(57)【要約】薄い陽極酸化皮膜層を含む陽極酸化連続コイル、ならびに、それらの製造のためのシステム及び方法、その使用が本明細書に記載されている。陽極酸化連続コイルは、アルミニウム合金連続コイルを含み、アルミニウム合金連続コイルの表面は、薄い陽極酸化皮膜層及び化学添加剤層を含んでいる。薄い陽極酸化皮膜層は、電子デバイス用途の誘電体となり得る。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金連続コイルを含み、前記アルミニウム合金連続コイルの表面が薄い陽極酸化皮膜層及び化学添加剤層を含む、陽極酸化連続コイル。
【請求項２】
前記薄い陽極酸化皮膜層がバリア層を含む、請求項１に記載の陽極酸化連続コイル。
【請求項３】
前記バリア層が最大約２５ｎｍの厚さである、請求項２に記載の陽極酸化連続コイル。
【請求項４】
前記薄い陽極酸化皮膜層が約１００ｎｍ未満の厚さである、請求項１〜３のいずれかに記載の陽極酸化連続コイル。
【請求項５】
前記化学添加剤層が、付着促進剤、カップリング剤、腐食防止剤、または前処理剤を含み、前記化学添加剤層が、最大約５０ｎｍの厚さである、請求項１〜４のいずれかに記載の陽極酸化連続コイル。
【請求項６】
前記アルミニウム合金製品が電子デバイス用基材、自動車車体部品、航空宇宙用構造部品、輸送用車体部品、輸送用構造部品、または電子デバイス用ハウジングを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の陽極酸化連続コイルから調製されたアルミニウム合金製品。
【請求項７】
金属連続コイルを提供することであって、前記金属連続コイルが事前に選択されたライン速度を有する金属処理ラインで処理される、前記提供することと、
アルミニウム合金連続コイルの表面を酸性溶液でエッチングすることと、
薄い陽極酸化皮膜層を形成するために電解質中で前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面を陽極酸化することであって、陽極酸化パラメータが前記金属処理ラインの前記事前に選択されたライン速度に調整されていることと、
化学添加剤層を形成するために化学添加剤を前記薄い陽極酸化皮膜層に塗布することと、を含む、陽極酸化連続コイルを製造する方法。
【請求項８】
前記薄い陽極酸化皮膜層が酸化アルミニウム層を含み、前記薄い陽極酸化皮膜層が約１００ｎｍ未満の厚さである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記化学添加剤層が最大約５０ｎｍの厚さであり、前記化学添加剤層が付着促進剤、カップリング剤、腐食防止剤、または前処理剤を含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記エッチングの工程の前に前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面にクリーナーを塗布することをさらに含み、前記陽極酸化の工程の後に前記薄い陽極酸化皮膜層をリンスすることをさらに含む、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
アルミニウム合金連続コイルと、
薄い陽極酸化皮膜層と、を含み、
前記薄い陽極酸化皮膜層が、前記アルミニウム合金連続コイルに半導体特性を提供するように構成されており、
前記薄い陽極酸化皮膜層が前記アルミニウム合金連続コイルの表面の領域に配置されている、電子デバイス用基材。
【請求項１２】
前記薄い陽極酸化皮膜層が前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたり均一な厚さを備える、請求項１１に記載の電子デバイス用基材。
【請求項１３】
前記均一な厚さが前記アルミニウム合金連続コイルの表面モフォロジーに適合するように構成されている、請求項１２に記載の電子デバイス用基材。
【請求項１４】
前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたる前記均一な厚さが、ピンホール及びピンスポットを有していない、請求項１２または１３に記載の電子デバイス用基材。
【請求項１５】
前記薄い陽極酸化皮膜層が前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたり均一な誘電率を備える、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の電子デバイス用基材。
【請求項１６】
前記薄い陽極酸化皮膜層が前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたり破壊電圧を含み、前記破壊電圧が少なくとも約１０ボルトを含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の電子デバイス用基材。
【請求項１７】
前記薄い陽極酸化皮膜層が前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたりリーク電流を備え、前記リーク電流が最大約１００ナノアンペアを備える、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の電子デバイス用基材。
【請求項１８】
前記薄い陽極酸化皮膜層が約１００メガヘルツの周波数まで安定している、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の電子デバイス用基材。
【請求項１９】
前記アルミニウム合金連続コイルが導電層を含み、前記薄い陽極酸化皮膜層が誘電体層を含む、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の電子デバイス用基材。
【請求項２０】
前記電子デバイス用基材がエネルギー貯蔵装置用の基材、エネルギーハーベスティング装置用の基材、エネルギー消費装置用の基材、または回路コンポーネント用の基材である、請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の電子デバイス用基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年９月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７２９，７４１号、及びに２０１８年９月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７２９，７０２号の優先権及び出願利益を主張し、それらの全体が参照として本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本開示は、一般的に金属加工に関し、より詳細には、連続コイルの陽極酸化及び前処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
アルミニウム合金などの特定の金属製品は、表面を陽極酸化することで恩恵を受けることができる。これらの利点には、耐久性、色の安定性、メンテナンスの容易さ、美観、健康と安全性、及び低コストが含まれる。しかしながら、アルミニウム合金コイル生産品から製造されたアルミニウム合金物品の接合を含む下流処理のための、柔軟性、耐久性、及び／または表面特性要件を満たす陽極酸化皮膜を有するアルミニウム合金コイルを連続的に陽極酸化することは困難である。
【発明の概要】
【０００４】
包含される本発明の実施形態は、この発明の概要ではなく、特許請求の範囲によって定義される。この発明の概要は、本発明の様々な態様の高次の概要であり、以下の発明を実施するための形態のセクションでさらに説明されるいくつかの概念を紹介している。この発明の概要は、特許請求された主題の重要な、または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、また、特許請求された主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図されていない。本発明の主題は、明細書全体、図面の一部またはすべて、及びそれぞれの特許請求の範囲の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。
【０００５】
