[发明专利]阳极氧化物涂层和阳极氧化方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂布在铝或铝合金表面上的阳极氧化物涂层，并涉及用于获得所述涂层的阳极氧化方法。

背景技术

在用于诸如铝铸料(AC料)或铝压铸料(ADC料)等铝合金材料的常规直流阳极化工艺中，适当的是将目标物体浸入阳极化流体(例如硫酸浴)中，并对目标物体每1dm²的表面积施加3A以下的电流。然而，对于AC料和ADC料而言，此工艺方法的阳极氧化物涂层的生长速率都低至1.0μm/分钟以下。此外，直流阳极氧化物涂层包含大量的凹凸，因此具有不均匀的膜厚。这种不均一性已经成为涂层质量劣化的主要因素。

例如，日本专利第4075918号(专利文献1)公开了一种阳极氧化方法，其中，对浸入阳极化流体中的目标物体反复进行施加正电压的步骤和除去电荷的步骤。该方法的涂层生长速率高于直流阳极氧化工艺的涂层生长速率。更精确地说，对于AC料而言，该方法实现了7.5μm/分钟以上的生长速率，对于含有7.5％以上的Si的ADC料的作业面而言，实现了4.0μm/分钟以上的生长速率。此外，根据该方法制造的涂层很平滑，并且具有均匀的膜厚。因此，从涂层品质方面来看，该涂层也优于直流阳极氧化物涂层。

然而，如果对于AC料而言涂层的生长速率达到13.0μm/分钟以上，或者对于含有7.5％以上的Si的ADC料的作业面而言涂层的生长速率达到6.0μm/分钟以上，该方法则会具有下述问题，即，与直流阳极氧化物涂层的情况相似，阳极氧化物涂层包含大量凹凸并且具有不均匀的膜厚。

发明内容

鉴于上述情况进行了本发明。本发明的目的是提供具有较少凹凸并具有均匀膜厚的阳极氧化物涂层，和提供用于获得所述涂层的阳极氧化方法。

为达到上述目的，本发明提供了通过对浸入处理浴中的处理部件施加电压的用于铝或铝合金构材的阳极氧化方法，所述处理部件由任何铝或铝合金构材制成，所述构材至少含有任何一种杂质和添加剂。所述方法包括设置一对负极板，使所述负极板面对处理部件；和通过使用供电装置反复进行对处理部件施加正电压的过程和除去电荷的过程。供电装置包括阳极化直流电源、放电直流电源、被构造为将处理部件和一对负极板与阳极化直流电源和放电直流电源的任何一个端子连接的开关(所述端子具有彼此相反的极性)以及与处理部件和一对负极板并联连接于各自电源的电容器和再生电路。在该方法中，除去电荷的过程中所用的电压被控制在-22V～-7V的范围内。

根据本发明的阳极氧化方法，可以获得具有较少凹凸并具有均匀膜厚的阳极氧化物涂层。

附图说明

图1是用于实施本发明的阳极氧化方法的电解装置的示意图。

图2是用于实施本发明的阳极氧化方法的电解装置的改进实施方式的示意图。

图3A是显示用于实施本发明的阳极氧化方法的电解装置的另一改进的实施方式的示意图，图3B是如图3A所示的该电解装置中所用的供电电路图，并且图3C是显示由该供电电路提供的电压和电流的波形的图。

图4是用于实施本发明的阳极氧化方法的电解装置的又一改进实施方式的示意图。

图5是显示材料ADC 12的涂层生长速率与膜厚分布的标准偏差之间的关系的图。

图6是显示材料ADC 12的负电压与膜厚分布的标准偏差之间的关系的图。

图7是显示材料AC 8A的负电压与膜厚分布的标准偏差之间的关系的图。

具体实施方式

下面将描述本发明的阳极氧化方法。

本发明的实施方式的阳极氧化方法可以通过使用配备有处理浴和电源的电解装置来实施。图1显示了用在该实施方式的阳极氧化方法中的电解装置的实例。图1所示的装置包括处理浴2、阳极传输线3、一对负极板4和4a、阴极传输线5和电源6，并且允许主要由铝或铝合金构材制成的处理部件1可附着于其上。

处理部件1是阳极化的目标。目标物体为铝或铝合金构材。取决于所需用途，目标物体可以含有诸如Si等添加剂或者其它杂质，也可以既含有添加剂又含有杂质，还可以不含任何所述添加剂和杂质。铝合金构材例如可以是铝铸料、铝压铸料和铝延伸性材料。此外，所述铝或铝合金构材的形状例如可以是板状或棒状，但不特别限于这些形状。

处理浴2例如可以是稀硫酸、草酸、磷酸或铬酸，但不仅限于这些酸。处理浴2可以是采用用于常规阳极化的处理流体，例如二元酸浴、二元酸浴与有机酸的混合浴，或者碱浴。碱浴可以含有碱土金属化合物。作为另外一种选择，碱浴可以含有适当选择的硼化物或氟化物。

处理浴2包含可进行充分搅拌的机构。所述机构的提供用于防止因其中产生的气泡等所造成的局部灼烧。通过充分搅拌处理流体，可以有助于涂层的均匀生长。