JP6725833B2 - Parts manufacturing method and surface treatment method - Google Patents
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Description
本件は、部品、及び部品の製造方法、並びに表面処理方法に関する。 The present invention relates to a component, a method for manufacturing the component, and a surface treatment method.
携帯電話、ノートＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などのモバイル端末においては、軽量化のために樹脂、又はアルミニウム合金を材料とする筐体が使用されている。前記アルミニウム合金は、前記樹脂よりも強度が高いというメリットはあるものの、前記樹脂よりも重いという欠点がある。 In mobile terminals such as mobile phones and notebook PCs (Personal Computers), a housing made of resin or aluminum alloy is used for weight reduction. The aluminum alloy has a merit that it is stronger than the resin, but has a drawback that it is heavier than the resin.
前記アルミニウム合金よりも軽量な合金として、マグネシウム合金が知られているが、更に軽量な合金として、マグネシウムリチウム合金が注目されつつある。前記マグネシウムリチウム合金は、主成分であるマグネシウムに少量のリチウムを添加してなり、高強度かつ軽量という特徴がある。 A magnesium alloy is known as an alloy that is lighter than the aluminum alloy, but a magnesium-lithium alloy is drawing attention as an even lighter alloy. The magnesium-lithium alloy is characterized by high strength and light weight by adding a small amount of lithium to magnesium which is the main component.
しかし、リチウムは活性が高いため、マグネシウムリチウム合金は、アルミニウム合金やマグネシウム合金と比較して大気中で容易に酸化して黒く変色してしまうという問題がある。 However, since lithium is highly active, magnesium-lithium alloy has a problem that it is more easily oxidized in the atmosphere and discolored to black as compared with aluminum alloy and magnesium alloy.
そこで、フッ素化合物を含有する処理液にマグネシウムリチウム合金を浸漬して、フッ化リチウムを生じさせ、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムを不活性化させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、この提案の技術では、リチウムの不活性化が不十分であるという問題がある。
Therefore, a technique has been proposed in which a magnesium-lithium alloy is immersed in a treatment liquid containing a fluorine compound to generate lithium fluoride and inactivate the lithium on the surface of the magnesium-lithium alloy (see, for example, Patent Document 1). ).
However, this proposed technique has a problem that the inactivation of lithium is insufficient.
したがって、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムが十分に不活性化された部品、及びその製造方法、並びにマグネシウムリチウム合金の表面のリチウムを十分に不活性化させる表面処理方法の提供が求められているのが現状である。 Therefore, it is required to provide a component in which lithium on the surface of a magnesium lithium alloy is sufficiently deactivated, a method for producing the same, and a surface treatment method for sufficiently deactivating lithium on the surface of a magnesium lithium alloy. Is the current situation.
本件は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本件は、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムが十分に不活性化された部品、及びその製造方法、並びにマグネシウムリチウム合金の表面のリチウムを十分に不活性化させる表面処理方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above-mentioned problems in the related art and achieve the following objects. That is, the present invention provides a component in which lithium on the surface of a magnesium-lithium alloy is sufficiently deactivated, a method for producing the same, and a surface treatment method for sufficiently deactivating lithium on the surface of a magnesium-lithium alloy. To aim.
前記課題を解決するための手段としては、後述する付記に記載した通りである。即ち、
開示の部品の製造方法は、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を、リチウム塩を除く無機塩の水溶液に曝し、前記表面に非潮解性リチウム化合物を生じさせる工程を含む。
開示の表面処理方法は、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を、リチウム塩を除く無機塩の水溶液に曝し、前記表面に非潮解性リチウム化合物を生じさせる工程を含む。
開示の部品は、マグネシウムリチウム合金の母材の表面に非潮解性リチウム化合物を有する。
Means for solving the above problems are as described in the appendixes described later. That is,
The disclosed method for producing a component includes a step of exposing a surface of a base material of a magnesium lithium alloy to an aqueous solution of an inorganic salt excluding a lithium salt to generate a non-deliquescent lithium compound on the surface.
The disclosed surface treatment method includes a step of exposing a surface of a base material of a magnesium lithium alloy to an aqueous solution of an inorganic salt excluding a lithium salt to generate a non-deliquescent lithium compound on the surface.
The disclosed component has a non-deliquescent lithium compound on the surface of a magnesium lithium alloy matrix.
開示の部品の製造方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムが十分に不活性化された部品の製造方法を提供できる。
開示の表面処理方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムを十分に不活性化できる表面処理方法を提供できる。
開示の部品によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムが十分に不活性化された部品を提供できる。
According to the disclosed method for producing a component, it is possible to solve the above-mentioned problems in the related art, achieve the above-mentioned object, and provide a method for producing a component in which lithium on the surface of a magnesium-lithium alloy is sufficiently deactivated.