本明細書で説明されているものは、陽極酸化連続コイル、ならびにその製造及び使用のための方法である。本明細書に記載の陽極酸化連続コイルはアルミニウム合金連続コイルを含み、アルミニウム合金連続コイルの表面は薄い陽極酸化皮膜層及び化学添加剤層を含んでいる。薄い陽極酸化皮膜層は、最大約２５ｎｍの厚さとなり得るバリア層を含む。薄い陽極酸化皮膜層はまた、厚さが約２５ｎｍ〜約７５ｎｍであり得るフィラメント層を含むことができる。任意選択でバリア層及びフィラメント層を含む薄い陽極酸化皮膜層は、約１００ｎｍ未満の厚さとなり得る。化学添加剤層は、付着促進剤、カップリング剤、腐食防止剤、または前処理剤を含むことができるが、これらに限定されない。任意選択で化学添加剤層の厚さは最大約５０ｎｍである。アルミニウム合金連続コイルは、１ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、５ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、６ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、または７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金を含むことができる。
【０００６】
本明細書に記載されているような陽極酸化連続コイルを含むアルミニウム合金製品も本明細書に記載されている。アルミニウム合金製品は、とりわけ、自動車車体部品、航空宇宙構造部品、輸送車体部品、輸送構造部品、または電子デバイス用ハウジングであり得る。
【０００７】
陽極酸化連続コイルを製造する方法が本明細書でさらに説明されている。陽極酸化された連続コイルを製造する方法は、金属連続コイルを提供することであって、金属連続コイルは事前に選択されたライン速度を有する金属処理ラインで処理されている、提供することと、アルミニウム合金連続コイルの表面を酸性溶液でエッチングすること、薄い陽極酸化皮膜層を形成するために電解質中でアルミニウム合金連続コイルの表面を陽極酸化することであって、陽極酸化パラメータが金属処理ラインの事前に選択されたライン速度に調整されている、陽極酸化することと、化学添加剤層を形成するために化学添加剤を薄い陽極酸化皮膜層に塗布することと、を含む。薄い陽極酸化皮膜層は、酸化アルミニウム層であり得る。本方法に従って調製された薄い陽極酸化皮膜層は、約１００ｎｍ未満の厚さであることができ、化学添加剤層は最大約５０ｎｍの厚さとなり得る。電解質はリン酸を含むことができる。
【０００８】
陽極酸化連続コイルを製造する方法は、エッチングの工程の前にアルミニウム合金連続コイルの表面にクリーナーを塗布する工程、及び／または陽極酸化の工程の後に陽極酸化皮膜層をリンスする工程をさらに含むことができる。
【０００９】
また、本明細書では陽極酸化連続コイルを製造するためのシステムが説明されており、本システムは、バイポーラ槽（例えば、第１のグラファイト対向電極及び第２のグラファイト対向電極）、少なくとも１つのスキージローラー、少なくとも１つの電解質分配ノズル、少なくとも１つのコーティングされたステンレス鋼ローラー、及び交流電流源を含んでいる。
【００１０】
また、本明細書では陽極酸化連続コイルを製造するためのシステムが説明されており、本システムは、接触ロール電極、少なくとも１つの対向電極、少なくとも１つのスキージローラー、少なくとも１つの電解質分配ノズル、少なくとも１つのコーティングされたステンレス鋼ローラー、及び接触ロール電極に交流または直流を供給するように構成された電流源を含んでいる。
【００１１】
また、本明細書では電子デバイス用基材が説明されており、この基材はアルミニウム合金連続コイル及び薄い陽極酸化皮膜層を含み、薄い陽極酸化皮膜層はアルミニウム合金連続コイルに半導体特性を提供するように構成され、薄い陽極酸化皮膜層はアルミニウム合金連続コイルの表面の領域に配置されている。いくつかの例では、薄い陽極酸化皮膜層は、アルミニウム合金連続コイルの表面の領域にわたって均一な厚さを備え、任意選択的に均一な厚さは、アルミニウム合金連続コイルの表面モフォロジーに適合するように構成されている。特定の態様では、アルミニウム合金連続コイルの表面の領域にわたる均一な厚さには、ピンホールまたはピンスポットがない。場合によっては、薄い陽極酸化皮膜層は、アルミニウム合金連続コイルの表面の領域にわたって均一な誘電率を備え、薄い陽極酸化皮膜層は、アルミニウム合金の連続コイルの表面の領域にわたって破壊電圧（例えば、少なくとも約±１０ボルト）を備える。他の態様では、薄い陽極酸化皮膜層は、アルミニウム合金連続コイルの表面の領域にわたってリーク電流（例えば、最大約±１００ナノアンペア）を備える。いくつかの例では、薄い陽極酸化皮膜層は、約１００メガヘルツの周波数まで安定している。特定の態様では、アルミニウム合金連続コイルは導電層を含み、薄い陽極酸化皮膜層は誘電体層を含む。いくつかの非限定的な例では、電子デバイス用基材は、エネルギー貯蔵装置用の基材、エネルギーハーベスティング装置用の基材、エネルギー消費装置用の基材、または回路コンポーネント用の基材を含む。
【００１２】
非限定的な例の以下の詳細な説明を考慮すると、他の目的、態様、及び利点が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本明細書に記載の方法を実行するために使用されるバイポーラ槽の概略図である。
【図１Ｂ】本明細書に記載の方法を実行するために使用される接触ロール電極の概略図である。
【図２】本明細書に記載されている例示的な合金で実施された抵抗スポット溶接試験の最小溶接電流のグラフである。
【図３】本明細書に記載の方法に従って製造、形成、及び溶接された例示的なアルミニウム合金のデジタル画像を示している。
【図４】本明細書に記載の方法に従って製造、形成、溶接、及び変形された例示的なアルミニウム合金のデジタル画像である。
【図５】本明細書に記載の方法に従って製造及び溶接された例示的なアルミニウム合金の顕微鏡写真である。
【図６】本明細書に記載の方法に従って製造及び溶接された例示的なアルミニウム合金の顕微鏡写真である。
【図７】本明細書に記載の方法に従って製造された例示的なアルミニウム合金の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
薄い陽極酸化皮膜を含有する表面を有する連続コイル、ならびに連続コイルの製造方法及び使用方法が本明細書に記載されている。得られた連続コイルは、例えば、陽極酸化アルミニウム合金製品を製造するために使用することができ、これらは、本明細書に記載の薄い陽極酸化皮膜を含有する表面を有さないコイルから調製されたアルミニウム合金製品と比較して、優れた表面品質及び最小化された表面欠陥を有している。
【００１５】
本明細書に記載の連続コイルは、例えば、下流の変形手順（例えば、伸長、成形、曲げ、熱間成形など）にさらされたときに、特に頑丈で耐久性のある表面を有している。さらに、本明細書に記載の方法に従って調製された連続コイルは、格段の付着促進及び耐食性を示す。得られる表面は、塗装、リン酸亜鉛処理、電気コーティング、ラッカー塗装、またはラミネート加工によっても容易にコーティングされる。さらに、本明細書に記載の連続コイルは、得られる製品を抵抗スポット溶接に適したものにする表面特性を有する。
【００１６】
さらに、本明細書に記載の連続コイルは、導電層（例えば、金属合金、例えば、アルミニウム合金連続コイル）及び誘電体層（例えば、アルミニウム合金連続コイル上の薄い陽極酸化皮膜）から構成され、連続コイルを層ごとの電子デバイス用途に適したものにしている。例えば、本明細書に記載の連続コイルは、電子デバイス用基材として使用され得る。
【００１７】
定義及び説明
本明細書で使用される場合、「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「発明（ｔｈｅ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｉｓ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」及び「本発明（ｔｈｅ  ｐｒｅｓｅｎｔ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、本特許出願のすべての主題及び以下の特許請求の範囲を広く指すことを意図している。これらの用語を含む言明は、本明細書で説明されている主題を制限するもの、または以下の特許請求の範囲の意味や範囲を制限するものではないと理解されるべきである。
【００１８】
本明細書では、「シリーズ」または「６ｘｘｘ」などのアルミニウム業界の呼称で識別される合金について言及がなされている。アルミニウムとその合金の命名と識別に最も一般的に使用される番号指定システムの理解については、いずれもアルミニウム協会によって発行されている、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ａｎｄ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｒｄ  ｏｆ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍ  ｏｆ  Ｃａｓｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｉｎｇｏｔ」を参照されたい。
