和英2カ国語対訳

新アルマイト理論

THEORIES OF ANODIZED ALUMINUM 100 Q & A

佐藤敏彦・神長京子 共著

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B5判、上製本、本文248頁、定価8,846円


和文目次

第1章 前処理
  1 硫酸脱脂の浴温はなぜ高温なのか3
  2 アルカリ・エッチング浴になぜグルコン酸ナトリウムを添加しなくなったのか4
  3 界面活性剤やキレート剤が有効な効果を発揮しない場合があるのはなぜか6
  4 スマット除去にはなぜ硝酸が使われていたのか6
  5 化学処理でなぜ「梨地仕上げ」ができるのか7
  6 化学研摩浴になぜリン酸や硝酸が必要なのか9
  7 電解研摩はなぜ高電流密度で行ない、アルミ製品を振動させるのか10

第2章 アルマイトの生成と性質
  8 アルミニウム上になぜ酸化皮膜ができるのか15
  9 アルマイトにはなぜ微細な孔があるのか17
  10 電解条件の違いでなぜアルマイトの孔の数が違うのか20
  11 アルマイト電解条件の違いによって、なぜアルマイト皮膜の性質が違うのか22
  12 アルマイトにはなぜ電気が流れにくいのか26
  13 非常に薄いバリヤー層の厚さがなぜ測定できるのか29
  14 硝酸浴やギ酸浴ではなぜアルマイトができないのか33
  15 非常に厚いアルマイトはなぜできないのか35
  16 アルマイト電解中に電圧を急激に降下させるとなぜ電流が流れないのか38
  17 電位−pH図のAl3+領域やAlO2-領域でもなぜアルマイトができるのか43
  18 アルマイトはなぜ整流作用を示すのか44
  19 アルマイトはなぜアルミニウム素材/酸化物境界で生成するのか45
  20 陽極酸化中になぜアルマイトは発光することがあるのか47
  21 アルマイト電解やアルマイト皮膜は、なぜ電気回路で模擬することができるのか48
  22 アルマイト電解しているときにはなぜ浴温が上昇するのか51
  23 ジュラルミンはなぜアルマイトができないのか53
  24 アルマイト電解中にごくまれに皮膜剥離が起こるのはなぜか55

第3章 アルマイト各論
  25 硫酸浴の硫酸濃度はなぜ15%なのか59
  26 硫酸浴の溶存アルミニウム濃度はなぜ10g/l前後なのか61
  27 硫酸浴の浴温はなぜ20℃なのか62
  28 硫酸浴電解の電流密度はなぜ1〜2A/dm2であるのか64
  29 硫酸浴パルス電解で、なぜ高速アルマイトができるのか66
  30 硫酸浴交流アルマイトはなぜ普及しないのか68
  31 シュウ酸浴アルマイトはなぜ丈夫なのか71
  32 シュウ酸浴のシュウ酸濃度はなぜ2〜5%なのか73
  33 シュウ酸浴アルマイトはなぜ交直重畳電圧で電解されるのか74
  34 クロム酸浴アルマイトはなぜ不透明乳灰色なのか76
  35 リン酸浴アルマイトはなぜ孔径が大きいのか77
  36 混酸浴アルマイトは丈夫なのに、なぜ使われなくなったか79
  37 硫酸とホウ酸の混合浴によるアルマイトはなぜ特殊な性質を示すのか80
  38 アルカリ浴でなぜアルマイトができるのか82
  39 ホウ酸アンモニウム浴ではなぜ多孔質型皮膜が作れないのか83
  40 非水溶媒でなぜアルマイトができるのか85
  41 気相アルマイトはなぜ不可能なのか86

第4章 染色と自然発色
  42 アルマイトはなぜ染料着色ができるのか91
  43 染料はなぜ光で変質するのか92
  44 染色浴のpH管理はなぜ大切なのか93
  45 アルマイトをシュウ酸第二鉄アンモニウム浴に浸漬するとなぜ黄色に着色されるのか94
  46 硫酸浴交流アルマイトを無機塩水溶液に浸漬するとなぜいろいろの色が着色されるのか95
  47 アルミ合金はアルマイト電解でなぜ色がつくのか97
  48 シュウ酸浴アルマイトはなぜ黄色なのか98
  49 有機酸と硫酸の混合浴でなぜカラー・アルマイトができるのか98
  50 低温硫酸浴アルマイトはなぜ褐色なのか101
  51 エマタール浴アルマイトはなぜ不透明白色なのか102

