[發明專利]鋁系構件的表面結構

有效

• 申請號: 201710093226.4
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN107164662B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 村上春彥;藤田昌弘;中村宗昭
• 申請（專利權）人: 鈴木株式會社
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C25D11/08;C25D11/10;C25D11/24
• 代理公司: 11406 北京格羅巴爾知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 白銀環

提供一種能夠進一步改善鋁系構件的隔熱性和遮熱性的鋁系構件的表面結構。在至少包含硅組分的鋁系構件(1)中，在鋁系構件(1)的表面設置多孔質的氧化膜(2)，氧化膜(2)被構造成至少具有：空孔(2a)，其沿氧化膜(2)的厚度方向從氧化膜的表面朝向內部延伸；以及空隙(3a)，其存在于硅組分(3)的內部并沿與氧化膜(2)的厚度方向大致正交的方向延伸。

技術領域

本發明涉及一種鋁系構件的表面結構，更具體地涉及在鋁系構件的表面包括多孔質氧化膜的鋁系構件的表面結構。

背景技術

傳統地，為了改善在車輛等中使用的鋁系構件的隔熱性(heat insulatingproperty)和遮熱性(heat shielding property)，已在鋁系構件的表面上形成了在內部具有空孔(pore)的陽極氧化膜。

例如，專利文獻1說明了一種構造：該構造在面對內燃機的燃燒室的壁面的一部分或整體上包括具有低熱傳導率和低體積比熱容的陽極氧化膜。根據專利文獻1，該陽極氧化膜具有在30μm至170μm的范圍內的膜厚度且具有：第一微米孔，其具有微米大小的直徑且從陽極氧化膜的表面朝向厚度方向上的內部延伸或大致沿厚度方向延伸；納米孔，其具有納米大小的直徑；以及第二微米孔，其位于陽極氧化膜的內部且具有微米大小的直徑。此外，該陽極氧化膜具有第一微米孔和納米孔的至少一部分由密封劑封孔、但是第二微米孔的至少一部分未被封孔的結構。

此外，根據專利文獻1，形成鋁系壁面的鋁系材料包含作為合金組分的Si、Cu、Mg、Ni和Fe中的至少一種。

通過包含合金組分或特別地通過包含Si、Cu、Mg、Ni和Fe中的至少一種作為鋁系材料中的合金組分，說明了微米孔的直徑或截面尺寸趨于進一步增大，促進了微米孔的直徑的擴大，能夠改善孔隙率(porosity)。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2015-31226號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，為了向鋁系材料進一步賦予隔熱性和遮熱性，需要增加在陽極氧化膜的內部的空孔，但是在前述專利文獻1中說明的技術的情況下，如果增加空孔，則在某些情況下第一微米孔和第二微米孔會連接。此外，在密封劑的表面張力的作用下，難以執行僅不封孔第二微米孔的封孔處理。此外，由于第二微米孔大量地存在于陽極氧化膜的下部中，所以擔心熱量存留在陽極氧化膜的表面側。

此外，在現有技術的陽極氧化處理中，盡管存在各種電壓和電流的電解條件，但是通常通過DC電解執行陽極氧化處理。在該DC電解中，可以通過控制電壓來控制孔直徑。作為用于獲得隔熱性的效果的方法，已使用了通過DC電解成長的氧化鋁的柱狀結構的納米級孔，膜中的體積比(volume rate)在硫酸浴的情況下低至大約為20％。因而，已通過改變在陽極氧化處理時的電解浴組分、電解條件、溫度等且在陽極氧化處理之后使其浸漬在藥物溶液中來執行孔直徑擴大處理。

在該孔直徑擴大處理中，為了增大在柱狀結構內的孔隙率，使用草酸或磷酸，而不是硫酸。然而，草酸或磷酸的使用會使施加的電壓比硫酸高，但是由于在處理過程中發熱變大，所以電流密度不會增加太多，并存在膜形成速度降低的問題，這不適于使膜加厚。此外，由于孔直徑擴大處理是化學溶解柱狀結構的氧化鋁的方法，因此膜表面粗化，這增加了藥物溶液處理工序和用于藥物溶液處理工序的工序控制且使得制造麻煩。