專利名稱：：耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料以及板式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料以及將其用于以海水為冷卻水的傳熱部的板式換熱器。
背景技術(shù)：
：由于鋁合金的比強(qiáng)度高而且熱傳導(dǎo)性高，所以被通用作小型且輕型的換熱器的材料。作為使用了鋁合金材料的換熱器，具有代表性的是家庭用的空氣調(diào)節(jié)器或汽車的散熱器等使用的管片式(fm-and-tube)的換熱器。與此相對(duì)，將海水作為冷卻水的工業(yè)板式換熱器通常使用鈦，但正在探討使用更經(jīng)濟(jì)的鋁合金。這樣的具有將海水作為冷卻水的傳熱部的板式換熱器在海水環(huán)境中使用時(shí)被暴露在嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中。所以，目前正在使用耐腐蝕性出色的鈦。因而，盡管作為原材料的鋁合金材料的耐腐蝕性高，但在這樣的板式換熱器中使用鋁合金作為鈦的替代的情況下，必需更充分的防腐蝕對(duì)策。通常，作為此種板式換熱器的鋁合金材料的防腐蝕手段，除了利用陽極氧化膜的形成以外，還使用電防腐蝕、用涂料形成涂膜等手段，另外，適用于換熱器的情況下，還利用向冷卻水中添加抑制劑等手段。但是，板式換熱器為一過式(一過性)，在冷卻水通過裝置內(nèi)之后被排出系統(tǒng)外，沒有進(jìn)行冷卻水的循環(huán)使用，所以利用抑制劑的防腐蝕對(duì)策是不恰當(dāng)?shù)?，利用涂膜形成的防腐蝕對(duì)策在經(jīng)濟(jì)上是適合的。另一方面，作為相對(duì)于換熱器用的鋁合金材料的涂膜，提出了無機(jī)系、有機(jī)系、有機(jī)一無機(jī)混合系等各種類型，已被實(shí)際利用。作為這樣的換熱器的涂膜形成手段，例如有專利文獻(xiàn)l、2等。在專利文獻(xiàn)1中，不是針對(duì)成為本發(fā)明對(duì)象的使用海水的板式換熱器，而是針對(duì)家庭用的空氣調(diào)節(jié)器或汽車的散熱器等使用的管片式換熱器的鋁合金材料，公開了形成聚苯胺涂膜。在專利文獻(xiàn)2中，與專利文獻(xiàn)1相同，針對(duì)家庭用的空氣調(diào)節(jié)器或汽車的散熱器等中使用的管片式換熱器的鋁合金材料，公開了將化學(xué)氧化處理被膜或硅酸鹽處理被膜作為復(fù)合襯底，形成涂膜，從而使密接性提高。另外，在非專利文獻(xiàn)l中，作為相對(duì)一過式的換熱器的防腐蝕涂膜，公開了三氟樹脂具有自身修復(fù)性。進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)3中，作為該三氟樹脂防腐蝕涂膜的改良，提出了由含有0.110vol^的從鋅、鈦、錳、鋁及鈮中選擇的1種或2種以上的三氟樹脂構(gòu)成的自身修復(fù)性鋁合金防腐蝕涂膜。這是針對(duì)以下情況的對(duì)策，在將海水用作冷卻介質(zhì)的換熱器中，換熱器表面容易受傷，而一旦出現(xiàn)創(chuàng)傷，則由于海水的劇烈的腐蝕作用，創(chuàng)傷有急劇擴(kuò)大的趨勢(shì)。即，含有所述金屬的粉末的三氟樹脂防腐蝕涂膜具有即使在涂膜上出現(xiàn)創(chuàng)傷也可以修復(fù)該創(chuàng)傷的自身修復(fù)性。專利文獻(xiàn)l:日本特開2003—88748號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2004—42482號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2006—169561號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)l:矢吹彰廣、山上廣義、大脅武史、足立清美、野一色公二，"了A$二々厶合金用防食塗膜O自己修復(fù)性能材料i:環(huán)境研究発表會(huì)講演集(鋁合金用防腐蝕涂膜的自身修復(fù)性能材料和環(huán)境研究發(fā)表會(huì)講演集)"3—4(2004)在所述的專利文獻(xiàn)1的涂膜中，作為在家庭用的空氣調(diào)節(jié)器或汽車的散熱器等中使用的管片式的換熱器的耐腐蝕性提高可能足夠了。