【００１９】
アルミニウム合金は、合金の総重量に基づいた重量パーセント（重量％）での元素組成の観点から本明細書に記載されている。各合金の特定の例では、残部はアルミニウムであり、不純物の合計の最大重量％が、０．１５％である。
本明細書で使用される場合、「鋳造金属製品」、「鋳造製品」、「鋳造アルミニウム合金製品」などの用語は互換性があり、直接チル鋳造（直接チル共鋳造を含む）または半連続鋳造、連続鋳造（例えば、ツインベルト鋳造機、ツインロール鋳造機、ツインブロック鋳造機、またはその他の連続鋳造機の使用によるものを含む）、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、もしくはその他の鋳造方法によって製造された製品を指す。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「連続コイル」または「アルミニウム合金連続コイル」は、時間または順序が途切れることなく連続ライン上で連続処理方法にかけられる（すなわち、アルミニウム合金はバッチ処理にかけられない）アルミニウム合金を指す。
【００２１】
本出願では、合金の調質または質別に言及する。最も一般的に使用される合金調質の説明の理解については、「Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  （ＡＮＳＩ）  Ｈ３５  ｏｎ  Ａｌｌｏｙ  ａｎｄ  Ｔｅｍｐｅｒ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」を参照されたい。Ｆ調質または質別は、製作されたままのアルミニウム合金を指す。Ｏ調質または質別は、焼きなまし後のアルミニウム合金を指す。Ｔ１調質または質別は、熱間加工から冷却され、（例えば、室温で）自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ２調質または質別は、熱間加工から冷却され、冷間加工され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ３調質または質別は、溶体化熱処理して冷間加工され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ４調質または質別は、溶体化熱処理されて自然時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ５調質または質別は、熱間加工から冷却され、（高温で）人工時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ６調質または質別は、溶体化熱処理して人工時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ７調質または質別は、溶体化熱処理して人工過剰時効されたアルミニウム合金を指す。Ｔ８ｘ調質または質別は、溶体化熱処理して冷間加工され、人工時効させたアルミニウム合金を指す。Ｔ９調質または質別は、溶体化熱処理して人工時効させ、冷間加工されたアルミニウム合金を指す。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、または「ｔｈｅ」の意味は、文脈が明確に別途指示しない限り、単数形及び複数形の言及を含む。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「室温」の意味は、約１５℃〜約３０℃の温度、例えば、約１５℃、約１６℃、約１７℃、約１８℃、約１９℃、約２０℃、約２１℃、約２２℃、約２３℃、約２４℃、約２５℃、約２６℃、約２７℃、約２８℃、約２９℃、または約３０℃を含み得る。
【００２４】
本明細書に開示されるすべての範囲は、そこに含まれるあらゆる副次的範囲を包含するものと理解されたい。例えば、記載された範囲「１〜１０」は、１の最小値〜１０の最大値の間の（且つ包含的な）ありとあらゆる部分範囲を含むと考えられるべきであり、すなわち、全ての部分範囲は、１以上の最小値、例えば、１〜６．１から始まり、１０以下の最大値、例えば、５．５〜１０で終わる。
【００２５】
陽極酸化連続コイル
薄い陽極酸化皮膜を含有する表面を有する連続コイルが本明細書で説明されており、これらは本明細書で陽極酸化連続コイルと称されている。連続コイルの表面は、薄い陽極酸化皮膜層を含み、これはバリア層、そして任意選択でフィラメント層を含み、また、任意選択の化学添加剤層を含む。薄い陽極酸化皮膜は、任意の好適なアルミニウム合金の連続コイルに適用され得る。好適なアルミニウム合金には、例えば、１ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、５ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、６ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、及び７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金が含まれる。
【００２６】
非限定的な例として、アルミニウム合金製品として使用するための例示的なＡＡ１ｘｘｘ合金には、ＡＡ１１００、ＡＡ１１００Ａ、ＡＡ１２００、ＡＡ１２００Ａ、ＡＡ１３００、ＡＡ１１１０、ＡＡ１１２０、ＡＡ１２３０、ＡＡ１２３０Ａ、ＡＡ１２３５、ＡＡ１４３５、ＡＡ１１４５、ＡＡ１３４５、ＡＡ１４４５、ＡＡ１１５０、ＡＡ１３５０、ＡＡ１３５０Ａ、ＡＡ１４５０、ＡＡ１３７０、ＡＡ１２７５、ＡＡ１１８５、ＡＡ１２８５、ＡＡ１３８５、ＡＡ１１８８、ＡＡ１１９０、ＡＡ１２９０、ＡＡ１１９３、ＡＡ１１９８、またはＡＡ１１９９が含まれ得る。場合によっては、アルミニウム合金は、少なくとも９９．９％の純アルミニウム（例えば、少なくとも９９．９１％、少なくとも９９．９２％、少なくとも９９．９３％、少なくとも９９．９４％、少なくとも９９．９５％、少なくとも９９．９６％、少なくとも９９．９７％、少なくとも９９．９８％、または少なくとも９９．９９％の純アルミニウム）である。
【００２７】
アルミニウム合金製品として使用するための非限定的な例示的なＡＡ３ｘｘｘシリーズ合金には、ＡＡ３００２、ＡＡ３１０２、ＡＡ３００３、ＡＡ３１０３、ＡＡ３１０３Ａ、ＡＡ３１０３Ｂ、ＡＡ３２０３、ＡＡ３４０３、ＡＡ３００４、ＡＡ３００４Ａ、ＡＡ３１０４、ＡＡ３２０４、ＡＡ３３０４、ＡＡ３００５、ＡＡ３００５Ａ、ＡＡ３１０５、ＡＡ３１０５Ａ、ＡＡ３１０５Ｂ、ＡＡ３００７、ＡＡ３１０７、ＡＡ３２０７、ＡＡ３２０７Ａ、ＡＡ３３０７、ＡＡ３００９、ＡＡ３０１０、ＡＡ３１１０、ＡＡ３０１１、ＡＡ３０１２、ＡＡ３０１２Ａ、ＡＡ３０１３、ＡＡ３０１４、ＡＡ３０１５、ＡＡ３０１６、ＡＡ３０１７、ＡＡ３０１９、ＡＡ３０２０、ＡＡ３０２１、ＡＡ３０２５、ＡＡ３０２６、ＡＡ３０３０、ＡＡ３１３０、またはＡＡ３０６５が含まれ得る。
【００２８】
アルミニウム合金製品として使用するための非限定的な例示的なＡＡ５ｘｘｘシリーズ合金には、ＡＡ５１８２、ＡＡ５１８３、ＡＡ５００５、ＡＡ５００５Ａ、ＡＡ５２０５、ＡＡ５３０５、ＡＡ５５０５、ＡＡ５６０５、ＡＡ５００６、ＡＡ５１０６、ＡＡ５０１０、ＡＡ５１１０、ＡＡ５１１０Ａ、ＡＡ５２１０、ＡＡ５３１０、ＡＡ５０１６、ＡＡ５０１７、ＡＡ５０１８、ＡＡ５０１８Ａ、ＡＡ５０１９、ＡＡ５０１９Ａ、ＡＡ５１１９、ＡＡ５１１９Ａ、ＡＡ５０２１、ＡＡ５０２２、ＡＡ５０２３、ＡＡ５０２４、ＡＡ５０２６、ＡＡ５０２７、ＡＡ５０２８、ＡＡ５０４０、ＡＡ５１４０、ＡＡ５０４１、ＡＡ５０４２、ＡＡ５０４３、ＡＡ５０４９、ＡＡ５１４９、ＡＡ５２４９、ＡＡ５３４９、ＡＡ５４４９、ＡＡ５４４９Ａ、ＡＡ５０５０、ＡＡ５０５０Ａ、ＡＡ５０５０Ｃ、ＡＡ５１５０、ＡＡ５０５１、ＡＡ５０５１Ａ、ＡＡ５１５１、ＡＡ５２５１、ＡＡ５２５１Ａ、ＡＡ５３５１、ＡＡ５４５１、ＡＡ５０５２、ＡＡ５２５２、ＡＡ５３５２、ＡＡ５１５４、ＡＡ５１５４Ａ、ＡＡ５１５４Ｂ、ＡＡ５１５４Ｃ、ＡＡ５２５４、ＡＡ５３５４、ＡＡ５４５４、ＡＡ５５５４、ＡＡ５６５４  ＡＡ５６５４Ａ、ＡＡ５７５４、ＡＡ５８５４、ＡＡ５９５４、ＡＡ５０５６、ＡＡ５３５６、ＡＡ５３５６Ａ、ＡＡ５４５６、ＡＡ５４５６Ａ、ＡＡ５４５６Ｂ、ＡＡ５５５６、ＡＡ５５５６Ａ、ＡＡ５５５６Ｂ、ＡＡ５５５６Ｃ、ＡＡ５２５７、ＡＡ５４５７、ＡＡ５５５７、ＡＡ５６５７、ＡＡ５０５８、ＡＡ５０５９、ＡＡ５０７０、ＡＡ５１８０、ＡＡ５１８０Ａ、ＡＡ５０８２、ＡＡ５１８２、ＡＡ５０８３、ＡＡ５１８３、ＡＡ５１８３Ａ、ＡＡ５２８３、ＡＡ５２８３Ａ、ＡＡ５２８３Ｂ、ＡＡ５３８３、ＡＡ５４８３、ＡＡ５０８６、ＡＡ５１８６、ＡＡ５０８７、ＡＡ５１８７、またはＡＡ５０８８が含まれ得る。