According to the disclosed surface treatment method, it is possible to provide a surface treatment method capable of solving the above-mentioned problems in the related art, achieving the above-mentioned object, and capable of sufficiently inactivating lithium on the surface of a magnesium-lithium alloy.
According to the disclosed component, it is possible to solve the above-mentioned problems in the related art, achieve the above-mentioned object, and provide a component in which lithium on the surface of a magnesium-lithium alloy is sufficiently deactivated.
（部品の製造方法、及び部品、並びに表面処理方法）
開示の部品の製造方法は、非潮解性リチウム化合物生成工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、脱脂工程、活性化工程、デスマット工程、化成皮膜形成工程などのその他の工程を含む。
開示の表面処理方法は、非潮解性リチウム化合物生成工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、脱脂工程、活性化工程、デスマット工程、化成皮膜形成工程などのその他の工程を含む。
開示の部品は、マグネシウムリチウム合金の母材の表面に非潮解性リチウム化合物を有する。
なお、前記部品の製造方法、及び前記表面処理方法において、各工程は、例えば、脱脂工程、活性化工程、デスマット工程、非潮解性リチウム化合物生成工程、及び化成皮膜形成工程の順で行われる。
(Parts manufacturing method, parts, and surface treatment method)
The disclosed method for producing a component includes at least a non-deliquescent lithium compound producing step, and further includes other steps such as a degreasing step, an activating step, a desmutting step, and a chemical conversion film forming step.
The disclosed surface treatment method includes at least a non-deliquescent lithium compound forming step, and further includes other steps such as a degreasing step, an activating step, a desmutting step, and a chemical conversion film forming step.
The disclosed component has a non-deliquescent lithium compound on the surface of a magnesium lithium alloy matrix.
In the manufacturing method of the component and the surface treatment method, each step is performed in the order of, for example, a degreasing step, an activation step, a desmutting step, a non-deliquescent lithium compound forming step, and a chemical conversion film forming step.
本発明者らは、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムの不活性化を、フッ化リチウムを生じさせて行った場合、水洗の際の残存水分によりフッ化リチウムが潮解し、活性が高いリチウム（Ｌｉ）が再生されることを見出した。
そこで、本発明者らは、更に鋭意検討を行った結果、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムの不活性化を、非潮解性のリチウム化合物を生じさせて行った場合に、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムが十分に不活性化できることを見出し、本発明の完成に至った。
When the inactivation of lithium on the surface of a magnesium-lithium alloy is carried out by generating lithium fluoride, the present inventors deliquesce the lithium fluoride due to the residual water at the time of washing with water, so that lithium having high activity (Li ) Has been found to be played.
Therefore, as a result of further diligent studies, the present inventors have found that when the inactivation of lithium on the surface of the magnesium-lithium alloy is carried out by producing a non-deliquescent lithium compound, the surface of the magnesium-lithium alloy is The inventors have found that lithium can be sufficiently inactivated, and have completed the present invention.
＜非潮解性リチウム化合物生成工程＞
前記非潮解性リチウム化合物生成工程としては、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を、リチウム塩を除く無機塩の水溶液に曝し、前記表面に非潮解性リチウム化合物を生じさせる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マグネシウムリチウム合金の母材を、前記水溶液に浸漬させることにより行うことができる。
<Non-deliquescent lithium compound production process>
The non-deliquescent lithium compound producing step is particularly limited as long as it is a step of exposing the surface of the base material of the magnesium lithium alloy to an aqueous solution of an inorganic salt excluding a lithium salt to produce a non-deliquescent lithium compound on the surface. However, it can be appropriately selected according to the purpose. For example, it can be performed by immersing the base material of the magnesium lithium alloy in the aqueous solution.
＜＜マグネシウムリチウム合金＞＞
前記マグネシウムリチウム合金としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＬＺ９１などが挙げられる。
<< Magnesium lithium alloy >>
The magnesium lithium alloy is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, and examples thereof include LZ91.
＜＜母材＞＞
前記母材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子機器の筐体などが挙げられる。前記電子機器としては、例えば、モバイル端末などが挙げられる。前記モバイル端末としては、例えば、ノート型ＰＣ、タブレットＰＣ、携帯電話、スマートフォンなどが挙げられる。
<< Base material >>
The base material is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, and examples thereof include a housing of an electronic device. Examples of the electronic device include a mobile terminal. Examples of the mobile terminal include a notebook PC, a tablet PC, a mobile phone, and a smartphone.