但是，對(duì)于成為本發(fā)明對(duì)象的使用海水的板式換熱器而言，在海水等的鹽水環(huán)境下的耐腐蝕性不充分。與此相對(duì)，所述的專利文獻(xiàn)3或非專利文獻(xiàn)1的三氟樹脂防腐蝕涂膜作為涂膜自身，與專利文獻(xiàn)1的涂膜或陽極氧化被膜或其他涂膜等的防腐蝕手段相比，具有出色的耐海水腐蝕性。但是，在成為本發(fā)明對(duì)象的使用海水的板式換熱器中使用的情況下，存在長期使用時(shí)相對(duì)鋁合金材料的密接性(密接耐久性)變差從而缺乏可靠性的問題。這樣的在成為本發(fā)明對(duì)象的使用海水的板式換熱器中的長期使用時(shí)相對(duì)鋁合金材料的密接性(密接耐久性)變差的問題，即使在所述的專利文獻(xiàn)2的以在家庭用空氣調(diào)節(jié)器或汽車的散熱器等中使用的換熱器為對(duì)象的襯底處理中也同樣發(fā)生。艮口，所述在空氣調(diào)節(jié)器或汽車的散熱器等中使用的管片式換熱器等的換熱器壽命本身即使長也充其量十幾年左右，需要的耐腐蝕性壽命也是此程度的較短期間。但是，所述天然液化氣的氣化器等將海水作為冷卻水的板式換熱器工業(yè)上在工廠內(nèi)使用，設(shè)備自身為大規(guī)模且為高額。所以，換熱器的壽命或耐腐蝕性壽命也需要幾十年以上的半永久的壽命。需要這樣長壽命的將海水作為冷卻水的板式換熱器的耐腐蝕性除了涂膜自身的耐腐蝕性以外，涂膜相對(duì)于鋁合金材料的密接性成為具有支配性的因素。這是因?yàn)?，假設(shè)在使用中涂膜剝脫的情況下，即使涂膜自身的耐腐蝕性好，也是無意義的。換言之，需要長壽命的將海水作為冷卻水的板式換熱器的耐海水性等耐腐蝕性可以說是涂膜相對(duì)于鋁合金材料的密接性。這樣的涂膜的密接性被海水等腐蝕液引起的涂膜的膨脹所妨礙。在該點(diǎn)上，如所述專利文獻(xiàn)3或非專利文獻(xiàn)1，在相對(duì)鋁合金材料表面直接設(shè)置三氟樹脂防腐蝕涂膜的防腐蝕方法中，具有相對(duì)鋁合金材料的密接性差，實(shí)際上不能提高在使用海水下的耐腐蝕性的實(shí)用方面的問題。
發(fā)明內(nèi)容鑒于所述情況，本發(fā)明的目的在于提供相對(duì)三氟樹脂防腐蝕涂膜的鋁合金材料的密接性(耐海水腐蝕性)即涂膜的耐剝離性出色的鋁合金材料，以及將海水作為冷卻水的傳熱部中使用了所述鋁合金材料的板式換熱器。為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明第1方面所涉及的采用了耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料的手段的特征在于，在10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至0.3pm以上的鋁合金制基材的表面上，具有有機(jī)膦酸襯底被膜，以及進(jìn)而在其上形成的干燥后的平均膜厚為1100pm的氟樹脂涂料被膜。本發(fā)明第2方面所涉及的采用了鋁合金材料的手段的特征在于，在本發(fā)明第1方面記載的鋁合金材料中，所述鋁合金制基材的表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至1.0|_im以上。本發(fā)明第3方面所涉及采用了鋁合金材料的手段的特征在于，在本發(fā)明第1或2方面記載的鋁合金材料中，構(gòu)成所述氟樹脂涂料被膜的氟樹脂為三氟樹脂。本發(fā)明第4方面所涉及釆用了鋁合金材料的手段的特征在于，在本發(fā)明第3方面記載的鋁合金材料中，所述三氟樹脂為三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物，所述氟樹脂涂料是利用異氰酸酯交聯(lián)該三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而成的涂料。本發(fā)明第5方面所涉及采用了鋁合金材料的手段的特征在于，在本發(fā)明第14方面中任一方面記載的鋁合金材料中，所述鋁合金基材為JIS或AA規(guī)格規(guī)定的3000系。本發(fā)明第6方面所涉及的采用了板式換熱器的手段的特征在于，以海水作為冷卻水的傳熱部使用了本發(fā)明第15中任一方面記載的鋁合金材料。