第5章 電解着色
  52 電解着色法は誰が発明したのか107
  53 アルマイトを2次電解した時、どのような反応が起こるか108
  54 電解着色法でアルマイト孔中になぜ金属が析出されるのか109
  55 アルマイトを電解着色浴中でカソード電解した時、どのような変化が起こるのか115
  56 交流電解着色の電流波形はなぜ歪むのか119
  57 電解着色反応の電極反応論はどの程度まで行われているのか123
  58 交流電圧の周波数や着色浴の浴温はどのような影響を及ぼすか126
  59 電解着色のときの電流−時間曲線はなぜ減衰曲線なのか129
  60 電解着色ラインはなぜ厳密な生産管理をしなければならないのか131
  61 直流電解着色法はなぜ短時間電解で濃い色になるのか134
  62 なぜスポーリングが起こるのか136
  63 アルマイトを硫酸銅浴中で交流電解するとなぜ緑色に着色されるのか138
  64 なぜ、欧米ではスズ浴が使われ、日本ではニッケル浴が使われているか141
  65 電解着色浴はなぜ劣化するのか141
  66 電解着色用ニッケル浴にはなぜホウ酸を添加するのか142
  67 電解着色のスズ浴にはなぜクレゾールスルホン酸が添加されるのか147
  68 アルマイト孔中への金属電析によりなぜアルマイトが着色されるのか148
  69 電解着色法でなぜ原色系カラー・アルマイトができるのか150
  70 電解着色皮膜はなぜ耐候性や耐食性が良いのか155
  71 電解着色法でなぜ模様着色ができるのか158

第6章 電着塗装
  72 電着塗装はどのような塗装法か163
  73 アノードではどんな反応が起こるか166
  74 アルマイトをホウ酸アンモニウム浴中で再陽極酸化すると、どのような反応が起こるか170
  75 ベーマイト皮膜をホウ酸アンモニウム浴中で陽極酸化すると、どのような変化が起きるか174
  76 塗料の析出し易さは何によって決まるか176
  77 アルマイトの2次アノード電解に対して電解質アニオンはどのような影響を及ぼすか179
  78 オレイン酸ナトリウム浴中でのアルマイトの再アノード分極で何がわかるか181
  79 電着塗料浴中での多孔質酸化皮膜の再アノード分極で何がわかるのか187
  80 電着塗料の電着量はどのような条件に影響を受けるか192
  81 電解着色したアルマイトを電着塗装すると、電解着色皮膜が退色するのはなぜか194
  82 カチオン電着塗装は、なぜアルミ建材に適用されないか196
  83 フッ素樹脂系電着塗膜はなぜ耐久性が良いか198

第7章 その他の塗装と封孔処理
  84 粉体塗装の長所と短所は何か203
  85 塗装する時に、なぜ塗装前処理が必要か205
  86 なぜ塗膜の焼付けが必要なのか207
  87 アルマイトを化学蒸気処理すると、なぜアルマイトの耐食性が向上するのか208
  88 アルマイトはなぜ封孔処理しなければならないのか208
  89 常温封孔法の長所と短所は何か211

第8章 その他の話題
  90 硫酸浴中のアルマイトに低い電圧を印加すると、なぜ、しばらくしてから交流電流が流れるのか215
  91 アルミニウム上への電気めっきはなぜ困難なのか216
  92 コンピュータ・シミュレーションで、どのような検討が可能か(その1)218
  93 コンピュータ・シミュレーションで、どのような検討が可能か(その2)220
  94 コンピュータ・シミュレーションで、どのような検討が可能か(その3)223
  95 アルミ表面処理膜の新用途は可能か(その1)224
  96 アルミ表面処理膜の新用途は可能か(その2)227
  97 アルミ表面処理膜の新用途は可能か(その3)228
  98 アルミ表面処理膜の新用途は可能か(その4)229
  99 アルマイトに代わるアルミ表面処理方法がなぜ普及しないのか230
 100 将来のアルミ建材表面処理はどうなるか232