＜＜無機塩の水溶液＞＞
前記無機塩としては、リチウム塩以外の無機塩であって、マグネシウムリチウム合金の母材の表面に非潮解性リチウム化合物を生じさせることができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、毒性が低く取り扱いやすい点で、炭酸塩が好ましい。
<<Aqueous solution of inorganic salt>>
The inorganic salt is an inorganic salt other than a lithium salt, and is not particularly limited as long as it can generate a non-deliquescent lithium compound on the surface of the base material of the magnesium lithium alloy, and may be appropriately selected depending on the purpose. However, carbonate is preferable because it has low toxicity and is easy to handle.
前記炭酸塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水に対する溶解性に優れ、かつ毒性が低く取り扱いやすい点で、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カルシウムが好ましい。 The carbonate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, ammonium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate are excellent in solubility in water, have low toxicity, and are easy to handle. , Ammonium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate and calcium hydrogen carbonate are preferable.
前記水溶液における前記無機塩の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５質量％〜５質量％が好ましい。 The concentration of the inorganic salt in the aqueous solution is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, but it is preferably 0.5% by mass to 5% by mass.
＜＜非潮解性リチウム化合物＞＞
前記非潮解性リチウム化合物とは、潮解性を有しないリチウム化合物である。
ここで、潮解性とは、固体が水分を吸収して溶解する性質を意味する。すなわち、非潮解性とは、固体が水分に曝されても溶解しない性質を意味する。
前記非潮解性リチウム化合物としては、潮解性を有しないリチウム化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭酸リチウムなどが挙げられる。
<<Non-deliquescent lithium compound>>
The non-deliquescent lithium compound is a lithium compound having no deliquescent property.
Here, deliquescent means the property that a solid absorbs water and dissolves. That is, non-deliquescence means the property that a solid does not dissolve even when exposed to moisture.
The non-deliquescent lithium compound is not particularly limited as long as it is a lithium compound having no deliquescent property, and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include lithium carbonate.
前記非潮解性リチウム化合物は、前記表面において、一様な膜状に存在していてもよいし、点在していてもよい。 The non-deliquescent lithium compound may be present in the form of a uniform film on the surface or may be scattered.
前記非潮解性リチウム化合物生成工程において、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を前記水溶液に曝す際は、アンモニア存在下で行われることが好ましい。すなわち、前記水溶液は更にアンモニアを溶解していることが好ましい。
前記アンモニアは、前記非潮解性リチウム化合物を生じさせる反応を促進する触媒として機能する。
前記水溶液における前記アンモニアの濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５質量％〜５質量％が好ましい。
In the step of producing the non-deliquescent lithium compound, it is preferable that the surface of the base material of the magnesium lithium alloy is exposed to the aqueous solution in the presence of ammonia. That is, it is preferable that the aqueous solution further dissolves ammonia.
The ammonia functions as a catalyst that promotes the reaction that produces the non-deliquescent lithium compound.
The concentration of the ammonia in the aqueous solution is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, but it is preferably 0.5% by mass to 5% by mass.
前記非潮解性リチウム化合物生成工程において、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を前記水溶液に曝す際の前記水溶液の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記非潮解性リチウム化合物を生じさせる反応を促進させる点で、４０℃〜７０℃が好ましい。 In the non-deliquescent lithium compound producing step, the temperature of the aqueous solution when exposing the surface of the base material of the magnesium lithium alloy to the aqueous solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, The temperature is preferably 40°C to 70°C in terms of accelerating the reaction that produces the non-deliquescent lithium compound.
前記非潮解性リチウム化合物生成工程において、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を前記水溶液に曝す時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１分間〜１０分間などが挙げられる。 In the non-deliquescent lithium compound producing step, the time for exposing the surface of the base material of the magnesium lithium alloy to the aqueous solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, for example, 1 minute to 10 minutes. And so on.
＜脱脂工程＞
前記脱脂工程としては、脱脂処理剤に、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を曝す工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脱脂処理液に前記母材を浸漬する処理などが挙げられる。
<Degreasing process>
The degreasing step is not particularly limited as long as it is a step of exposing the surface of the base material of the magnesium lithium alloy to a degreasing agent, and it can be appropriately selected according to the purpose. Examples include a treatment of immersing the material.
前記脱脂処理剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリなどが挙げられる。前記アルカリとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、強アルカリであることが好ましい。前記強アルカリとしては、ｐＨが１３〜１４のアルカリであることが好ましい。 The degreasing agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include alkali. The alkali is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, but it is preferably strong alkali. The strong alkali is preferably an alkali having a pH of 13-14.