如果利用本發(fā)明第1方面的耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料，則由于在10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至0.3(im以上的鋁合金制基材的表面上，具有有機(jī)膦酸襯底被膜，以及進(jìn)而在其上形成的干燥后的平均膜厚為l100pm的氟樹脂涂料被膜，所以可以抑制涂膜膨脹引起的剝離，可以得到耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料。在這一點(diǎn)上，通常在鋁合金材料上實(shí)施涂裝的情況下，為了提高涂膜的密接性而進(jìn)行涂裝襯底處理。作為這些以往的涂裝襯底處理，進(jìn)行鉻酸鹽光澤處理、無機(jī)磷酸處理、化學(xué)氧化處理等化學(xué)被膜處理或者多孔陽極氧化處理等。另外，如上所述，在專利文獻(xiàn)2中，相對(duì)在家庭用的空氣調(diào)節(jié)器或汽車的散熱器等中使用的管片式換熱器的鋁合金材料，公開了將化學(xué)氧化處理被膜或硅酸鹽處理被膜作為復(fù)合襯底。據(jù)本發(fā)明人的見解，在利用這些有機(jī)膦酸以外的化學(xué)被膜處理處理或多孔陽極氧化處理的襯底被膜中，均沒有在海水等鹽水環(huán)境下的氟樹脂涂料被膜相對(duì)鋁合金材料的實(shí)用上的密接性(耐海水腐蝕性)提高效果。這不是指不進(jìn)行涂裝襯底處理而相對(duì)鋁合金材料表面直接設(shè)置氟樹脂涂料被膜的情況的密接性，而是指多少有密接性提高效果的情況。另一方面，如果利用本發(fā)明第2方面的鋁合金材料，所述鋁合金制基材的表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至l.Opm以上，所以不僅抑制點(diǎn)蝕，而且高溫浸漬時(shí)的耐久性(用網(wǎng)格帶剝離試驗(yàn)的涂膜的殘存率來評(píng)價(jià))提高。另外，據(jù)本發(fā)明人的見解，即使在磷酸處理中，在無機(jī)磷酸、磷酸鋅等磷酸鹽、其他有機(jī)磷酸等磷酸處理的大部分中，與所述其他通用涂裝襯底處理同樣，沒有氟樹脂涂料被膜相對(duì)于鋁合金材料的實(shí)用上的密接性(耐海水腐蝕性)提高效果。三氟樹脂防腐蝕涂膜相對(duì)于鋁合金材料，有實(shí)用上的密接性(耐海水腐蝕性)提高效果的只是有機(jī)磷酸襯底被膜。該磷酸的種類的顯著效果差別與所述其他通用涂裝襯底處理的效果差別同樣，如后所述，是基于來自本發(fā)明的有機(jī)膦酸的特征性分子結(jié)構(gòu)的鋁合金材料表面與氧化膜的親合性=密接性。因而，如果利用本發(fā)明第3方面的鋁合金材料，由于構(gòu)成所述氟樹脂涂料被膜的氟樹脂為三氟樹脂，所以由有機(jī)膦酸的特征性分子結(jié)構(gòu)引起的鋁合金材料表面與氧化膜的親合性=密接性提高。進(jìn)而，如果利用本發(fā)明第4方面的鋁合金材料，由于所述三氟樹脂為三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物，所述氟樹脂涂料是利用異氰酸酯交聯(lián)該三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而成的涂料，所以有機(jī)膦酸與襯底被膜的密接性最高，另外，耐海水腐蝕性也高，所以優(yōu)選。另外，進(jìn)而，如果利用本發(fā)明第5方面的鋁合金材料，所述鋁合金基材為JIS或AA規(guī)格規(guī)定的3000系，所以容易加工或成形成板式換熱器用的板或片等，釬焊性也良好。另一方面，本發(fā)明第6方面的采用了板式換熱器的手段的特征在于，以海水作為冷卻水的傳熱部使用在本發(fā)明第15中任一項(xiàng)中記載的鋁合金材料，所以可以提供相對(duì)氟樹脂涂料被膜(防腐蝕涂膜)的鋁合金材料的密接性(耐海水腐蝕性)出色的板式換熱器。圖1是將表1中的相對(duì)表面粗糙度Rz的最大孔蝕深度繪成曲線的圖。具體實(shí)施例方式以下說明本發(fā)明的具體方式。(粗糙度調(diào)節(jié))從提高與下述的襯底被膜的密接性的方面出發(fā)，優(yōu)選本發(fā)明中的鋁合金基材的鋁合金的表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至0.3pm以上。