用語辞典238
索 引252


英文目次

CHAPTER 1 PRE-TREATMENTS
  1. Why is the sulfuric acid bath temperature high while degreasing the aluminum work?
  2. Why is sodium gluconate no longer added to the alkali etching bath?
  3. Why is it that surface-active agents and chelating agents are sometimes ineffective?
  4. Why was nitric acid used for desmutting in the past?
  5. Why is it possible to obtain a“matt finish”by chemical treatment?
  6. Why is phosphoric acid or nitric acid required in the chemical polishing bath?
  7. Why is electropolishing carried out at a high current density,and why is the aluminum anode subjected to oscillations?

CHAPTER 2 FORMATION AND CHARACTERISTICS OF ANODIZED ALUMINUM
  8. Why is an oxide film formed on aluminum?
  9. Why are micro-pores formed in the oxide film?
  10. Why is the number of pores in the oxide film different for different conditions of electrolysis?
  11. Why do the properties of oxide film differ according to differences in the conditions of anodizing of aluminum?
  12. Why doesn't current flow easily in an oxide film?
  13. Why is it possible to measure the thickness of extremely thin barrier layers?
  14. Why is an oxide film not formed in a nitric acid bath or a formic acid bath?
  15. Why is it not possible to obtain an oxide layer of very large thickness?
  16. If the voltage during the anodizing of aluminum is reduced suddenly, why is there no flow of current?
  17. Why is an oxide film formed even in the Al3+ region or AlO2- region of the potential-pH curve?
  18. Why does an anodic oxide film exhibit rectification?
  19. Why is anodic oxide film formed at the interface of aluminum metal/oxide?
  20. Why does the anodic oxide film sometimes emit light during anodizing?
  21. Why is it possible to simulate anodizing or anodic oxide film by electric circuits?
  22. Why does the bath temperature increase during the anodizing of aluminum?
  23. Why is it not possible to anodize duralmin?
  24. Why is it that the peeling of film during anodizing of aluminum rarely occurs?

CHAPTER 3 PARTICULARS OF ANODIZED ALUMINUM
  25. Why is the concentration of sulfuric acid in a sulfuric acid bath maintained at 15%?
  26. Why is the concentration of dissolved aluminum in a sulfuric acid bath maintained at approximately 10 g/l?
  27. Why is the temperature of sulfuric acid bath maintained at 20℃?
  28. Why is the current density during anodic oxidation in a sulfuric acid bath of the order of 1 to 2 A/dm2?
  29. Why is rapid anodizing possible by pulse anodizing in a sulfuric acid bath?
  30. Why is AC anodizing in sulfuric acid bath not popular?
  31. Why is the oxide film formed in oxalic acid bath durable?
  32. Why is the concentration of oxalic acid in an oxalic acid bath maintained in the range of 2 to 5%?
  33. Why is aluminum anodized in an oxalic acid bath using AC voltage superimposed on the DC voltage?
  34. Why is chromic acid film opaque and a dull gray color?
  35. Why is the pore diameter of phosphoric acid film large?
  36. Why is mixed acid film no longer used although durable?
  37. Why does anodic oxide film exhibit special characteristics when formed in a mixed acid bath of sulfuric acid and boric acid?
  38. Why is anodic oxide film formed in an alkaline bath?
  39. Why is a porous film not formed in an ammonium borate bath?
  40. Why is it possible to form an anodic oxide film in a non-aqueous solvent?
  41. Why is it not possible to produce anodic oxide films by dry surface finishing processes?

CHAPTER 4 DYEING AND INTEGRAL COLORING
  42. Why is it possible to color anodic oxide film with dyestuff?
  43. Why do properties of dyestuff change with light?
  44. Why is pH control of a coloring bath important?
  45. Why does sulfuric acid film turn yellow when immersed in a ferric ammonium oxalate bath?
  46. Why is AC oxide film formed in a sulfuric acid bath colored with different colors when immersed in solutions of various inorganic salts?
  47. Why is aluminum alloy colored during anodizing?
  48. Why is oxalic acid film yellow in color?
  49. Why is colored oxide film formed in a mixed bath of organic acid and sulfuric acid?
  50. Why is a sulfuric acid film formed at low temperature brown in color?
  51. Why does Ematal bath film have an opaque white color?