前記脱脂処理液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリ水溶液などが挙げられる。前記脱脂処理液としては、例えば、市販品を用いることができる。前記市販品としては、例えば、強アルカリ水溶液（ミリオン化学株式会社製、ＧＦ ＭＧ−１５ＳＸ）などが挙げられる。 The degreasing treatment liquid is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, and examples thereof include an aqueous alkali solution. As the degreasing treatment liquid, for example, a commercially available product can be used. Examples of the commercially available product include a strong alkaline aqueous solution (GF MG-15SX manufactured by Million Chemical Co., Ltd.) and the like.
前記脱脂工程における前記アルカリの温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応促進の点で、５０℃〜９０℃が好ましく、６５℃〜８５℃がより好ましく、７０℃〜８０℃が特に好ましい。 The temperature of the alkali in the degreasing step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but from the viewpoint of accelerating the reaction, 50°C to 90°C is preferable, and 65°C to 85°C is more preferable. 70° C. to 80° C. is particularly preferable.
前記脱脂工程において、前記アルカリに、前記表面を曝す時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１分間〜１０分間などが挙げられる。 In the degreasing step, the time for exposing the surface to the alkali is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include 1 minute to 10 minutes.
＜活性化工程＞
前記活性化工程としては、フッ素を含む酸に、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を曝す工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記フッ素を含む酸に前記母材を浸漬する処理などが挙げられる。
<Activation process>
The activation step is not particularly limited as long as it is a step of exposing the surface of the base material of the magnesium lithium alloy to an acid containing fluorine, and it can be appropriately selected according to the purpose. Examples include a treatment of immersing the base material in an acid.
前記フッ素を含む酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ酸などが挙げられる。前記フッ素を含む酸としては、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、ミリオン化学株式会社製のＧＦ ＭＧ−１０９などが挙げられる。 The acid containing fluorine is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, and examples thereof include hydrofluoric acid. A commercially available product may be used as the acid containing fluorine. Examples of the commercially available product include GF MG-109 manufactured by Million Chemical Co., Ltd.
前記活性化工程における前記フッ素を含む酸の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、温度管理が容易である点で、２０℃〜６０℃が好ましく、３０℃〜５０℃がより好ましく、３５℃〜４５℃が特に好ましい。 The temperature of the acid containing fluorine in the activation step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 20° C. to 60° C. from the viewpoint of easy temperature control, and 30 C. to 50.degree. C. is more preferable, and 35.degree. C. to 45.degree. C. is particularly preferable.
前記活性化工程において、フッ素を含む酸に、マグネシウムリチウム合金の母材の表面を曝す時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．５分間〜５分間などが挙げられる。 In the activation step, the time for exposing the surface of the base material of the magnesium lithium alloy to the acid containing fluorine is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, for example, 0.5 minutes to 5 minutes. For example, minutes.
前記活性化工程においては、前記表面にフッ化マグネシウム、フッ化リチウム、及び酸化リチウムなどが生成する。 In the activation step, magnesium fluoride, lithium fluoride, lithium oxide and the like are generated on the surface.
＜デスマット工程＞
前記デスマット工程としては、アルカリに、前記表面を曝す工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリ水溶液に前記母材を浸漬する処理などが挙げられる。
<Desmut process>
The desmutting step is not particularly limited as long as it is a step of exposing the surface to an alkali, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a treatment of immersing the base material in an alkaline aqueous solution. ..
前記アルカリとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、強アルカリであることが好ましい。前記強アルカリとしては、ｐＨが１３〜１４のアルカリであることが好ましい。
前記アルカリとしては、例えば、市販品を用いることができる。前記市販品としては、例えば、強アルカリ水溶液（ミリオン化学株式会社製、ＧＦ ＭＧ−１５ＳＸ）などが挙げられる。
The alkali is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, but it is preferably strong alkali. The strong alkali is preferably an alkali having a pH of 13-14.
As the alkali, for example, a commercially available product can be used. Examples of the commercially available product include a strong alkaline aqueous solution (GF MG-15SX manufactured by Million Chemical Co., Ltd.) and the like.
前記デスマット工程における前記アルカリの温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応促進の点で、４０℃〜８０℃が好ましく、５０℃〜７０℃がより好ましく、５５℃〜６５℃が特に好ましい。 The temperature of the alkali in the desmutting step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 40° C. to 80° C., more preferably 50° C. to 70° C. from the viewpoint of promoting the reaction. , 55° C. to 65° C. are particularly preferable.