進(jìn)而，從提高高溫浸漬時(shí)的耐久性的方面出發(fā)，優(yōu)選本發(fā)明中的鋁合金基材的鋁合金的表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至1.0pm以上。在此，IO點(diǎn)平均粗糙度RZ被定義為從鋁合金表面的粗糙度曲線，在其平均線的方向上取樣標(biāo)準(zhǔn)長度，從該取樣部分的平均線，從最高峰到第5高峰的標(biāo)高的絕對(duì)值的平均值與從最低谷到第5低谷的標(biāo)高的絕對(duì)值的平均值的和。這樣的粗糙度調(diào)節(jié)可以通過利用壓縮空氣向處理對(duì)象表面噴射研磨材料的干法噴砂(dryblast)或利用壓縮空氣向處理對(duì)象表面噴射研磨材料和液體的濕法噴砂(wetblast)等表面處理來實(shí)現(xiàn)。(有機(jī)膦酸襯底被膜)在本發(fā)明中，為了提高能夠提高使用海水下的耐腐蝕性的后述的氟樹脂涂料被膜(防腐蝕涂膜)與所述鋁合金基材的密接性，作為氟樹脂涂料的涂裝襯底(處理)，在磷酸系中，選擇有機(jī)膦酸襯底被膜。即使是相同的磷酸系，無機(jī)磷酸、磷酸鋅等磷酸鹽、其他有機(jī)磷酸等磷酸與鉻酸鹽光澤處理、化學(xué)氧化處理等其他通用涂裝襯底處理相同，沒有氟樹脂涂料被膜(防腐蝕涂膜)相對(duì)于鋁合金基材的實(shí)用上的密接性(耐海水腐蝕性)提高效果。有機(jī)膦酸是在磷酸原子上結(jié)合2個(gè)羥基而成的無取代的化合物。作為有機(jī)膦酸，可以代表性地例示甲基膦酸CH3P(0)(OH)2、乙基膦酸C2H5P(0)(OH)2、乙烯基膦酸C2H3P(0)(OH)2、辛基膦酸C8H17P(0)(OH)2、苯膦酸C6H5P(0)(OH)2等。其中，從操作的容易程度或密接性提高效果的優(yōu)越性出發(fā)，有機(jī)膦酸襯底被膜優(yōu)選由這些有機(jī)膦酸中的甲基膦酸、乙基膦酸、乙烯基膦酸中選擇的一種或兩種以上有機(jī)膦酸構(gòu)成。這些有機(jī)膦酸具有2個(gè)OH基，該2個(gè)OH基分別與在鋁合金基材表面上必然產(chǎn)生的氧化被膜(Al203)的Al或0結(jié)合。該結(jié)合為共價(jià)鍵，與各種結(jié)合狀態(tài)(離子鍵、范得華鍵、氫鍵)相比，成為非常牢固的結(jié)合。另外，所述氟樹脂的烴成分或C一O成分在利用固化劑的交聯(lián)時(shí)仍然與有機(jī)膦酸中的有機(jī)成分形成共價(jià)鍵，成為非常牢固的結(jié)合。結(jié)果，借助有機(jī)膦酸襯底被膜，在鋁合金基材上涂敷的所述氟樹脂涂料被膜牢固地結(jié)合，涂膜的密接性顯著提高。對(duì)有機(jī)膦酸的襯底被膜的形成手段沒有特別限定，如果考慮到影響涂膜密接性的襯底被膜形成的均一性，與向鋁合金基材表面涂敷等相比，更優(yōu)選向有機(jī)膦酸水溶液中浸漬鋁合金基材等。對(duì)有機(jī)膦酸襯底被膜的膜厚沒有特別規(guī)定。利用所述襯底被膜形成手段將有機(jī)膦酸的襯底被膜的厚度形成為pm級(jí)單位是不可能的，另外，也是不需要的。在所述公知的被膜形成手段中，充其量只能以數(shù)A(埃)數(shù)十A左右的膜厚使其被膜，另外，該程度的襯底被膜膜厚有足夠的密接性提高效果。與該有機(jī)膦酸襯底被膜的膜厚相比，襯底被膜的膜厚等的均一性反而更重要。從該方面出發(fā)，在有機(jī)膦酸水溶液中的浸漬條件優(yōu)選成為如下所述的條件。即，水溶液的有機(jī)膦酸濃度為0.01100g/L，水溶液的溫度為60100°C，浸漬時(shí)間為1120秒。在此，如果所述水溶液的有機(jī)膦酸濃度過薄、水溶液的溫度過低或者浸漬時(shí)間過短，則襯底被膜的膜厚等變得不均一，涂膜的密接性降低的可能性變高。另一方面，如果水溶液的有機(jī)膦酸濃度過濃、水溶液的溫度過高或者浸漬時(shí)間過長，則襯底被膜的膜厚等變得不均一，涂膜的密接性降低的可能性變高。所以，有機(jī)膦酸襯底被膜形成優(yōu)選在所述的在有機(jī)膦酸水溶液中的浸漬條件范圍內(nèi)進(jìn)行。(前處理)為了在鋁合金基材上密接性良好地形成有機(jī)膦酸的襯底被膜、氟樹脂涂料被膜，在實(shí)施所述粗糙度調(diào)節(jié)之后進(jìn)行前處理。