理速度快的多元酸水溶液作为预处理的处理浴，能够缩短整体的处理时间。
[0030] 进一步，本发明中，以靶电压（10V以上)对铝材进行阳极氧化处理时，根据需要，在 阳极氧化处理的处理过程中或处理后，也可实施将预处理中形成的预皮膜除去的预皮膜除 去处理。
[0031] 此处，作为所述阳极氧化处理的处理中实施的预皮膜除去处理，例如，可例举在对 预处理后的铝材进行阳极氧化处理时，通过实施预处理时适用电量的通常50倍以上、优选 80倍以上的阳极氧化处理，在阳极氧化处理的处理浴中将预处理时形成的多孔性预皮膜溶 解除去的方法。该方法中，若阳极氧化处理时电量低于50倍，则阳极氧化处理时预皮膜的溶 解不充分，存在表面上的多孔性预皮膜溶解不完全而残存的情况。
[0032]另外，作为所述阳极氧化处理后实施的预皮膜除去处理，例如可例举将阳极氧化 处理后的铝材浸渍于酸或碱的水溶液中，将阳极氧化处理时残留于表面的多孔性预皮膜以 化学溶解除去的方法。
[0033] 如上所述，通过阳极氧化处理的处理过程中或处理后的预皮膜除去处理，将预处 理时形成的多孔性预皮膜除去，能够获得具有从表面观察时作为观察目标的孔径相同、孔 的下部到上部一致的多孔性孔的皮膜，即，具有能够获得与仅用靶电压处理皮膜结构的皮 膜(通常的阳极氧化处理)相同的皮膜的优点。
[0034]进一步，在所述预处理后的铝材的阳极氧化处理时，也可将该预处理后的铝材上 形成的多孔性预皮膜以其壁厚的10%以上残留的处理条件溶解而实施预皮膜的部分溶解 处理，作为该预皮膜的部分溶解处理，例如可例举制作与预处理后的铝材实质相同的试样， 使用该试样求出预皮膜的孔间壁厚残留10%以上的处理条件，以该预先求出的处理条件对 预处理后的铝材进行处理的方法。如上所述，通过预先实施预皮膜的部分溶解处理而调整 预皮膜的孔间壁厚，能够获得表面上无预皮膜残留且同样形成了多孔层的多孔性阳极氧化 皮膜。
[0035] 在该多孔性预皮膜的部分溶解处理过程中，若将预皮膜的孔间壁厚溶解至预处理 形成预皮膜时的孔间壁厚的10%以下，则多孔性预皮膜变得过脆，之后的阳极氧化处理时 部分坯料露出，该露出坯料的部分优先进行阳极氧化而存在无法形成均一的阳极氧化皮膜 的情况。
[0036] 发明的效果
[0037] 利用本发明的方法，能够在由铝或铝合金形成的铝材上尽可能不显著呈现晶粒图 案、以10V以上的处理电压形成多孔型的多孔性阳极氧化皮膜，因此能够在工业上容易地制 造晶粒图案不被识别且重视外观均一性的用于住宅用部件、自行车用部件、车辆用部件、装 饰部件、光学制品用部件、印刷辊等用途的阳极氧化处理铝材。
【附图说明】
[0038] 图1是以3000倍的倍率观察实施例1所得的试验片的断面上部而得的SEM照片（上 方的照片）、以及以50000倍的倍率观察同一试验片的阳极氧化皮膜的断面上部而得的SEM 照片（下方的照片）。
[0039]图2是实施例14中对由预处理形成预皮膜而得的预处理后的铝材进行阳极氧化处 理时，以100000倍的倍率观察处理开始后1分钟时中断阳极氧化处理而得的参考试验片的 断面上部而得的SEM照片。
【具体实施方式】
[0040] 以下，基于实施例以及比较例对本发明的优选实施方式进行更具体说明。
[0041] [实施例1~20]
[0042]使用表1所示A1纯度或种类的板材作为铝材，从这些板材中切出50mmX50mmX 10mm大小的铝片，以表1所示镜面加工手段进行镜面处理直至表面粗糙度Rt〈200nm，对所得 镜面处理后的铝片以表1所示多元酸水溶液以及处理条件实施形成多孔性预皮膜的预处 理，同时以表1所示多元酸水溶液及处理条件以靶电压实施阳极氧化处理，进一步，进行水 洗和干燥从而得到了各实施例1~19的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0043][通过表面观察进行晶粒图案评价]
[0044]对各实施例1~20中所得试验片，在照度1500勒克斯以上2500勒克斯以下的荧光 灯下进行目视观察时，将能够观察到晶粒图案的试验片记为X，另外，在照度1500勒克斯以 上2500勒克斯以下的荧光灯下进行目视观察时，将未能观察到晶粒图案的试验片记为〇， 进一步，在照度15000勒克斯以上20000勒克斯以下的摄影灯下进行目视观察时，将未能观 察到晶粒图案的试验片记为◎，通过以上表面观察而对各试验片进行了晶粒图案评价。 [0045] 结果示于表1。
[0046][通过SEM观察预皮膜与阳极氧化皮膜的状态]
[0047]图1中，上方的照片是通过SEM以3000倍的倍率观察实施例1中所得试验片的断面 上部而得的SEM照片，另外，下 方的照片是以50000倍的倍率观察相同实施例1中所得试验片 的阳极氧化皮膜的断面上部而得的SEM照片，预皮膜在阳极处理时溶解而消失，形成了同样 的多孔型阳极氧化皮膜。