前記デスマット工程において、前記アルカリに、前記表面を曝す時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１分間〜５分間などが挙げられる。 In the desmutting step, the time for exposing the surface to the alkali is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include 1 minute to 5 minutes.
＜化成皮膜形成工程＞
前記化成皮膜形成工程としては、前記表面に化成皮膜を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記表面を、化成処理液に曝すことで行うことができる。前記表面を、前記化成処理液に曝す方法としては、例えば、前記化成処理液に前記母材を浸漬する方法などが挙げられる。
<Chemical conversion film formation process>
The chemical conversion film forming step is not particularly limited as long as it is a step of forming a chemical conversion film on the surface, can be appropriately selected according to the purpose, for example, by exposing the surface to a chemical conversion treatment solution. It can be carried out. Examples of the method of exposing the surface to the chemical conversion treatment liquid include a method of immersing the base material in the chemical conversion treatment liquid.
前記化成皮膜としては、例えば、ジルコニウム系化成皮膜、フッ化物系化成皮膜、マンガン系化成皮膜、リン酸系化成皮膜などが挙げられる。これらの化成皮膜は、それぞれの化成皮膜に対応する公知の化成処理（ジルコニウム系化成処理、フッ化物系化成処理、マンガン系化成処理、リン酸系化成処理）により得られる。 Examples of the chemical conversion coating include a zirconium chemical conversion coating, a fluoride chemical conversion coating, a manganese chemical conversion coating, and a phosphoric acid chemical conversion coating. These chemical conversion coatings can be obtained by known chemical conversion treatments (zirconium chemical conversion treatment, fluoride chemical conversion treatment, manganese chemical conversion treatment, phosphoric acid chemical conversion treatment) corresponding to each chemical conversion coating.
前記化成処理液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジルコニウム系化成処理液、フッ化物系化成処理液、マンガン系化成処理液、リン酸系化成処理液などが挙げられる。前記化成処理液は、市販品であってもよい。前記市販品としては、例えば、ＧＲ ＭＣ−１６００（ミリオン化学株式会社製）などが挙げられる。 The chemical conversion treatment liquid is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, zirconium-based chemical conversion treatment liquid, fluoride-based chemical conversion treatment liquid, manganese-based chemical conversion treatment liquid, phosphoric acid-based chemical conversion treatment liquid. And so on. The chemical conversion treatment liquid may be a commercially available product. Examples of the commercially available product include GR MC-1600 (manufactured by Million Chemical Co., Ltd.).
前記化成皮膜形成工程における前記化成処理液の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応促進の点で、３０℃〜７０℃が好ましく、５０℃〜７０℃がより好ましく、５５℃〜６５℃が特に好ましい。 The temperature of the chemical conversion treatment liquid in the chemical conversion film forming step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 30° C. to 70° C., and 50° C. to 70° C. from the viewpoint of promoting the reaction. C. is more preferable, and 55.degree. C. to 65.degree. C. is particularly preferable.
前記化成皮膜形成工程において、前記化成処理液に、前記表面を曝す時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１分間〜５分間などが挙げられる。 In the chemical conversion film formation step, the time for exposing the surface to the chemical conversion treatment liquid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and is, for example, 1 minute to 5 minutes.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples.
（実施例１）
マグネシウムリチウム合金の表面処理を行った。具体的な方法を、図１を参照しながら説明する。
(Example 1)
The magnesium lithium alloy was surface-treated. A specific method will be described with reference to FIG.
〔工程Ｓ１１：脱脂〕
まず、最初の工程Ｓ１１において、温度が７５℃の強アルカリ水溶液（ミリオン化学株式会社製、ＧＦ ＭＧ−１５ＳＸ）にマグネシウムリチウム合金の試験片を５分間浸漬することにより、その試験片の表面を脱脂した。なお、この例では、試験片として短辺の長さが２５ｍｍで長辺の長さが５０ｍｍの矩形状のＬＺ９１の板（日本金属株式会社製）を用いた。ＬＺ９１は、リチウムが９重量％、亜鉛が１重量％、マグネシウムが９０重量％のマグネシウムリチウム合金である。また、強アルカリ水溶液には添加剤としてミリオン化学株式会社製のＧＦ Ｆ２１を添加した。
[Step S11: Degreasing]
First, in the first step S11, the surface of the test piece is degreased by immersing the test piece of the magnesium lithium alloy in a strong alkaline aqueous solution (GF MG-15SX manufactured by Million Chemical Co., Ltd.) at a temperature of 75° C. for 5 minutes. did. In this example, a rectangular LZ91 plate (manufactured by Nippon Metal Co., Ltd.) having a short side length of 25 mm and a long side length of 50 mm was used as a test piece. LZ91 is a magnesium-lithium alloy containing 9% by weight of lithium, 1% by weight of zinc and 90% by weight of magnesium. Further, GF F21 manufactured by Million Chemical Co., Ltd. was added as an additive to the strong alkaline aqueous solution.