作為前處理，優(yōu)選不僅進(jìn)行粗糙度調(diào)節(jié)后的鋁合金基材表面的簡單的污垢除去，還暫時(shí)除去鋁合金基材上形成的氧化物、氫氧化物，從而使鋁金屬表面露出。具有代表性的是，利用脫脂劑或洗滌劑脫脂清洗鋁合金基材，然后進(jìn)行苛性鈉等堿處理液中的浸漬、硝酸等酸水溶液中的浸漬，進(jìn)而進(jìn)行利用離子交換水的沖洗等。另外，在所述的粗糙度調(diào)節(jié)中，也可以在濕法噴砂的液體中使用脫脂劑或洗滌劑，省略前處理的脫脂清洗工序。另外，在通常的前處理中，在該前處理之后必然立即形成新的鋁的氧化膜，相對(duì)該氧化膜形成有機(jī)膦酸的襯底被膜。(氟樹脂涂料被膜)氟樹脂涂料被膜的平均厚度為110(Him的范圍。如果氟樹脂涂料被膜的平均厚度過薄，則涂膜的耐海水腐蝕性降低，相反如果過厚，則使鋁具有的高熱傳導(dǎo)性降低，結(jié)果，作為這樣的鋁合金材料的用途的換熱器的熱交換性能降低。所以，氟樹脂涂料被膜的平均厚度優(yōu)選為所述的范圍。氟樹脂涂料被膜的平均厚度通過利用50倍左右的光學(xué)顯微鏡，對(duì)設(shè)置于鋁合金材料上的已充分干燥后的氟樹脂涂料被膜的適當(dāng)?shù)?0處樣本位置，觀察截面，計(jì)測(cè)厚度，將其平均化，從而求得。另外，在本發(fā)明中，不含有所述專利文獻(xiàn)3中記載的鋅、鈦、錳、鋁、鈮等金屬(金屬粉)。這是因?yàn)?，即使這些以外的金屬，實(shí)際上在氟樹脂涂膜中含有金屬(金屬粉)的情況下，由于涂膜中的這些金屬發(fā)生氧化，生成氧化物，所以密接性變差的可能性高。(氟樹脂的種類)在氟樹脂涂料(被膜)中使用的氟樹脂的代表性的例子為三氟樹脂或四氟樹脂等。但是，優(yōu)選與有機(jī)膦酸的襯底被膜的密接性最高、耐海水腐蝕性最高的三氟樹脂。從容易在臭氣較低的低極性溶劑中溶解、操作性等方面出發(fā)，優(yōu)選三氟樹脂。這些三氟樹脂或四氟樹脂可以使用具有單體、寡聚物的樹脂。三氟樹脂的單體或寡聚物是使利用F(氟)取代亞乙基的4個(gè)H(氫)中的3個(gè)而成的三氟乙烯與乙烯醚、丙烯酸、乙烯酯等的共聚物發(fā)生共聚化而成的產(chǎn)物。另外，四氟樹脂的單體、寡聚物是使利用F(氟)取代亞乙基的全部4個(gè)H(氫)的全部而成的四氟乙烯與乙烯醚、丙烯酸、乙烯酯等的共聚物發(fā)生共聚化而成的產(chǎn)物。三氟樹脂可以代表性地例示3氟化類型的三氟氯乙烯(CTFE)/乙烯醚共聚物、3氟化類型的氯氟乙烯/丙烯酸共聚物等。(氟樹脂涂料)接著，作為本發(fā)明的氟樹脂涂料，包括利用異氰酸酯或硅氧烷等固化劑，用異氰酸酯基(一N二C二O)或硅氧垸基交聯(lián)這些三氟樹脂的單體、寡聚物而成的產(chǎn)物。在本發(fā)明中，在這些三氟樹脂中，利用異氰酸酯或硅氧烷等固化劑交聯(lián)三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而成的氟樹脂涂料與有機(jī)膦酸的襯底被膜的密接性最高，另外耐海水腐蝕性也高，所以優(yōu)選。本發(fā)明的氟樹脂涂料作為向鋁合金基材(有機(jī)膦酸襯底被膜)表面的涂液，相對(duì)于三氟樹脂的單體、寡聚物的主劑，加入所述固化劑進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，以質(zhì)量比，相對(duì)于主劑1015份，混合固化劑0.13份，根據(jù)需要向其中用稀釋劑稀釋，成為涂液。(鋁合金基材)適用的鋁合金基材優(yōu)選使用容易加工或成形為板的鋁合金作為板式換熱器用。作為這樣的合金的種類，可以適當(dāng)使用JIS或AA規(guī)格中規(guī)定的1000、3000、5000、6000、7000系的鋁合金的板及條或者擠壓型材等，優(yōu)選使用3000系如3003等。接著，從耐海水腐蝕性出色的方面出發(fā)，優(yōu)選將如上所述地在已進(jìn)行粗糙度調(diào)節(jié)的所述鋁合金基材上形成有機(jī)膦酸襯底被膜和在該被膜上形成的干燥后的膜厚為l100^im的平均厚度的氟樹脂涂料被膜的鋁合金材料，構(gòu)成為將海水作為冷卻水的傳熱部使用的板式換熱器。以下說明本發(fā)明的實(shí)施例。