【００２９】
アルミニウム合金製品として使用するための非限定的な例示的なＡＡ６ｘｘｘシリーズ合金には、ＡＡ６１０１、ＡＡ６１０１Ａ、ＡＡ６１０１Ｂ、ＡＡ６２０１、ＡＡ６２０１Ａ、ＡＡ６４０１、ＡＡ６５０１、ＡＡ６００２、ＡＡ６００３、ＡＡ６１０３、ＡＡ６００５、ＡＡ６００５Ａ、ＡＡ６００５Ｂ、ＡＡ６００５Ｃ、ＡＡ６１０５、ＡＡ６２０５、ＡＡ６３０５、ＡＡ６００６、ＡＡ６１０６、ＡＡ６２０６、ＡＡ６３０６、ＡＡ６００８、ＡＡ６００９、ＡＡ６０１０、ＡＡ６１１０、ＡＡ６１１０Ａ、ＡＡ６０１１、ＡＡ６１１１、ＡＡ６０１２、ＡＡ６０１２Ａ、ＡＡ６０１３、ＡＡ６１１３、ＡＡ６０１４、ＡＡ６０１５、ＡＡ６０１６、Ａ６０１６Ａ、ＡＡ６１１６、ＡＡ６０１８、ＡＡ６０１９、ＡＡ６０２０、ＡＡ６０２１、ＡＡ６０２２、ＡＡ６０２３、ＡＡ６０２４、ＡＡ６０２５、ＡＡ６０２６、ＡＡ６０２７、ＡＡ６０２８、ＡＡ６０３１、ＡＡ６０３２、ＡＡ６０３３、ＡＡ６０４０、ＡＡ６０４１、ＡＡ６０４２、ＡＡ６０４３、ＡＡ６１５１、ＡＡ６３５１、ＡＡ６３５１Ａ、ＡＡ６４５１、ＡＡ６９５１、ＡＡ６０５３、ＡＡ６０５５、ＡＡ６０５６、ＡＡ６１５６、ＡＡ６０６０、ＡＡ６１６０、ＡＡ６２６０、ＡＡ６３６０、ＡＡ６４６０、ＡＡ６４６０Ｂ、ＡＡ６５６０、ＡＡ６６６０、ＡＡ６０６１、ＡＡ６０６１Ａ、ＡＡ６２６１、ＡＡ６３６１、ＡＡ６１６２、ＡＡ６２６２、ＡＡ６２６２Ａ、ＡＡ６０６３、ＡＡ６０６３Ａ、ＡＡ６４６３、ＡＡ６４６３Ａ、ＡＡ６７６３、Ａ６９６３、ＡＡ６０６４、ＡＡ６０６４Ａ、Ａ６０６５、ＡＡ６０６６、ＡＡ６０６８、ＡＡ６０６９、ＡＡ６０７０、ＡＡ６０８１、ＡＡ６１８１、ＡＡ６１８１Ａ、ＡＡ６０８２、ＡＡ６０８２Ａ、ＡＡ６１８２、ＡＡ６０９１、またはＡＡ６０９２が含まれ得る。
【００３０】
アルミニウム合金製品として使用するための非限定的な例示的なＡＡ７ｘｘｘシリーズ合金には、ＡＡ７０１１、ＡＡ７０１９、ＡＡ７０２０、ＡＡ７０２１、ＡＡ７０３９、ＡＡ７０７２、ＡＡ７０７５、ＡＡ７０８５、ＡＡ７１０８、ＡＡ７１０８Ａ、ＡＡ７０１５、ＡＡ７０１７、ＡＡ７０１８、ＡＡ７０１９Ａ、ＡＡ７０２４、ＡＡ７０２５、ＡＡ７０２８、ＡＡ７０３０、ＡＡ７０３１、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０３５、ＡＡ７０３５Ａ、ＡＡ７０４６、ＡＡ７０４６Ａ、ＡＡ７００３、ＡＡ７００４、ＡＡ７００５、ＡＡ７００９、ＡＡ７０１０、ＡＡ７０１１、ＡＡ７０１２、ＡＡ７０１４、ＡＡ７０１６、ＡＡ７１１６、ＡＡ７１２２、ＡＡ７０２３、ＡＡ７０２６、ＡＡ７０２９、ＡＡ７１２９、ＡＡ７２２９、ＡＡ７０３２、Ａ７０３３、ＡＡ７０３４、ＡＡ７０３６、ＡＡ７１３６、ＡＡ７０３７、ＡＡ７０４０、ＡＡ７１４０、ＡＡ７０４１、ＡＡ７０４９、ＡＡ７０４９Ａ、ＡＡ７１４９、ＡＡ７２０４、ＡＡ７２４９、ＡＡ７３４９、ＡＡ７４４９、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０５０Ａ、ＡＡ７１５０、ＡＡ７２５０、ＡＡ７０５５、ＡＡ７１５５、ＡＡ７２５５、ＡＡ７０５６、ＡＡ７０６０、ＡＡ７０６４、ＡＡ７０６５、ＡＡ７０６８、ＡＡ７１６８、ＡＡ７１７５、ＡＡ７４７５、ＡＡ７０７６、ＡＡ７１７８、ＡＡ７２７８、ＡＡ７２７８Ａ、ＡＡ７０８１、ＡＡ７１８１、ＡＡ７１８５、ＡＡ７０９０、ＡＡ７０９３、ＡＡ７０９５、またはＡＡ７０９９が含まれ得る。
【００３１】
特定の態様では、連続コイルは、銅（Ｃｕ）でドープされた高純度アルミニウム合金（例えば、上述のように少なくとも約９９．９重量％のアルミニウム）から調製することができる。例えば、アルミニウム合金は、最大約０．０１重量％の銅（例えば、約０．０００１重量％〜約０．００９重量％、約０．０００５重量％〜約０．００８重量％、約０．００１重量％〜約０．００７重量％、約０．００１重量％〜約０．０１重量％、または約０．００５重量％〜約０．０１重量％）を含むことができる。
【００３２】
文書全体を通じてアルミニウム合金の物品が説明されているが、方法及び物品はあらゆる金属に適用される。いくつかの例では、金属物品は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム系材料、チタン、チタン系材料、銅、銅系材料、鋼、鋼系材料、青銅、青銅系材料、真鍮、真鍮系材料、複合材料、複合材料に使用されるシート、またはその他の好適な金属または材料の組み合わせである。物品は、モノリシック材料、ならびにロールボンド材料、クラッド材料、複合材料などの非モノリシック材料、または他の様々な材料を含み得る。いくつかの例では、金属物品は、金属コイル、金属ストリップ、金属プレート、金属シート、金属ビレット、金属インゴットなどである。
【００３３】
連続コイルは任意の好適な質別の合金から調製され得る。特定の例では、合金はＦ、Ｏ、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８の質別で使用されることができる。合金は、直接チル鋳造（直接チル共鋳造を含む）または半連続鋳造、連続鋳造（例えば、ツインベルト鋳造機、ツインロール鋳造機、ブロック鋳造機、またはその他任意の連続鋳造機の利用を含む）、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、もしくはその他の鋳造方法により製造されることができる。
【００３４】
上述のように、連続コイルの表面は、薄い陽極酸化皮膜層を含む。陽極酸化皮膜層は、バリア層を含み、任意選択でフィラメント層を含む。場合によっては、陽極酸化皮膜層はバリア層のみを含む。バリア層は酸化アルミニウム（例えば、無孔酸化アルミニウム）で構成されている。バリア層の厚さは最大約２５ｎｍであり得る。場合によっては、バリア層は、約１ｎｍ〜約２５ｎｍ、約５ｎｍ〜約２５ｎｍ、約１０ｎｍ〜約２０ｎｍ、または約１２ｎｍ〜約１７ｎｍの厚さであり得る。例えば、バリア層は、厚さが約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約６ｎｍ、約７ｎｍ、約８ｎｍ、約９ｎｍ、約１０ｎｍ、約１１ｎｍ、約１２ｎｍ、約１３ｎｍ、約１４ｎｍ、約１５ｎｍ、約１６ｎｍ、約１７ｎｍ、約１８ｎｍ、約１９ｎｍ、約２０ｎｍ、約２１ｎｍ、約２２ｎｍ、約２３ｎｍ、約２４ｎｍ、または約２５ｎｍであり得る。
【００３５】
フィラメント層は、任意選択で薄い陽極酸化皮膜層に存在する。バリア層と同様に、フィラメント層は酸化アルミニウム（例えば、無孔酸化アルミニウム）で構成されている。フィラメント層は、厚さが最大約７５ｎｍであり得る。場合によっては、フィラメント層は、厚さが約５ｎｍ〜約７５ｎｍ、約１０ｎｍ〜約６５ｎｍ、約２５ｎｍ〜約６０ｎｍ、または約４５ｎｍ〜約５５ｎｍであり得る。例えば、フィラメント層は、厚さが約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約３５ｎｍ、約４０ｎｍ、約４５ｎｍ、約５０ｎｍ、約５５ｎｍ、約６０ｎｍ、約６５ｎｍ、約７０ｎｍ、または約７５ｎｍであり得る。
【００３６】
バリア層、またはバリア層及びフィラメント層を含む薄い陽極酸化皮膜層は、厚さが約１ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲となり得る。場合によっては、陽極酸化皮膜層は厚さが約１００ｎｍ未満（例えば、約９０ｎｍ未満、約８０ｎｍ未満、約７０ｎｍ未満、約６０ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約４０ｎｍ未満、約３０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、または約１０ｎｍ未満）である。例えば、薄い陽極酸化皮膜層は、厚さが約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約９０ｎｍ、約２０ｎｍ〜約８０ｎｍ、または約３０ｎｍ〜約７０ｎｍであり得る。いくつかの例では、薄い陽極酸化皮膜層は、厚さが約１ｎｍ、５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約３５ｎｍ、約４０ｎｍ、約４５ｎｍ、約５０ｎｍ、約５５ｎｍ、約６０ｎｍ、約６５ｎｍ、約７０ｎｍ、約７５ｎｍ、約８０ｎｍ、約８５ｎｍ、約９０ｎｍ、または約９５ｎｍであり得る。
【００３７】