〔工程Ｓ１２：活性化〕
次に、工程Ｓ１２に移り、温度が４０℃の酸に上記の試験片を１分間浸漬することにより、試験片の表面に形成されたマグネシウム及びリチウムの自然酸化膜をエッチングして除去し、試験片の表面を清浄化した。このように表面を清浄化する工程は活性化とも呼ばれる。
この例では、フッ酸を含有するミリオン化学株式会社製のＧＦ ＭＧ−１０９を上記の酸として使用した。このようにフッ素を含む酸を使用することで、試験片中のマグネシウム及びリチウムがフッ化され、活性化の後の試験片の表面にはマグネシウムのフッ化物、及びリチウムのフッ化物が形成されることになる。
[Step S12: Activation]
Next, in step S12, the test piece was immersed in an acid having a temperature of 40° C. for 1 minute to etch and remove the natural oxide film of magnesium and lithium formed on the surface of the test piece. The surface of the piece was cleaned. The process of cleaning the surface in this way is also called activation.
In this example, GF MG-109 manufactured by Million Chemical Co., Ltd. containing hydrofluoric acid was used as the above acid. By using the acid containing fluorine in this way, magnesium and lithium in the test piece are fluorinated, and magnesium fluoride and lithium fluoride are formed on the surface of the test piece after activation. It will be.
〔工程Ｓ１３：デスマット〕
続いて、工程Ｓ１３に移り、上記の活性化で試験片の表面に発生した残渣を除去するために、温度が６０℃の強アルカリ水溶液（ミリオン化学株式会社製、ＧＦ ＭＧ−１５ＳＸ）に試験片を２分間浸漬した。この工程で除去される残渣はスマットと呼ばれる黒色物質であり、この工程はデスマット処理とも呼ばれる。
[Step S13: Desmut]
Subsequently, in step S13, in order to remove the residue generated on the surface of the test piece due to the above-described activation, the test piece was immersed in a strong alkaline aqueous solution (GF MG-15SX manufactured by Million Chemical Co., Ltd.) at a temperature of 60°C. Was soaked for 2 minutes. The residue removed in this step is a black material called smut, and this step is also called desmutting.
〔工程Ｓ１４：非潮解性リチウム化合物の形成〕
続いて、工程Ｓ１４に移り、試験片の表面に存在するリチウム又はフッ化リチウムを非潮解性リチウム化合物である炭酸リチウムに転化させるために、試験片を６０℃の無機塩水溶液に５分間浸漬した。
ここで、無機塩水溶液は、１質量％の炭酸水素ナトリウムと１質量％のアンモニアとを含有している。
[Step S14: Formation of Non-deliquescent Lithium Compound]
Then, it transfers to process S14 and in order to convert the lithium or lithium fluoride which exists in the surface of a test piece into lithium carbonate which is a non-deliquescent lithium compound, the test piece was immersed for 5 minutes in 60 degreeC inorganic salt aqueous solution. ..
Here, the inorganic salt aqueous solution contains 1% by mass of sodium hydrogen carbonate and 1% by mass of ammonia.
〔工程Ｓ１５：化成皮膜の形成〕
そして、工程Ｓ１５に移り、化成処理液に上記の試験片を浸漬した。この例では、化成処理液としてミリオン化学株式会社製のＧＲ ＭＣ−１６７０Ａを使用すると共に、その化成処理液の温度を６０℃に維持しつつ、化成処理液に試験片を２．５分間浸漬した。
この化成処理により、試験片の表面にフッ化物系化成皮膜が形成された。
[Step S15: Formation of conversion coating]
And it moved to process S15 and immersed the above-mentioned test piece in the chemical conversion liquid. In this example, GR MC-1670A manufactured by Million Chemical Co., Ltd. was used as the chemical conversion treatment liquid, and the test piece was immersed in the chemical conversion treatment liquid for 2.5 minutes while maintaining the temperature of the chemical conversion treatment liquid at 60°C. ..
By this chemical conversion treatment, a fluoride chemical conversion film was formed on the surface of the test piece.