以l.Omm板厚將60mmX60mm的3003鋁合金板試片進(jìn)行粗糙度調(diào)節(jié)，使其表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz成為0.35nm的范圍。接著，在這些試片表面上涂有機(jī)膦酸襯底被膜，進(jìn)而，在該被膜上設(shè)置5pm厚的由三氟樹脂構(gòu)成的氟樹脂涂料被膜，評(píng)價(jià)該涂膜的涂裝鋁合金材料的涂膜密接性及高溫浸漬時(shí)的耐久性。同時(shí)，對(duì)進(jìn)行粗糙度調(diào)節(jié)從而使表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz成為0.2pm，對(duì)同樣地進(jìn)行了所述被膜處理的比較例涂裝鋁合金材料，也評(píng)價(jià)涂膜密接性及高溫浸漬時(shí)的耐久性。在本發(fā)明中，將為涂膜壽命的涂膜粘附的耐久性作為利用浸漬試驗(yàn)的涂膜的膨脹及最大孔蝕深度進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，與專利文獻(xiàn)3同樣地，還包括測(cè)定涂膜的腐蝕電阻的經(jīng)時(shí)變化，來評(píng)價(jià)氟樹脂涂料被膜自身的耐腐蝕性的方法。但是，如專利文獻(xiàn)3，在5天左右的短期間的氟樹脂涂料被膜自身的耐腐蝕性無論多么好，涂膜密接性(涂膜粘附耐久性)低，在短期間或長期間的使用中，涂膜發(fā)生膨脹、剝離的情況下，也沒有意義。所以，在本發(fā)明中，尤其將長期間的浸漬試驗(yàn)中的涂膜密接性作為耐耐海水腐蝕性進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，同時(shí)將利用網(wǎng)格帶剝離試驗(yàn)的涂膜的殘存率作為高溫浸漬時(shí)的耐久性進(jìn)行評(píng)價(jià)。(粗糙度調(diào)節(jié))利用將氧化鋁粉末作為研磨材料的噴砂器，對(duì)鋁合金試片表面的粗糙度進(jìn)行調(diào)節(jié)。利用觸針式的表面粗糙度計(jì)測(cè)定表面粗糙度。(前處理)作為前處理，進(jìn)行暫時(shí)除去在粗糙度調(diào)節(jié)后的鋁合金試片表面上形成的污垢、氧化物、氫氧化物等，使鋁金屬表面暫時(shí)露出的所述的前處理。具體而言，在丙酮中浸漬的狀態(tài)下，實(shí)施30秒的超聲波清洗，進(jìn)行利用離子交換水的沖洗。(有機(jī)膦酸襯底處理)作為有機(jī)膦酸，使用乙烯基膦酸，利用離子交換水稀釋至10g/L，成為有機(jī)膦酸襯底處理液。接著，在加溫至溫度65'C的該有機(jī)膦酸襯底處理液中，浸漬前處理后的鋁合金試片10秒，然后，使用離子交換水，進(jìn)行沖洗。(氟樹脂涂裝)作為三氟樹脂主劑，使用利用異氰酸酯固化劑交聯(lián)三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物的涂料。為了使涂膜厚度成為5pm，使用稀釋劑，以數(shù)倍十?dāng)?shù)倍的適當(dāng)?shù)南♂屄?，使其成為涂液。接著，在所述的進(jìn)行各有機(jī)膦酸襯底處理的鋁合金材料表面，立即盡量均一地浸漬涂敷這些涂液。此外，這些形成的氟樹脂涂膜不含有金屬粉類。以10(TC強(qiáng)制干燥這些涂裝處理后的各鋁合金材料2小時(shí)，作為利用浸漬試驗(yàn)的涂膜膨脹及最大孔蝕深度評(píng)價(jià)等的試片。(涂膜厚度)為了求得這些涂裝處理后的鋁合金試片的涂膜厚度，利用50倍的光學(xué)顯微鏡，進(jìn)行任意10處涂膜的截面觀察。這些涂膜厚度也如表1所示。12此外，所述有機(jī)膦酸的襯底被膜的厚度在各例中平均為4A17A的范圍。在截面觀察該涂膜時(shí)，在與沒有進(jìn)行所述前處理的鋁合金材料的比較中，確認(rèn)了利用所述前處理，目前為止的鋁的氧化被膜形成了新的鋁的氧化被膜。另外，對(duì)該氧化被膜(在氧化被膜上)，確認(rèn)了形成有機(jī)膦酸的襯底被膜，進(jìn)而在其上形成涂膜。(浸漬試驗(yàn))在通常已知作為腐蝕加速溶液的OY水中，浸漬所述鋁合金材料試片，評(píng)價(jià)涂膜膨脹和最大孔蝕深度。所述OY水是在離子交換水中添加NaCl、Na2S04、FeCl36H20、CuCl22H20，C廠濃度、SO-濃度、Fe3+濃度、Cu"濃度分別調(diào)節(jié)成195ppm、60ppm、30ppm、lppm，從而作成。