[0048]图2是实施例14中对由预处理形成预皮膜而得的预处理后的铝材进行阳极氧化处 理时，通过SEM以100000倍的倍率观察处理开始后1分钟时中断阳极氧化处理而得的参考试 验片的断面上部而得的SEM照片，观察到了多孔型阳极氧化皮膜的上表面残留的预皮膜。另 外，以处理时间为45分钟的条件实施阳极氧化处理而得的实施例14的试验片中，未观察到 阳极氧化皮膜上表面上残留的预皮膜。
[0049] [实施例21]
[0050] 与上述实施例1~20同样地，在15重量％硫酸（18°C)的处理浴中以电压5V和电量 O.lC/cm2的条件形成多孔性预皮膜的预处理后，在相同的15重量％硫酸（18°C)的处理浴中 以电压15V和电量6C/cm 2(皮膜厚度3μπι左右）的条件(预皮膜除去处理的条件)实施形成多 孔性阳极氧化皮膜的阳极氧化处理，得到了实施例21的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0051] 与实施例1~20同样地对所得试验片以表面观察进行了晶粒图案评价。结果示于 表1。
[0052]另外，通过SEM对所得试验片的断面进行观察，确认到皮膜上部没有预皮膜的残 留，还确认到皮膜结构是相同的。与有预皮膜残留的实施例1相比，未确认到外观上有大的 差别。
[0053][实施例 22]
[0054] 与上述实施例1~20同样地，在15重量％硫酸（18°C)的处理浴中以电压5V和电量 O.lC/cm2的条件形成多孔性预皮膜的预处理后，在相同的15重量％硫酸（18°C)的处理浴中 以电压15V和电量2C/cm 2的条件实施形成多孔性阳极氧化皮膜的阳极氧化处理。在电量达 到2C/cm2之后，继续在同一处理浴中将试样浸渍15分钟(预皮膜除去处理），之后取出，得到 了实施例22的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0055]与实施例1~20同样地对所得试验片以表面观察进行了晶粒图案评价。结果示于 表1。
[0056]另外，通过SEM对所得试验片的皮膜断面进行观察，确认到皮膜上部没有预皮膜的 残留，还确认到皮膜结构是相同的。外观与未进行预皮膜除去处理的情况下是几乎相同的。 [0057][实施例 23]
[0058]与上述实施例1~20同样地，对实施了相同镜面处理的镜面处理后的铝片，在15重 量％硫酸（18°C)的处理浴中以电压5V和电量O.lC/cm2的条件实施相同的形成多孔性预皮 膜的预处理，调制了 2片预处理后的铝片。
[0059] 以所得预处理后的铝片中的一片作为试样，将该试样在10重量％磷酸水溶液(20 °C)中浸渍2分钟(预皮膜的部分溶解处理），用电子显微镜进行表面观察，确认到相对于没 有部分溶解处理的预处理后的铝片，预皮膜的孔间壁厚减少至15%。
[0060] 接着，对没有部分溶解处理的预处理后的铝片，以与上述完全相同的条件实施预 皮膜的部分溶解处理后，不进行预皮膜孔间壁厚的确认，在15重量％硫酸（18°C)中，以电压 15V和电量2C/cm 2的条件实施形成多孔性阳极氧化皮膜的阳极氧化处理，得到了实施例23 的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0061]与实施例1~20同样地对所得试验片以表面观察进行了晶粒图案评价。结果示于 表1。
[0062]另外，通过电子显微镜对阳极氧化处理后的试验片的皮膜断面进行观察，确认到 皮膜上部没有实施例1的试验片中确认到的预皮膜，还确认到皮膜结构是相同的。
[0063][比较例1~10]
[0064]使用表2所示A1纯度或种类的板材作为铝材，从这些板材中切出50mmX50mmX 10mm大小的铝片，以表2所示镜面加工手段(抛光研磨）进行镜面处理直至表面粗糙度Rt〈 200nm为止，对所得镜面处理后的铝片以表2所示的处理条件实施形成预皮膜的预处理，同 时以表2所示的处理条件以靶电压实施阳极氧化处理，进一步，进行水洗和干燥从而得到了 各比较例1~10的阳极氧化处理后的铝片(试验片）。
[0065][通过表面观察进行晶粒图案评价]
[0066]与上述各实施例的情况同样地对各比较例1~10所得试验片以表面观察进行了晶 粒图案评价。
[0067] 结果示于表2。
[0068][表1]
[0069]
[0070] [表 2]
[0071]
【主权项】
