アルミニウム金属の陽極酸化方法
地球の地殻の約 8% を占めるアルミニウムは、世界で 3 番目に豊富な金属です。 2016 年、世界のアルミニウム生産量は史上最高の 5,880 万トンに達し、すぐに生産が減速する兆候はありません。自動車のフレームやエンジンから、宇宙船、窓枠、電線など、あらゆるものにアルミニウムが使用されているため、将来的には世界の生産量が増加する可能性があります。ただし、一部のメーカーは、アルミニウムを陽極酸化処理して特性を改善しています。
陽極酸化とは
陽極酸化は、化学物質と電気を適用して、金属の表面に厚い酸化物層を形成するプロセスです。アルミニウムを陽極酸化するために、メーカーはアルミニウムを酸性陽極酸化薬品の槽に浸します。水中のアルミニウムに電流を流すと、水素が放出されます。この化学反応により、金属の表面に酸素が形成され、アルミニウムの表面に酸化物の層が形成されます。これは、特定の量の酸、電気、水没時間を必要とする高度に技術的なプロセスです。ただし、陽極酸化処理を正しく行うと、アルミニウムの優れた特性を実現できます。
陽極酸化アルミニウム vs 非陽極酸化アルミニウム
陽極酸化アルミニウムと非陽極酸化アルミニウムの基本的な違いは、前者には表面に酸化物層があるのに対し、後者にはないことです。実用的な観点から、陽極酸化アルミニウムにはいくつかの利点があります。陽極酸化アルミニウムの主な利点は、腐食からの保護が大きいことです。陽極酸化されているかどうかに関係なく、アルミニウムは錆びません。鉄分を含まないため、屋外に雨が降っても錆びません。それにもかかわらず、それはまだ腐食する可能性があるため、メーカーはアルミニウムを陽極酸化することがよくあります。このプロセスがアルミニウム上に形成する酸化物の層は、腐食を防止する保護バリアを作成します。
陽極酸化により、メーカーはアルミニウムの表面を染色することもできます。アルミニウムが露出している酸浴に染料を加えて、さまざまな色を実現できます。アルミニウムを染色する方法は他にもありますが、陽極酸化は、表面を覆う酸化物層に染料が存在するため、より強い結合を生み出します。
他の金属を陽極酸化できますか?
陽極酸化された金属はアルミニウムだけではありません。メーカーは、このプロセスを使用して、他の金属で同様の結果を達成しています。たとえば、チタンは、多くの場合、航空宇宙材料規格 (ASM) 2487 および 2488 を使用して陽極酸化されます。最終結果は、約 30 ナノメートルから数マイクロメートルの厚さでチタンを覆う酸化物の層です。陽極酸化できるその他の金属には、マグネシウム、亜鉛、ニオブ、タンタルなどがあります。
製造プロセス