CHAPTER 5 ELECTROLYTIC COLORING
  52. Who discovered the electrolytic coloring method?
  53. What are the reactions when anodic oxide film is subjected to secondary electrolysis?
  54. Why is metal deposited in the pores of anodic oxide film during the electrolytic coloring process?
  55. What are the reactions that occur during cathodic electrolysis of anodic oxide film in an electrolytic coloring bath?
  56. Why does distortion occur in the AC electrolytic coloring waveform?
  57. What is the level of research done on the electrode reaction theory for electrolytic coloring?
  58. What are the influences of AC voltage frequency and temperature of coloring bath?
  59. Why is the current-time curve during electrolytic coloring an attenuated curve?
  60. Why is strict production control necessary in the electrolytic coloring line?
  61. Why are dark colors obtained in a short period in the DC electrolytic coloring process?
  62. Why does spalling occur?136
  63. Why is oxide film colored green when subjected to AC electrolysis in a copper sulfate bath?
  64. Why are nickel baths commonly used in Japan whereas tin baths are commonly used in Europe?
  65. Why does the electrolytic coloring bath deteriorate?
  66. Why is boric acid added to the nickel bath for electrolytic coloring?
  67. Why is cresolsulfonic acid added to a tin bath during electrolytic coloring?
  68. Why is oxide film colored by metallic deposition in the pores of the film?148
  69. Why is it possible to obtain multi-colored oxide films by the electrolytic coloring method?
  70. Why do electrolytically colored films possess good weathering resistance and good corrosion resistance?
  71. Is pattern coloring possible by the electrolytic coloring method?

CHAPTER 6 ELECTROPHORETIC DEPOSITION COATING
  72. What type of deposition method is the electrodeposition coating method?
  73. What kind of reactions occur at the anode?
  74. What changes will occur when aluminum oxide film is re-anodized in an ammonium borate bath?
  75. What type of changes occur when boehmite film is anodized in an ammonium borate bath?
  76. What are the factors contributing to easy deposition of coatings?
  77. What are the effects of electrolytic anions on the secondary anodizing of aluminum oxide film?
  78. What are the results of re-anodizing aluminum oxide film in a sodium oleate bath?
  79. What are the results of re-anodizing a porous oxide film in an electrodeposition bath?
  80. What are the conditions under which the deposition amount of coating is influenced?
  81. Why is electrocolored aluminum oxide film decolored when subjected to electrodeposition?
  82. Why are cationic electrodeposition coatings not used in the manufacture of aluminum construction materials?
  83. Why is the durability of fluorocarbon-based resin electrodeposition coatings superior?

CHAPTER 7 PAINTING AND SEALING
  84. What are the advantages and disadvantages of powder coating?
  85. Why is pre-treatment for painting necessary?
  86. Why is baking of paint necessary?
  87. Why does the corrosion resistance of anodized aluminum improve when it is exposed to chemical vapor?208
  88. Why is it necessary to seal aluminum oxide film?
  89. What are the advantages and disadvantages of cold sealing?

CHAPTER 8 OTHER TOPICS
  90. Why does current flow a short while after a low AC voltage is impressed on anodic oxide film in a sulfuric acid bath?
  91. Why is it difficult to electroplate metal on aluminum?
  92. What type of investigations are possible by simulation using a computer? (Part 1)
  93. What type of investigations are possible by simulation using a computer? (Part 2)
  94. What type of investigations are possible by simulation using a computer? (Part 3)
  95. What are the novel applications of aluminum surface treatment films? (Part 1)
  96. What are the novel applications of aluminum surface treatment films? (Part 2)
  97. What are the novel applications of aluminum surface treatment films? (Part 3)
  98. What are the novel applications of aluminum surface treatment films? (Part 4)
  99. Why are surface treatment methods used as alternatives to anodizing not very popular?
 100. What does the future hold for surface treatment of aluminum structural members?
Glossary
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