在該OY水中浸漬所述試片，加溫至溫度5(TC。在溫度5(TC下保持8小時(shí)之后，停止加溫，放置16小時(shí)，將該循環(huán)進(jìn)行14天，得到浸漬試驗(yàn)評(píng)價(jià)用樣品。利用該樣品的外觀檢查，確認(rèn)涂膜膨脹。另外，最大孔蝕深度是從所述樣品除去涂膜，適用焦深法求得的。評(píng)價(jià)結(jié)果如表1及圖1所示。圖1是將表1中的相對(duì)表面粗糙度Rz的最大孔蝕深度繪成曲線的圖。(高溫浸漬試驗(yàn))在調(diào)節(jié)至與所述相同的粗糙度的鋁合金試片上，實(shí)施所述相同的前處理、有機(jī)膦酸襯底處理、氟樹脂涂裝，作成涂裝處理后的鋁合金試片。使用該試片，如上所述，實(shí)施高溫浸漬試驗(yàn)，評(píng)價(jià)高溫浸漬時(shí)的耐久性。在加入人造海水(株式會(huì)社卞、乂7制金屬腐蝕試驗(yàn)用7夕77Uy)的高壓鍋中，浸漬所述涂裝處理后的鋁合金試片，加溫至溫度200'C，成為飽和蒸氣壓狀態(tài)。4周之后，從所述高壓鍋中取出試片，水洗，干燥，然后實(shí)施網(wǎng)格帶剝離試驗(yàn)。評(píng)價(jià)結(jié)果如表l所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從表1可知，在實(shí)施例15中，鋁合金試片的基材表面具有已調(diào)節(jié)至0，3^im以上的10點(diǎn)平均粗糙度Rz。結(jié)果，在利用OY水的浸漬試驗(yàn)中，最大孔蝕深度成為90pm以下。結(jié)果，可知，不能直接保證在將實(shí)際的海水作為冷卻水的板式換熱器中的半永久的涂膜壽命，但所述實(shí)施例與后述的比較例相比，在長期間使用時(shí)的涂膜密接性出色。與此相對(duì)，在試片的基材表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz為0.2|am的比較例1中，最大孔蝕深度達(dá)到了22(Him。由于試片的基材表面中的粗糙度調(diào)節(jié)不充分，所以涂膜密接性(涂膜密接的耐久性)差，發(fā)生涂膜的膨脹和隨之產(chǎn)生的剝離，結(jié)果，基材表面的腐蝕進(jìn)展。艮口，如圖1所示，如果鋁合金基材表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz不到0.3pm,則發(fā)生涂膜的膨脹，與鋁合金基材的剝離急劇地進(jìn)展，結(jié)果，所述基材表面的腐蝕進(jìn)展，從而孔蝕深度變大，另一方面，如果所述10點(diǎn)平均粗糙度Rz為0.3pm以上，則涂膜的膨脹引起的與鋁合金基材的剝離受到抑制，結(jié)果，所述基材表面的孔蝕深度為小的范圍內(nèi)。因而，在這些結(jié)果可知，具有鋁合金基材表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至0.3pm以上的鋁合金制基材、在該基材上形成的有機(jī)膦酸襯底被膜和進(jìn)而在其上形成的干燥后的膜厚為l100^im的平均厚度的氟樹脂涂料被膜的本發(fā)明，具有相對(duì)耐海水腐蝕性的臨界意義。另一方面，在基材表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至l.(Him以上的實(shí)施例35中，在網(wǎng)格帶剝離試驗(yàn)中，涂膜的殘存率被保持在95%以上。與此相對(duì)，10點(diǎn)平均粗糙度Rz不到l.Opm的實(shí)施例1及2的涂膜的殘存率為38Q/^以下。因而，從這些結(jié)果可知，具有鋁合金基材表面的lO點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至l.Opm以上的鋁合金制基材、在該基材上形成的有機(jī)膦酸襯底被膜和進(jìn)而在其上形成的干燥后的膜厚為l100pm的平均厚度的氟樹脂涂料被膜的本發(fā)明，具有相對(duì)高溫浸漬時(shí)的耐久性的臨界意義。