任意選択で、本明細書に記載の連続コイルの表面は、薄い陽極酸化皮膜層に付着する化学添加剤層も含む。化学添加剤層は、例えば、付着促進剤、カップリング剤、腐食防止剤、または前処理剤などの表面特性改質剤を含むことができる。好適な付着促進剤には、なかでも例えば、シラン及びポリアクリル酸が含まれる。好適な前処理剤には、なかでも例えば、シリコンベース化合物、ジルコニウム含有化合物（例えば、Ｔｉ／Ｚｒ化合物及びＺｒ／Ｃｒ化合物）、チタン含有化合物、クロム含有化合物、セリウム含有化合物、バナジウム含有化合物、及びマンガン含有化合物が含まれる。化学添加剤層の厚さは、最大約５０ｎｍとなり得る。例えば、化学添加剤層の厚さは、約１ｎｍ〜約５０ｎｍ、約５ｎｍ〜約４５ｎｍ、約１０ｎｍ〜約４０ｎｍ、約１５ｎｍ〜約３５ｎｍ、または約２０ｎｍ〜約３０ｎｍであり得る。場合によっては、化学添加剤層は、約１ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約３５ｎｍ、約４０ｎｍ、約４５ｎｍ、または約５０ｎｍの厚さを有し得る。
【００３８】
陽極酸化連続コイルを調製するためのシステム
陽極酸化連続コイルを製造するシステムが本明細書に記載されている。いくつかの非限定的な例では、本システムは、連続コイルの少なくとも第１の表面上に薄い陽極酸化皮膜層を形成するように構成されている。連続コイルの第１の表面は、水平処理ラインで調製された連続コイルの上面、下面、または側面となり得る。場合によっては、第１の表面は、垂直処理ラインで調製された連続コイルの前面、後面、または側面となり得る。いくつかの態様では、本明細書に記載のシステムは、連続コイルの第１の側及び連続コイルの第２の側に薄い陽極酸化皮膜層を形成するように構成されている。例えば、薄い陽極酸化皮膜層は、（例えば、水平処理ラインにおいて）連続コイルの上面及び下面に、及び／または（例えば、垂直処理ラインにおいて）連続コイルの前面及び後面に形成されることができる。さらなる例では、薄い陽極酸化皮膜層は、連続コイル全体（例えば、連続コイルのあらゆる露出面）の上に形成されることができる。
【００３９】
本明細書に記載のシステムは、バイポーラ電解槽（すなわち、バイポーラ槽）を含む。場合によっては、バイポーラ槽を連続コイル処理ラインで採用して、その場で薄い陽極酸化皮膜層を形成することができる。いくつかの非限定的な例では、複数のバイポーラ槽が連続コイル処理ラインで採用され得る。連続コイル処理ラインにおいて複数のバイポーラ槽を採用することにより、カスタマイズ可能な薄い陽極酸化皮膜形成システムがもたらされる。いくつかの例では、連続コイルを電解洗浄するためにバイポーラ槽が使用され得る。場合によっては、連続コイルを洗浄し、連続コイル上に薄い陽極酸化皮膜を形成するために複数のバイポーラ槽が使用され得る。さらに、フィラメント層及び／またはバリア層をカスタマイズするためにバイポーラ槽が使用され得る。本明細書に記載のように、連続コイル処理ラインで採用される複数のバイポーラ槽は、連続コイルの表面を洗浄及び改質するために動的に構成され得る。
【００４０】
図１Ａは、本明細書に記載の方法を実施するために使用されるバイポーラ槽１００の概略である。アルミニウム合金連続コイル１１０は、バイポーラ槽１００の入口に配置されたスキージローラー１２０によってバイポーラ槽１００内へ供給される。スキージローラー１２０は、予備エッチング工程から残っている残留酸を除去することができる。陽極酸化処理用の電解質は、アルミニウム合金連続コイル１１０の第１の側の上、及びアルミニウム合金連続コイル１１０の第２の側の下に配置されたノズル１２５によってアルミニウム合金連続コイル１１０の表面に供給される。バイポーラ槽１００の中点（または他の好適な位置）に配置されたコーティングされたステンレス鋼ローラー１３０は、アルミニウム合金連続コイル１１０を安定させ、バイポーラ槽１００を通してアルミニウム合金連続コイル１１０を搬送し続ける。交流（ＡＣ）源１５０によって電力供給される第１のグラファイト対向電極１４０及び第２のグラファイト対向電極１４５を含むバイポーラ槽１００は、電解質を通過する電流を供給し、アルミニウム合金連続コイル１１０の表面を陽極酸化する。バイポーラ槽１００の出口に配置されたスキージローラー１２０は、残留電解質を除去し、アルミニウム合金連続コイル１１０をバイポーラ槽１００の外へ搬送し続けることができる。
【００４１】
いくつかの非限定的な例では、図１Ｂに示すように、接触ロールが電極として使用されることができ、接触ロールシステム１７５において本明細書に記載の方法を実行するための回路を形成することができる。アルミニウム合金連続コイル１１０は、接触ロール電極１８０に搬送される。陽極酸化処理用の電解質は、アルミニウム合金連続コイル１１０の第１の側の上、及びアルミニウム合金連続コイル１１０の第２の側の下に配置されたノズル１２５によってアルミニウム合金連続コイル１１０の表面に供給される。第１の構成では、接触ロール電極１８０及び第１の対向電極１９０は、回路を形成するように構成され、電解質を通過してアルミニウム合金連続コイル１１０の表面を陽極酸化する交流（ＡＣ）を供給するように構成された電流源によって電力が供給されている。第２の構成では、接触ロール電極１８０は陽極であり、電流源は電解質を通過してアルミニウム合金連続コイル１１０の表面を陽極酸化する直流（ＤＣ）を供給するように構成されている。スキージローラー１２０は、予備エッチング工程からの残留洗浄剤及び／またはエッチング液を除去してアルミニウム合金連続コイル１１０の搬送を継続するために接触ロール電極１８０の下流に配置され、スキージローラー１２０は、残留電解質を除去してさらなる下流処理へのアルミニウム合金連続コイル１１０の搬送を継続するために第１の対向電極１９０の下流に配置される。
【００４２】
いくつかの態様では、複数のバイポーラ槽１００が単一の処理ラインで使用され得る。例えば、以下に説明する電力ランプアッププロセスにおいて電解質に可変電力を印加するために、複数のバイポーラ槽１００が使用され得る。場合によっては、所望により陽極酸化処理を調整するために複数のバイポーラ槽１００が使用され得る。
【００４３】
陽極酸化連続コイルの調製方法
陽極酸化連続コイルの製造方法が本明細書において説明されている。本明細書に記載の連続コイルの陽極酸化は、連続コイルの形態での金属製品を提供するために使用される加工技術の後に金属製品を陽極酸化することを含み、それら加工技術は、例えば、（上述のような）鋳造、均質化、熱間圧延、温間圧延、冷間圧延、溶体化処理、焼鈍、時効（自然時効及び／または人工時効を含む）、任意の好適な加工技術、及び／またはそれらの任意の組み合わせを含む。従って、陽極酸化は、連続コイルを提供する上述の処理技術の後続の工程として実行されることができる。例えば、上述のシステムは、冷間圧延機、焼鈍炉、連続焼鈍及び溶体化熱処理（ＣＡＳＨ）ライン、または任意の好適な最終処理設備の下流に配置されることができる（すなわち、上述のシステムは、金属コイラーを代用することができ、最後から２番目の金属処理設備と金属コイラーとの間に配置され得る）。このため、金属は、金属製品に加工されることができ、（例えば、連続コイルを提供するために）金属製品をコイリングすることなく、加工直後に陽極酸化することができる。従って、上述のシステムが金属処理ラインで使用されるとき、システムのパラメータは、金属処理ラインのライン速度、例えば、均質化、溶体化処理、及び／または焼鈍（すなわち、時間依存する熱処理）を含むプロセスによって選択及び／または要求されるライン速度に依存することができる。このため、なかでも印加電力、電解質濃度、電解質温度、及び／または滞留時間を含むシステムパラメータは、金属処理ラインの所定の／選択されたライン速度に従って調整されることができる。
【００４４】
場合によっては、本明細書に記載の連続コイルは、コイリング後に陽極酸化されることができる。連続コイルは、陽極酸化の前に保管されるか（例えば、連続コイルを自然時効するために）、または人工時効されることができる。従って、連続コイル（例えば、保管された連続コイルまたは人工的にエージングされた連続コイル）は、伸ばされて陽極酸化のために上述のシステムに搬送され得る。
【００４５】