〔工程Ｓ１６：乾燥〕
この後は、工程Ｓ１６に移り、高温槽において温度を８０℃、加熱時間を１０分間とする条件で試験片の表面の水分を蒸散させ、試験片を乾燥させた。
[Step S16: Drying]
After this, the process was moved to step S16, and the moisture on the surface of the test piece was evaporated under the conditions of a temperature of 80° C. and a heating time of 10 minutes in a high temperature tank, and the test piece was dried.
以上により、試験片に対する表面処理を終了した。 With the above, the surface treatment of the test piece was completed.
得られた試験片を、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１０６Ｄ−２０２Ｅで規定される温湿度サイクル試験に供し、試験後の外観を観察した。 The obtained test piece was subjected to a temperature/humidity cycle test specified by MIL-STD-106D-202E, and the appearance after the test was observed.
（実施例２）
実施例１の工程Ｓ１４（非潮解性リチウム化合物の形成）において、無機塩水溶液を、１質量％の炭酸水素アンモニウムと１質量％のアンモニアとを含有する無機塩水溶液に変更した以外は、実施例１と同様にして、表面処理を行った。
(Example 2)
In step S14 of Example 1 (formation of non-deliquescent lithium compound), the inorganic salt aqueous solution was changed to an inorganic salt aqueous solution containing 1 mass% ammonium hydrogen carbonate and 1 mass% ammonia. Surface treatment was performed in the same manner as in 1.
得られた試験片を、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１０６Ｄ−２０２Ｅで規定される温湿度サイクル試験に供し、試験後の外観を観察した。 The obtained test piece was subjected to a temperature/humidity cycle test specified by MIL-STD-106D-202E, and the appearance after the test was observed.
（比較例１）
実施例１において、工程Ｓ１４（非潮解性リチウム化合物の形成）を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、表面処理を行った。
(Comparative Example 1)
The surface treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the step S14 (formation of non-deliquescent lithium compound) was not performed in Example 1.
得られた試験片を、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１０６Ｄ−２０２Ｅで規定される温湿度サイクル試験に供し、試験後の外観を観察した。 The obtained test piece was subjected to a temperature/humidity cycle test specified by MIL-STD-106D-202E, and the appearance after the test was observed.
＜温湿度サイクル試験＞
実施例１及び比較例１の試験片を温湿度サイクル試験に供した結果を図２に示した。なお、図２において「ｇａｔｅ」とは、射出成形によりマグネシウムリチウム合金の板が作製される際の型の入り口付近の試験片であることを指す。「ｏｖｅｒｆｌｏｗ」とは、射出成形によりマグネシウムリチウム合金の板が作製される際の型の出口付近の試験片であることを指す。
比較例１の試験片では、３サイクル目から皮膜外観に腐食痕（斑模様）が見られるのに対し、実施例１の試験片では、６サイクル後でもほとんど腐食痕（斑模様）が見られなかった。この違いは、試験片（マグネシウムリチウム合金）の表面に非潮解性リチウム化合物が形成されているか否かの違いに起因する。すなわち、実施例１の試験片では、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムが十分に不活性化されているために、腐食が起こりにくくなっているのに対して、比較例１の試験片では、マグネシウムリチウム合金の表面のリチウムの不活性化が不十分であるために、腐食が起こりやすくなっていた。
なお、実施例２の試験片も、実施例１と同様に、腐食が起こりにくくなっていた。
<Temperature and humidity cycle test>
The results of subjecting the test pieces of Example 1 and Comparative Example 1 to the temperature and humidity cycle test are shown in FIG. In addition, in FIG. 2, "gate" refers to a test piece near the entrance of a mold when a magnesium lithium alloy plate is produced by injection molding. "Overflow" refers to a test piece near the outlet of a mold when a magnesium lithium alloy plate is produced by injection molding.
In the test piece of Comparative Example 1, corrosion marks (speckled pattern) are seen in the film appearance from the 3rd cycle, whereas in the test piece of Example 1, almost corrosion marks (speckled pattern) are observed even after 6 cycles. There wasn't. This difference is due to the difference in whether or not the non-deliquescent lithium compound is formed on the surface of the test piece (magnesium lithium alloy). That is, in the test piece of Example 1, since the lithium on the surface of the magnesium-lithium alloy was sufficiently inactivated, corrosion was less likely to occur, whereas in the test piece of Comparative Example 1, magnesium was used. Corrosion was likely to occur due to insufficient deactivation of lithium on the surface of the lithium alloy.
The test piece of Example 2 was also less likely to corrode, as in Example 1.