如以上所述，如果利用本發(fā)明中的耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料，由于在10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至0.3pm以上的鋁合金制基材的表面上具有有機(jī)膦酸襯底被膜和進(jìn)而在其上形成的干燥后的平均膜厚為110(Him的氟樹脂涂料被膜，所以抑制涂膜膨脹引起的剝離成為可能，可以得到耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料。進(jìn)而，另外，如果利用本發(fā)明中的鋁合金材料，由于在10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至l.O(im以上的鋁合金制基材的表面上具有有機(jī)膦酸襯底被膜和進(jìn)而在其上形成的干燥后的平均膜厚為1100pm的氟樹脂涂料被膜，所以抑制高溫浸漬時(shí)的涂膜的剝離成為可能，可以得到相對(duì)海水的耐久性出色的鋁合金材料。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如果利用本發(fā)明，可以提供三氟樹脂防腐蝕涂膜相對(duì)鋁合金材料的密接性(耐海水腐蝕性)出色的鋁合金材料及將海水作為冷卻水的傳熱部使用了所述鋁合金材料的板式換熱器。具備本發(fā)明之類的鋁合金材料的板式換熱器可以長期間不需要維護(hù)(maintenancefree)地使用。權(quán)利要求1.一種耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料，其特征在于，在10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至0.3μm以上的鋁合金制基材的表面上，具有有機(jī)膦酸襯底被膜，以及進(jìn)而在其上形成的干燥后的平均膜厚為1～100μm的氟樹脂涂料被膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金材料，其特征在于，所述鋁合金制基材的表面的10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至1.0pm以上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金材料，其特征在于，構(gòu)成所述氟樹脂涂料被膜的氟樹脂為三氟樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁合金材料，其特征在于，所述三氟樹脂為三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物，所述氟樹脂涂料由利用異氰酸酯交聯(lián)所述三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物而得。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金材料，其特征在于，所述鋁合金基材為JIS或AA規(guī)格規(guī)定的3000系列的鋁合金基材。6.—種耐海水腐蝕性出色的板式換熱器，其特征在于，以海水作為冷卻水的傳熱部使用了權(quán)利要求5所述的鋁合金材料。全文摘要本發(fā)明提供一種相對(duì)三氟樹脂防腐蝕涂膜的鋁合金材料的密接性(耐海水腐蝕性)即涂膜的耐剝離性出色的鋁合金材料以及將海水作為冷卻水的傳熱部使用所述鋁合金材料的板式換熱器。該鋁合金材料是在10點(diǎn)平均粗糙度Rz被調(diào)節(jié)至0.3μm以上的鋁合金制基材的表面上具有有機(jī)膦酸襯底被膜和進(jìn)而在其上形成的干燥后的平均膜厚為1～100μm的氟樹脂涂料被膜的耐海水腐蝕性出色的鋁合金材料。另外，該板式換熱器是將海水作為冷卻水的傳熱部使用所述鋁合金材料的耐海水腐蝕性出色的板式換熱器。文檔編號(hào)F28D9/00GK101392377SQ20081013095公開日2009年3月25日申請(qǐng)日期2008年9月17日優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日發(fā)明者大脅武史,漆原亙,衣笠潤一郎,野一色公二申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所