本明細書に記載の連続コイル前処理プロセスは、連続コイルの表面を洗浄すること、連続コイルの表面に酸性溶液で予備エッチング工程を実行すること、連続コイルの表面を陽極酸化して連続コイルの表面上に薄い陽極酸化皮膜層を形成すること、薄い陽極酸化皮膜層を洗い流すこと、及び任意選択の化学添加剤を薄い陽極酸化皮膜層に塗布することを含む。本明細書に記載のプロセスは、連続コイルが接合または連結された連続コイルプロセスで使用されることができる。連続コイルプロセスのライン速度は可変であり、毎分約１メートル（ｍｐｍ）から約３５０ｍｐｍの範囲内であり得る。例えば、ライン速度は、約１ｍｐｍ、約２ｍｐｍ、約３ｍｐｍ、約４ｍｐｍ、約５ｍｐｍ、約６ｍｐｍ、約７ｍｐｍ、約８ｍｐｍ、約９ｍｐｍ、約１０ｍｐｍ、約１５ｍｐｍ、約２０ｍｐｍ、約２５ｍｐｍ、約３０ｍｐｍ、約３５ｍｐｍ、約４０ｍｐｍ、約４５ｍｐｍ、約５０ｍｐｍ、約５５ｍｐｍ、約６０ｍｐｍ、約６５ｍｐｍ、約７０ｍｐｍ、約７５ｍｐｍ、約８０ｍｐｍ、約８５ｍｐｍ、約９０ｍｐｍ、約９５ｍｐｍ、約１００ｍｐｍ、約１０５ｍｐｍ、約１１０ｍｐｍ、約１１５ｍｐｍ、約１２０ｍｐｍ、約１２５ｍｐｍ、約１３０ｍｐｍ、約１３５ｍｐｍ、約１４０ｍｐｍ、約１４５ｍｐｍ、約１５０ｍｐｍ、約１５５ｍｐｍ、約１６０ｍｐｍ、約１６５ｍｐｍ、約１７０ｍｐｍ、約１７５ｍｐｍ、約１８０ｍｐｍ、約１８５ｍｐｍ、約１９０ｍｐｍ、約１９５ｍｐｍ、約２００ｍｐｍ、約２０５ｍｐｍ、約２１０ｍｐｍ、約２１５ｍｐｍ、約２２０ｍｐｍ、約２２５ｍｐｍ、約２３０ｍｐｍ、約２３５ｍｐｍ、約２４０ｍｐｍ、約２４５ｍｐｍ、約２５０ｍｐｍ、約２５５ｍｐｍ、約２６０ｍｐｍ、約２６５ｍｐｍ、約２７０ｍｐｍ、約２７５ｍｐｍ、約２８０ｍｐｍ、約２８５ｍｐｍ、約２９０ｍｐｍ、約２９５ｍｐｍ、約３００ｍｐｍ、約３０５ｍｐｍ、約３１０ｍｐｍ、約３１５ｍｐｍ、約３２０ｍｐｍ、約３２５ｍｐｍ、約３３０ｍｐｍ、約３３５ｍｐｍ、約３４０ｍｐｍ、約３４５ｍｐｍ、または約３５０ｍｐｍであり得る。
【００４６】
洗浄
本明細書に記載の前処理プロセスは、連続コイルの１つ以上の表面を洗浄する工程を含む。洗浄工程は、連続コイル表面から残留オイルまたは緩く付着した酸化物を除去する。任意選択で、予備洗浄は、溶媒（例えば、水溶性溶媒または有機溶媒）を使用して行われ得る。任意選択で、１つ以上の添加剤が溶媒に添加され得る。いくつかの態様では、予備洗浄は、酸（例えば、以下で詳細に説明される酸電解質）を使用して行われ得る。いくつかの非限定的な例では、予備洗浄液が連続コイルの１つ以上の表面に噴霧され得る。いくつかの態様では、洗浄工程は、約２バール〜約４バールの圧力で連続コイルの１つ以上の表面に水及び／または洗浄溶液を噴霧することによって行われ得る。例えば、連続コイルの表面は、約２バール、２．１バール、２．２バール、２．３バール、２．４バール、２．５バール、２．６バール、２．７バール、２．８バール、２．９バール、３バール、３．１バール、３．２バール、３．３バール、３．４バール、３．５バール、３．６バール、３．７バール、３．８バール、３．９バール、４バールの圧力、またはそれらの間のいずれかの圧力で噴霧されることができる。さらに、予備洗浄液は、連続コイルの１つ以上の表面への塗布前に加熱され得る。いくつかの非限定的な例では、予備洗浄液は、約８５℃〜約１００℃の温度に加熱され得る。例えば、予備洗浄液は、約８５°Ｃ、８６°Ｃ、８７°Ｃ、８８°Ｃ、８９°Ｃ、９０°Ｃ、９１°Ｃ、９２°Ｃ、９３°Ｃ、９４°Ｃ、９５°Ｃ、９６°Ｃ、９７°Ｃ、９８°Ｃ、９９°Ｃ、１００°Ｃ、またはこれらの間のいずれかの温度に加熱され得る。
【００４７】
予備エッチング及び／または陽極酸化
本明細書に記載の方法はまた、連続コイルの１つ以上の表面上で予備エッチング工程を実行することを含む。いくつかの非限定的な例では、予備エッチング工程は、あらゆる油、及び／または緩く付着している表面酸化物（例えば、酸化アルミニウム）を除去することを含む。連続コイルの表面は、酸エッチング（すなわち、酸性溶液を含むエッチング手順）を使用する予備エッチング工程に供され得る。場合によっては、酸エッチングは洗浄工程の継続である（例えば、洗浄工程で使用される酸は、連続コイルの１つ以上の表面をさらにエッチングすることができる）が、そうである必要はない。酸エッチングは、その後の陽極酸化のために連続コイルの表面を準備することができる。酸エッチングを実施するための例示的な電解質（酸及び／または酸電解質）には、五ホウ酸アンモニウム、ホウ酸、クエン酸、アジピン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム一塩基性、硫酸、フッ化水素酸、硝酸、リン酸、ホスホン酸、及びこれらの組み合わせが含まれる。場合によっては、洗浄及び予備エッチングを実施するための酸が、陽極酸化工程において電解質（すなわち、酸電解質）として使用され得る。例えば、連続コイルは、以下に詳述するように、酸性電解質に通電し、そして場合によっては、連続コイルの表面を陽極酸化するために使用される１つ以上のバイポーラ槽の活性化ゾーン（例えば、通電された電界を有する領域）を通過する。
【００４８】
場合によっては、予備エッチング工程は、軽度のエッチング、エッチングのみ（すなわち、陽極酸化を伴わない）、または陽極酸化がその後に続くエッチングとして実行することができる。軽度のエッチングは、連続コイルの表面に酸性電解質溶液を１回以上（例えば、１回または２回など、最大２回）噴霧することによって達成される。軽度のエッチングの間、１つ以上のバイポーラ槽は非活性化されたままであり、連続コイルの表面が軽度にエッチングされ、陽極酸化されないようになっている。さらに、脱イオン（ＤＩ）水が連続コイルの表面に噴霧され、１つ以上のバイポーラ槽の活性化ゾーンを通過する際に液滴や染みから連続コイルの表面を保護することができる。
【００４９】
場合によっては、エッチングには酸エッチングまたは電気化学エッチングのみが含まれる。本明細書で使用される場合、「エッチングのみ」とは、酸性電解質が連続コイルの表面に塗布され、バイポーラ槽が陽極酸化を伴わずに活性化されるエッチング工程を意味する。陽極酸化が行われないようにバイポーラ槽を活性化すると、迅速な洗浄及び／またはエッチングの工程がもたらされる。例えば、連続コイルの表面は、バイポーラ槽を使用しない標準的な湿式化学ベースの洗浄及びエッチングよりも少なくとも２５％速い速度で洗浄及び／またはエッチングされ得る。例えば、このような洗浄及び／またはエッチング時間は、バイポーラ槽を使用せずに行う洗浄及び／またはエッチングよりも少なくとも３０％速く、少なくとも４０％速く、少なくとも５０％速く、少なくとも６０％速く、少なくとも７０％速く、少なくとも８０％速く、または少なくとも９０％速くなり得る。いくつかの態様では、エッチングのみ行う工程は、後続の処理工程のために連続コイルの表面を準備することを含む。例えば、エッチングのみ行う工程の後、連続コイルの表面が前処理溶液（例えば、付着促進剤、腐食防止剤、カップリング剤、任意の好適な前処理溶液、またはそれらの任意の組み合わせ）でコーティングされることができる。
【００５０】
いくつかの非限定的な例では、エッチングに続いて陽極酸化工程が行われることができる。エッチングと陽極酸化の組み合わせは、薄い陽極酸化皮膜面をもたらすために実行される。場合によっては、薄い陽極酸化皮膜面は最終製品である。特定の例では、薄い陽極酸化皮膜面は、後続のコーティング用（例えば、付着促進剤、腐食防止剤、カップリング剤、任意の好適な前処理溶液、またはそれらの任意の組み合わせを含む１つ以上の前処理剤）の基材である。陽極酸化は、連続コイル表面を電解質と接触させること、連続コイルを（図１Ａの例で以下に詳述するように）１つ以上のバイポーラ槽の活性化ゾーンを通過させること、及び電解質を通る電流を流し、それによって電気回路を作成することによって達成される。好適な電解質には、例えば、リン酸、硝酸、硫酸、ホスホン酸、またはこれらの組み合わせのような無機酸を含有する水溶液が含まれる。他の例示的な電解質には、なかでも、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硝酸カリウム、塩化マグネシウム、酢酸ナトリウム、硫酸銅、塩化カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カリウム、塩化カルシウム、塩化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、酢酸アンモニウム、硝酸銀、塩化第二鉄、五ホウ酸アンモニウム、ホウ酸、クエン酸、アジピン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム一塩基性、またはそれらの任意の組み合わせの水溶液が含まれる。いくつかの非限定的な例では、電解質水溶液は、約１重量％〜約３０重量％の電解質（例えば、約５重量％〜約２５重量％、または約１０重量％〜約２０重量％）と残りの水を含むことができる。例えば、電解質水溶液は、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％、約１５％、約１６％、約１７％、約１８％、約１９％、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、またはこれらの間のいずれかを含むことができる。
