[發明專利]改善陽極氧化薄膜的方法、陽極氧化薄膜結構和鋁合金制造的舷外發動機

有效

• 申請號: 02105633.1
• 申請日: 2002-03-02
• 公開（公告）號: CN1386915A
• 公開（公告）日: 2002-12-25
• 發明（設計）人: 松田佳之;村田裕之;高崎憲政;竹村守弘
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社;株式會社豐技研
• 主分類號: C25D11/24
• 分類號: C25D11/24;C23C22/07
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 黃力行

本發明涉及一種陽極氧化薄膜結構，其能改善在有水環境中使用的鋁合金制品或部件的耐腐蝕性，這些部件例如在海洋或湖泊中使用的輪船螺旋槳或船身、通用發動機驅動的水泵或噴射裝置、以及水稻田內使用的農用機械。

每種這樣的制品或部件通常都覆蓋有防腐抗銹表面涂層。其中特別重要的是抗銹涂層，其能使任何這樣的制品或部件耐受住海水侵蝕，這些海水含有鹽，而鹽是加速腐蝕的成分。迄今為止，已經提出了許多有關防腐防銹涂層的技術方案，其包括名稱為“鋁材和鋁制船身發動機的抗銹處理方法”的日本專利擬定公開第平-2-250997號，其特征在于在鋁材或鋁合金材料的表面上形成陽極氧化薄膜，用二硫化鉬密封薄膜中的小孔，并在薄膜上形成表面涂層。

然而，已經發現所建議的鋁制船身發動機僅展現出了防腐性能，那只是當時希望令人滿意的，但是其未能滿足近年來的嚴格要求。

本發明提供了一種改善了防腐性能的抗銹結構。

我們作為本發明的發明人已經注意到二硫化鉬的建議使用，研究的結果發現了一個問題。更準確地說，我們已得出以下結論，二硫化鉬是晶狀物質，其不能與鋁形成任何鈍態層，而僅能封閉陽極氧化薄膜的小孔并附著在薄膜上面，其在耐用性方面不能令人滿意。因此，我們研究了能夠與鋁形成鈍態層的非晶態物質的使用，并成功地研制出能夠克服現有技術問題的技術。

依照本發明的第一方面，提供了一種改善陽極氧化薄膜的方法，其包括以下步驟：在鋁合金材料的表面上形成陽極氧化薄膜，用能與鋁形成鈍態層的非晶態物質浸漬薄膜，以便在薄膜生長過程中填充薄膜內形成的小孔，密封小孔，以便封閉它們的入口，由此將非晶態物質限制在小孔里。

如果薄膜具有能達到鋁合金材料的裂痕，就要用非晶態物質浸漬陽極氧化薄膜，從而在非晶態物質與鋁之間形成鈍態層。該鈍態層的形成可以抑制腐蝕。

依照本發明的優選實施例，可將磷酸鋯用作非晶態物質。磷酸鋯或鉻酸鉻可用作能與鋁形成鈍態層的非晶態物質，但是鉻酸鉻是有害的重金屬，其產生廢水而導致較高的處理成本。由于磷酸鋯不需要任何這種昂貴處理，因此磷酸鋯是優選的，另外磷酸鋯還能降低改善陽極氧化薄膜的成本。依照優選示例，磷酸鋯的使用量約為15mg/cm²到45mg/cm²是適當的。

甚至也能用沸水或硅酸鈉密封小孔。然而，由于乙酸鎳的耐腐蝕性，因此乙酸鎳與沸水或硅酸鈉相比是優選的。

該方法可進一步包括在封閉陽極氧化薄膜的小孔后用底漆涂覆陽極氧化薄膜表面的步驟。如果陽極氧化薄膜和底漆完好無損，它們就能保護鋁合金，但是如果薄膜受損，磷酸鋯和鋁就能形成鈍態層來保護鋁合金材料。依照優選例，可將磷鉬酸用作底漆顏料。還可以將磷酸鋅或三磷酸用作顏料。然而，就耐腐蝕性而言磷鉬酸是優選的。依照優選例，利用按重量計算比例為5到15％的磷鉬酸是適當的。

依照本發明的第二方面，提供了一種陽極氧化薄膜結構，其包括：在鋁合金材料表面上形成的陽極氧化薄膜，用于浸漬薄膜的磷酸鋯，由此它可在薄膜生長過程中填充薄膜內形成的小孔，用于封閉小孔入口的密封劑。

依照該結構，用非晶態物質浸漬陽極氧化薄膜，從而，如果薄膜有達到鋁合金材料的裂紋，磷酸鋯與鋁之間就會形成鈍態層。該鈍態層的形成可以抑制腐蝕。如果被密封了小孔的薄膜是完好無損的，則該薄膜就能保護鋁合金材料，而如果薄膜受損，磷酸鋯與鋁能形成鈍態層來保護鋁合金材料。因此，該結構提供了對鋁合金材料的長時間保護。至于作為浸漬劑的磷酸鋯用量，使用量約為15mg/cm²是適當的。

該結構進一步包括在含密封劑的陽極氧化薄膜表面上形成的底漆層。底漆層和小孔被密封了的薄膜如果完好無損，則它們就能夠保護鋁合金材料，而如果薄膜受損，磷酸鋯和鋁就會形成鈍態層來保護鋁合金材料。因此，該結構提供了對鋁合金材料的更長時間的保護。底漆層可以是含磷鉬酸顏料的底漆。也可將磷酸鋅或三磷酸用作顏料。然而，就耐腐蝕而言磷鉬酸是優選的。

依照本發明的第三方面，提供了一種鋁合金制造的舷外發動機，其包括發動機罩、與發動機罩的底部固定的下罩、與下罩底部固定的外延箱、以及與外延箱底部固定的齒輪箱，至少每個外延箱和齒輪箱具有陽極氧化薄膜結構，該結構包括在鋁合金材料表面上形成的陽極氧化薄膜，浸漬薄膜以便填充薄膜生長過程中內部形成的小孔的磷酸鋯、以及封閉小孔入口的密封劑。