1. 铝材的阳极氧化处理方法，该方法是在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压 10V以上的处理条件对由铝或铝合金形成的铝材进行阳极氧化处理，藉此在所述铝材的表 面形成多孔性阳极氧化皮膜的方法； 其特征在于：作为所述阳极氧化处理的预处理，在由多元酸水溶液形成的处理浴中以 电压6V以下的处理条件实施阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm2以上，藉此在所述铝材 的表面形成多孔性预皮膜。2. 如权利要求1所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述铝材材料中存在的 晶粒的尺寸为100μπι以上。3. 如权利要求1或2所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述铝材的表面实 施了镜面处理。4. 如权利要求3所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述镜面处理通过选自 抛光研磨、电解研磨、切削加工以及化学研磨中的任一种的镜面加工而实施。5. 如权利要求1~4中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述预处 理使用的处理浴与阳极氧化处理使用的处理浴为相同的多元酸的水溶液。6. 如权利要求1~4中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述预处 理使用的处理浴与阳极氧化处理使用的处理浴为不同的多元酸的水溶液。7. 如权利要求1~6中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:对所述铝 材进行阳极氧化处理时，实施将所述预处理形成的多孔性预皮膜除去的预皮膜除去处理。8. 如权利要求7所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述预皮膜除去处理在 所述阳极氧化处理的处理过程中或处理后实施。9. 如权利要求8所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述阳极氧化处理的处 理过程中实施的预皮膜除去处理是，在对预处理后的铝材进行阳极氧化处理时，通过以预 处理时适用电量的50倍以上实施阳极氧化处理，在阳极氧化处理的处理浴中将预处理时形 成的多孔性预皮膜溶解而除去。10. 如权利要求8所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述阳极氧化处理后 实施的预皮膜除去处理是，通过将阳极氧化处理后的铝材浸渍于酸或碱的水溶液中，将阳 极氧化处理时残留于表面的多孔性预皮膜化学溶解而除去。11. 如权利要求1~6中任一项所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:在对所述 预处理后的铝材进行阳极氧化处理时，实施将该预处理后的铝材上形成的多孔性预皮膜以 其壁厚残留10%以上的处理条件进行溶解的预皮膜部分溶解处理。12. 如权利要求11所述的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于:所述多孔性预皮膜的 部分溶解处理是，通过制作与所述预处理后的铝材实质相同的试样，使用该试样求出预皮 膜的孔间壁厚残留10%以上的处理条件，以该预先求出的处理条件对预处理后的铝材进行 处理。
【专利摘要】本发明提供能够在铝或铝合金形成的铝材上以尽可能避免晶粒图案显著化、并以10V以上的处理电压形成多孔型阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方法。本发明是在由多元酸水溶液形成的处理浴中以靶电压10V以上的处理条件对铝材进行阳极氧化处理而在所述铝材表面形成阳极氧化皮膜的铝材的阳极氧化处理方法，其特征在于，作为所述阳极氧化处理的预处理，在由多元酸水溶液形成的处理浴中以电压6V以下的处理条件进行阳极氧化处理直至电量达到0.05C/cm2以上，藉此在所述铝材的表面形成预皮膜。
【IPC分类】C25D11/06, C25D11/04, C25D11/16
【公开号】CN105492664
【申请号】CN201480047505
【发明人】关雄辅, 海老原健
【申请人】日本轻金属株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年7月30日
【公告号】US20160177465, WO2015029681A1
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