【００５１】
いくつかの例では、図１Ｂに示されるように、アルミニウム合金連続コイル１１０と電気回路を形成するために、接触ロール電極１８０として接触ロールが採用され得る。第１の対向電極１９０は、アルミニウム合金連続コイル１１０の第１の表面に平行に配置され得、第２の対向電極１９５は、アルミニウム合金連続コイル１１０の第２の表面に平行に配置され得る。アルミニウム合金連続コイル１１０の第２の表面は、アルミニウム合金連続コイル１１０の第１の表面に対向するものであり得る。電力は、接触ロール電極１８０及び／または第１の対向電極１９０及び第２の対向電極１９５に印加され得、これにより直流（ＤＣ）回路または交流（ＡＣ）回路を形成する。第１の対向電極１９０及び第２の対向電極１９５に電力を印加することにより、電解質とアルミニウム合金連続コイル１１０の表面の間の界面での陽極酸化が確実に行われるようにすることができる。いくつかの例では、ＤＣ電力が第１の対向電極１９０及び第２の対向電極１９５に印加されるとき、第１の対向電極１９０及び第２の対向電極１９５は、任意の好適な電極材料になり得る。第１の対向電極１９０に印加されるＤＣ電力は、約±５ボルトＤＣ（ＶＤＣ）〜約±３０ＶＤＣ（例えば、約±６ＶＤＣ〜約±２５ＶＤＣ、約±７ＶＤＣ〜約２０ＶＤＣ、または約±８ＶＤＣ〜約±１５ＶＤＣ）の範囲であり得る。例えば、第１の対向電極１９０に印加されるＤＣ電力は、約±５ＶＤＣ、約±６ＶＤＣ、約±７ＶＤＣ、約±８ＶＤＣ、約±９ＶＤＣ、約±１０ＶＤＣ、約±１１ＶＤＣ、約±１２ＶＤＣ、約±１３ＶＤＣ、約±１４ＶＤＣ、約±１５ＶＤＣ、約±１６ＶＤＣ、約±１７ＶＤＣ、約±１８ＶＤＣ、約±１９ＶＤＣ、約±２０ＶＤＣ、約±２１ＶＤＣ、約±２２ＶＤＣ、約±２３ＶＤＣ、約±２４ＶＤＣ、約±２５ＶＤＣ、約±２６ＶＤＣ、約±２７ＶＤＣ、約±２８ＶＤＣ、約±２９ＶＤＣ、または約±３０ＶＤＣであり得る。
【００５２】
場合によっては、ＤＣ電力は、１分につき１ボルト（Ｖ／分）から約１５Ｖ／分の速度で、約±５ＶＤＣから約±３０ＶＤＣまで（例えば、約２．５Ｖ／分から約１２／５Ｖ／分まで、約５Ｖ／分から約１０Ｖ／分まで、または約２．５Ｖ／分から約１５Ｖ／分まで）ランピングすることができる。特定の態様では、ランピングは、アルミニウム合金連続コイル１１０を上述の複数のバイポーラ槽１００に通すことによって実行され得る。例えば、アルミニウム合金連続コイル１１０は、第１のＤＣ電力レベルを印加するように構成された第１のバイポーラ槽１００を通過し、次に、任意選択的に第２のＤＣ電力レベルを印加するように構成された第２のバイポーラ槽１００を通過することができる。このようにしてアルミニウム合金連続コイル１１０は、増加するＤＣ電力レベルに曝され、アルミニウム合金連続コイル１１０を電力ランプアッププロセスにかけることができる。例えば、ランプ速度は、約１Ｖ／分、約１．１Ｖ／分、約１．２Ｖ／分、約１．３Ｖ／分、約１．４Ｖ／分、約１．５Ｖ／分、約１．６Ｖ／分、約１．７Ｖ／分、約１．８Ｖ／分、約１．９Ｖ／分、約２Ｖ／分、約２．１Ｖ／分、約２．２Ｖ／分、約２．３Ｖ／分、約２．４Ｖ／分、約２．５Ｖ／分、約２．６Ｖ／分、約２．７Ｖ／分、約２．８Ｖ／分、約２．９Ｖ／分、約３Ｖ／分、約３．１Ｖ／分、約３．２Ｖ／分、約３．３Ｖ／分、約３．４Ｖ／分、約３．５Ｖ／分、約３．６Ｖ／分、約３．７Ｖ／分、約３．８Ｖ／分、約３．９Ｖ／分、約４Ｖ／分、約４．１Ｖ／分、約４．２Ｖ／分、約４．３Ｖ／分、約４．４Ｖ／分、約４．５Ｖ／分、約４．６Ｖ／分、約４．７Ｖ／分、約４．８Ｖ／分、約４．９Ｖ／分、約５Ｖ／分、約５．１Ｖ／分、約５．２Ｖ／分、約５．３Ｖ／分、約５．４Ｖ／分、約５．５Ｖ／分、約５．６Ｖ／分、約５．７Ｖ／分、約５．８Ｖ／分、約５．９Ｖ／分、約６Ｖ／分、約６．１Ｖ／分、約６．２Ｖ／分、約６．３Ｖ／分、約６．４Ｖ／分、約６．５Ｖ／分、約６．６Ｖ／分、約６．７Ｖ／分、約６．８Ｖ／分、約６．９Ｖ／分、約７Ｖ／分、約７．１Ｖ／分、約７．２Ｖ／分、約７．３Ｖ／分、約７．４Ｖ／分、約７．５Ｖ／分、約７．６Ｖ／分、約７．７Ｖ／分、約７．８Ｖ／分、約７．９Ｖ／分、約８Ｖ／分、約８．１Ｖ／分、約８．２Ｖ／分、約８．３Ｖ／分、約８．４Ｖ／分、約８．５Ｖ／分、約８．６Ｖ／分、約８．７Ｖ／分、約８．８Ｖ／分、約８．９Ｖ／分、約９Ｖ／分、約９．１Ｖ／分、約９．２Ｖ／分、約９．３Ｖ／分、約９．４Ｖ／分、約９．５Ｖ／分、約９．６Ｖ／分、約９．７Ｖ／分、約９．８Ｖ／分、約９．９Ｖ／分、約１０Ｖ／分、約１０．１Ｖ／分、約１０．２Ｖ／分、約１０．３Ｖ／分、約１０．４Ｖ／分、約１０．５Ｖ／分、約１０．６Ｖ／分、約１０．７Ｖ／分、約１０．８Ｖ／分、約１０．９Ｖ／分、約１１Ｖ／分、約１１．１Ｖ／分、約１１．２Ｖ／分、約１１．３Ｖ／分、約１１．４Ｖ／分、約１１．５Ｖ／分、約１１．６Ｖ／分、約１１．７Ｖ／分、約１１．８Ｖ／分、約１１．９Ｖ／分、約１２Ｖ／分、約１２．１Ｖ／分、約１２．２Ｖ／分、約１２．３Ｖ／分、約１２．４Ｖ／分、約１２．５Ｖ／分、約１２．６Ｖ／分、約１２．７Ｖ／分、約１２．８Ｖ／分、約��２．９Ｖ／分、約１３Ｖ／分、約１３．１Ｖ／分、約１３．２Ｖ／分、約１３．３Ｖ／分、約１３．４Ｖ／分、約１３．５Ｖ／分、約１３．６Ｖ／分、約１３．７Ｖ／分、約１３．８Ｖ／分、約１３．９Ｖ／分、約１４Ｖ／分、約１４．１Ｖ／分、約１４．２Ｖ／分、約１４．３Ｖ／分、約１４．４Ｖ／分、約１４．５Ｖ／分、約１４．６Ｖ／分、約１４．７Ｖ／分、約１４．８Ｖ／分、約１４．９Ｖ／分、または約１５Ｖ／分であり得る。
【００５３】
さらにランピング後、通電された電解質浴に約１分〜約３０分の滞留時間（例えば、約２分〜約２８分、約３分〜約２６分、約４分〜約２５分、約５分〜約２２．５分、約６分〜約２０分、約７分〜約１７．５分、または約８分〜約１５分）にわたり連続コイルを滞留させることによって連続コイルは陽極酸化されることができる。例えば、連続コイルは、約１分、約１．５分、約２分、約２．５分、約３分、約３．５分、約４分、約４．５分、約５分、約５．５分、約６分、約６．５分、約７分、約７．５分、約８分、約８．５分、約９分、約９．５分、約１０分、約１０．５分、約１１分、約１１．５分、約１２分、約１２．５分、約１３分、約１３．５分、約１４分、約１４．５分、約１５分、約１５．５分、約１６分、約１６．５分、約１７分、約１７．５分、約１８分、約１８．５分、約１９分、約１９．５分、約２０分、約２０．５分、約２１分、約２１．５分、約２２分、約２２．５分、約２３分、約２３．５分、約２４分、約２４．５分、約２５分、約２５．５分、約２６分、約２６．５分、約２７分、約２７．５分、約２８分、約２８．５分、約２９分、約２９．５分、または約３０分にわたる通電された電解質浴内での滞留時間を有することができる。いくつかの例では、ＡＣ電力が第１の対向電極１９０及び第２の対向電極１９５に印加されるとき、第１の対向電極１９０及び／または第２の対向電極１９５は、任意の好適な電極材料（例えば、グラファイト）であり得る。アルミニウム合金連続コイル１１０の例では、電解質中の電流の流れが酸素イオンを放出し、それがアルミニウム合金連続コイル１１０の表面に移動して、アルミニウム合金連続コイル１１０の表面上でアルミニウムと結合することができ、それによりアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を形成する。
【００５４】
電解質溶液は、アルミニウム合金連続コイルまたはアルミニウム合金連続コイルの一部（例えば、アルミニウム合金連続コイルの表面）を電解質溶液浴に浸漬することによって適用されることができる。電解質溶液浴の温度は、約２０℃〜約８０℃（例えば、約３０℃〜約４０℃、約２０℃〜約５０℃、約３０℃〜約６０℃、約２０℃〜約７０℃、約５０℃〜約８０℃）であり得る。例えば、電解質溶液浴の温度は、約２０°Ｃ、約２１°Ｃ、約２２°Ｃ、約２３°Ｃ、約２４°Ｃ、約２５°Ｃ、約２６°Ｃ、約２７°Ｃ、約２８°Ｃ、約２９°Ｃ、約３０°Ｃ、約３１°Ｃ、約３２°Ｃ、約３３°Ｃ、約３４°Ｃ、約３５°Ｃ、約３６°Ｃ、約３７°Ｃ、約３８°Ｃ、約３９°Ｃ、約４０°Ｃ、約４１°Ｃ、約４２°Ｃ、約４３°Ｃ、約４４°Ｃ、約４５°Ｃ、約４６°Ｃ、約４７°Ｃ、約４８°Ｃ、約４９°Ｃ、約５０°Ｃ、約５１°Ｃ、約５２°Ｃ、約５３°Ｃ、約５４°Ｃ、約５５°Ｃ、約５６°Ｃ、約５７°Ｃ、約５８°Ｃ、約５９°Ｃ、約６０°Ｃ、約６１°Ｃ、約６２°Ｃ、約６３°Ｃ、約６４°Ｃ、約６５°Ｃ、約６６°Ｃ、約６７°Ｃ、約６８°Ｃ、約６９°Ｃ、約７０°Ｃ、約７１°Ｃ、約７２°Ｃ、約７３°Ｃ、約７４°Ｃ、約７５°Ｃ、約７６°Ｃ、約７７°Ｃ、約７８°Ｃ、約７９°Ｃ、または約８０°Ｃであり得る。任意選択で、電解質溶液は循環されることができ、新しい溶液がアルミニウム合金連続コイルの表面に連続的に曝されることを確実にする。