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
マグネシウムリチウム合金の母材の表面に、リチウム塩を除く無機塩の水溶液に曝し、前記表面に非潮解性リチウム化合物を生じさせる工程を含むことを特徴とする部品の製造方法。
（付記２）
前記無機塩が、炭酸塩であり、前記非潮解性リチウム化合物が、炭酸リチウムである付記１に記載の部品の製造方法。
（付記３）
前記炭酸塩が、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カルシウムの少なくともいずれかである付記２に記載の部品の製造方法。
（付記４）
前記表面が、アンモニア存在下で前記水溶液に曝される付記１から３のいずれかに記載の部品の製造方法。
（付記５）
前記母材が、電子機器の筐体である付記１から４のいずれかに記載の部品の製造方法。
（付記６）
マグネシウムリチウム合金の母材の表面を、リチウム塩を除く無機塩の水溶液に曝し、前記表面に非潮解性リチウム化合物を生じさせる工程を含むことを特徴とする表面処理方法。
（付記７）
前記無機塩が、炭酸塩であり、前記非潮解性リチウム化合物が、炭酸リチウムである付記６に記載の表面処理方法。
（付記８）
前記炭酸塩が、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カルシウムの少なくともいずれかである付記７に記載の表面処理方法。
（付記９）
前記表面が、アンモニア存在下で前記水溶液に曝される付記６から８のいずれかに記載の表面処理方法。
（付記１０）
前記母材が、電子機器の筐体である付記６から９のいずれかに記載の表面処理方法。
（付記１１）
マグネシウムリチウム合金の母材の表面に非潮解性リチウム化合物を有することを特徴とする部品。
（付記１２）
前記非潮解性リチウム化合物が、炭酸リチウムである付記１１に記載の部品。
（付記１３）
前記母材が、電子機器の筐体である付記１１から１２のいずれかに記載の部品。
Regarding the above embodiment, the following supplementary notes will be disclosed.
(Appendix 1)
A method for producing a component, comprising the step of exposing a surface of a base material of a magnesium lithium alloy to an aqueous solution of an inorganic salt excluding a lithium salt to generate a non-deliquescent lithium compound on the surface.
(Appendix 2)
The method for producing a component according to Appendix 1, wherein the inorganic salt is a carbonate and the non-deliquescent lithium compound is lithium carbonate.
(Appendix 3)
3. The method for manufacturing a component according to appendix 2, wherein the carbonate is at least one of ammonium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, and calcium hydrogen carbonate.
(Appendix 4)
4. The method for manufacturing a component according to any one of appendices 1 to 3, wherein the surface is exposed to the aqueous solution in the presence of ammonia.
(Appendix 5)
5. The method for manufacturing a component according to any one of appendices 1 to 4, wherein the base material is a housing of an electronic device.
(Appendix 6)
A surface treatment method comprising a step of exposing a surface of a base material of a magnesium lithium alloy to an aqueous solution of an inorganic salt excluding a lithium salt to generate a non-deliquescent lithium compound on the surface.
(Appendix 7)
7. The surface treatment method according to Appendix 6, wherein the inorganic salt is a carbonate and the non-deliquescent lithium compound is lithium carbonate.
(Appendix 8)
8. The surface treatment method according to Appendix 7, wherein the carbonate is at least one of ammonium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, and calcium hydrogen carbonate.
(Appendix 9)
9. The surface treatment method according to any one of appendices 6 to 8, wherein the surface is exposed to the aqueous solution in the presence of ammonia.
(Appendix 10)
10. The surface treatment method according to any one of appendices 6 to 9, wherein the base material is a housing of an electronic device.
(Appendix 11)
A component having a non-deliquescent lithium compound on the surface of a base material of a magnesium lithium alloy.
(Appendix 12)
12. The component according to appendix 11, wherein the non-deliquescent lithium compound is lithium carbonate.
(Appendix 13)
13. The component according to any one of appendices 11 to 12, wherein the base material is a housing of an electronic device.
Claims (6)
前記表面に炭酸リチウムを生じさせる工程の後に、前記表面に化成皮膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする部品の製造方法。 The surface of the base of the magnesium lithium alloys, and exposed to an aqueous solution of carbonate in the presence ammonia produces lithium carbonate in said surface step,
A step of forming a chemical conversion film on the surface after the step of generating lithium carbonate on the surface,
A method of manufacturing a component, comprising:
前記表面に炭酸リチウムを生じさせる工程の後に、前記表面に化成皮膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする表面処理方法。 The surface of the base of the magnesium lithium alloys, and exposed to an aqueous solution of carbonate in the presence ammonia produces lithium carbonate in said surface step,
A step of forming a chemical conversion film on the surface after the step of generating lithium carbonate on the surface,
A surface treatment method comprising:
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