電解質溶液中の成分の濃度は、遊離酸及び全酸の滴定法または誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）のような当業者に既知の技術に従って測定されることができる。例えば、アルミニウム含有量はＩＣＰにより測定され、特定の範囲内になるように制御され得る。いくつかの例では、アルミニウム含有量は、約１０．０ｇ／Ｌ未満になるように制御される。例えば、アルミニウム含有量は、約９．５ｇ／Ｌ未満、約９．０ｇ／Ｌ未満、約８．５ｇ／Ｌ未満、約８．０ｇ／Ｌ未満、約７．５ｇ／Ｌ未満、約７．０ｇ／Ｌ未満、約６．５ｇ／Ｌ未満、約６．０ｇ／Ｌ未満、約５．５ｇ／Ｌ未満、約５．０ｇ／Ｌ未満、約４．５ｇ／Ｌ未満、約４．０ｇ／Ｌ未満、約３．５ｇ／Ｌ未満、約３．０ｇ／Ｌ未満、約２．５ｇ／Ｌ未満、約２．０ｇ／Ｌ未満、約１．５ｇ／Ｌ未満、約１．０ｇ／Ｌ未満、約０．５ｇ／Ｌ未満、約０．４ｇ／Ｌ未満、約０．３ｇ／Ｌ未満、約０．２ｇ／Ｌ未満、または約０．１ｇ／Ｌ未満であり得る。いくつかの非限定的な例では、電解質溶液がアルミニウム合金連続コイルの表面に噴霧され得る。いくつかの態様では、電解質溶液は約２バールから約４バールの圧力でアルミニウム合金連続コイルの表面に噴霧され得る。例えば、電解質溶液は、２バール、２．１バール、２．２バール、２．３バール、２．４バール、２．５バール、２．６バール、２．７バール、２．８バール、２．９バール、３バール、３．１バール、３．２バール、３．３バール、３．４バール、３．５バール、３．６バール、３．７バール、３．８バール、３．９バール、４バール、またはこれらの間のいずれかの圧力でアルミニウム合金連続コイルの表面に噴霧され得る。さらに、電解質溶液はアルミニウム合金連続コイルの表面への塗布前に加熱され得る。いくつかの非限定的な例では、電解質溶液は���約５５℃〜約１００℃（例えば、約５５℃〜約９０℃、約５５℃〜約８０℃、約５５℃〜約７０℃、約６０℃〜約１００℃、約６０℃〜約９０℃、約６０℃〜約８０℃、約６０℃〜約７０℃、約７０℃〜約１００℃、約７０℃〜約９０℃、または約７０℃〜約８０℃）の温度に加熱され得る。例えば、電解質溶液は、約５５°Ｃ、５６°Ｃ、５７°Ｃ、５８°Ｃ、５９°Ｃ、６０°Ｃ、６１°Ｃ、６２°Ｃ、６３°Ｃ、６４°Ｃ、６５°Ｃ、６６°Ｃ、６７°Ｃ、６８°Ｃ、６９°Ｃ、７０°Ｃ、７１°Ｃ、７２°Ｃ、７３°Ｃ、７４°Ｃ、７５°Ｃ、７６°Ｃ、７７°Ｃ、７８°Ｃ、７９°Ｃ、８０°Ｃ、８１°Ｃ、８２°Ｃ、８３°Ｃ、８４°Ｃ、８５°Ｃ、８６°Ｃ、８７°Ｃ、８８°Ｃ、８９°Ｃ、９０°Ｃ、９１°Ｃ、９２°Ｃ、９３°Ｃ、９４°Ｃ、９５°Ｃ、９６°Ｃ、９７°Ｃ、９８°Ｃ、９９°Ｃ、１００°Ｃ、またはこれらの間のいずれかの温度に加熱されることができる。
【００５５】
上述のように、対向電極は、システムが通電されたときに接触ロール電極と回路を形成することができる。対向電極は、所望の陽極酸化に応じて、アルミニウム合金連続コイル表面の上に、アルミニウム合金連続コイル表面の下に、またはアルミニウム合金連続コイル表面の上下に設置されることができる。陽極酸化は、バリア層、またはバリア層及びフィラメント層を形成するために、所望の薄い陽極酸化皮膜層の厚さに応じて、約０．４秒〜約３０分間行われることができる。
【００５６】
薄い陽極酸化皮膜層のリンスと乾燥
陽極酸化後にアルミニウム合金連続コイルの表面が溶媒でリンスされて、陽極酸化後に残っているあらゆる残留電解液を除去する。好適な溶媒には、例えば、水性溶媒（例えば、脱イオン水）、有機溶媒、無機溶媒、ｐＨ値特定溶媒（例えば、電解質と反応しない溶媒）、任意の好適な溶媒、またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。このリンスは、噴霧または浸漬によって実行されることができる。アルミニウム合金連続コイルの表面から残留電解質を除去し、表面への再沈降を防ぐために溶媒は循環され得る。リンス溶媒の温度は、任意の好適な温度であり得る。
【００５７】
任意選択で、リンス工程の後にアルミニウム合金連続コイルの表面が乾燥され得る。乾燥工程では、コイルの表面からリンス用の水を取り除く。乾燥工程は、例えば、エアドライヤーまたは赤外線ドライヤーまたは任意の他の好適なドライヤーを使用して実施され得る。乾燥工程は、最大５分の期間にわたり実施され得る。例えば、乾燥工程は、５秒以上、１０秒以上、１５秒以上、２０秒以上、２５秒以上、３０秒以上、３５秒以上、４０秒以上、４５秒以上、５０秒以上、５５秒以上、６０秒以上、６５秒以上、または９０秒以上、２分以上、３分以上、４分以上、または５分にわたり実施され得る。
【００５８】
化学添加剤層の塗布
本明細書に記載のプロセスは、任意選択の化学添加剤層を薄い陽極酸化皮膜層に塗布する工程をさらに含む。化学添加剤層が塗布され、薄い陽極酸化皮膜層と直接接触するようになっている。上述のように、化学添加剤は、例えば、付着促進剤、カップリング剤、腐食防止剤、または前処理剤などの表面特性改質剤であり得る。
【００５９】
化学添加剤を塗布すると、薄い陽極酸化皮膜層に添加剤の薄い層が生成される。化学添加剤層は、上述のように、最大約５０ｎｍの厚さとなり得る。化学添加剤は、化学添加剤を含む溶液で陽極酸化連続コイルをローリングすることによって、陽極酸化連続コイルに化学添加剤を含む溶液を噴霧することによって、化学添加剤を含む溶液に陽極酸化連続コイルを浸漬することによって、または電気泳動の適用によって適用され得る。硬化工程または化学反応が任意選択で実行され得る。
【００６０】
本明細書に記載の陽極酸化連続コイルを調製する方法は、所望の薄い陽極酸化皮膜層をもたらすために調整される必要がある様々なプロセスパラメータを含む。特定の態様では、例えば、本明細書に記載のシステムが連続コイル処理ラインに配置される場合、所望の薄い陽極酸化皮膜層をもたらすように調整される必要がある様々なプロセスパラメータは、上述の連続コイル処理ラインのライン速度に依存する。例えば、印加電力の変動は、絶縁破壊、厚さ、均一性のような薄い陽極酸化皮膜層の特性に影響を与えることがある（例えば、速いライン速度は高い電力印加量を要し得る）。他の例では、ライン速度は、薄い陽極酸化皮膜層の厚さ、均一性、及び欠陥発生に影響を与えることがある。従って、所望の特性を有する薄い陽極酸化皮膜層を形成することは、連続プロセスの所定のライン速度によって影響される広範なプロセスパラメータの選択を必要とし得る。
【００６１】
本明細書に記載にシステム及び方法は、金属製品バッチ処理する必要なく、表面特性の多様性を有する金属製品を提供する能力を提供している。例えば、本明細書に記載のシステム及び方法を金属製品生産ラインに採用することで、金属製品を洗浄する能力、金属製品を陽極酸化する能力、金属製品を前処理する能力、またはそれらの任意の組み合わせを提供することができる。さらに、本明細書に記載のシステム及び方法は、上述のような様々な金属の製造に採用することができる。さらなる例では、本明細書に記載のシステム及び方法は、任意の好適な厚さ（例えば、任意の好適なゲージ）を有する金属製品に適用されることができる。さらに、本明細書に記載のシステム及び方法は、金属製品のその場での洗浄、その場での陽極酸化、及び／またはその場での前処理のためにより速く、より効率的で、より費用効果が高く、そしてより柔軟性のあるプロセス（例えば、多様な表面特性を有する金属製品または連続コイルを提供することができるプロセス）を提供する。
【００６２】
使用方法
本明細書に記載の連続コイルは、なかでも、自動車、電子機器、及び、例えば、商用車、航空機、または鉄道用途のような輸送用途で使用するための製品を含む製品形成で使用されることができる。本明細書に記載の連続コイル及び方法は、様々な用途で望まれる表面特性を備えた製品を提供する。本明細書に記載の製品は、高強度、高変形能（伸長、スタンピング、シェーピング、成形性、曲げ性、または熱間成形性）、高強度及び高変形能、ならびに高い耐食性を有することができる。連続コイルの表面前処理として薄い陽極酸化皮膜を採用することで、この前処理を破壊することなく変形可能な製品を提供する。例えば、特定のポリマーベースの前処理皮膜は、アルミニウム合金製品を形成するために使用される曲げ工程の間に破壊することがある。
【００６３】
いくつかのさらなる態様では、前処理として薄い陽極酸化皮膜を使用することにより、前処理を損傷することなく熱処理可能な前処理されたアルミニウム合金製品が提供される。例えば、アルミニウム合金物品を成形するために熱間成形法が適用されることができる。いくつかの例では、熱間成形は、アルミニウム合金製品を約３℃／秒〜約９０℃／秒の加熱速度で約１００℃〜約５００℃の温度に加熱すること、アルミニウム合金物品を形成するためにアルミニウム合金製品を変形させること、任意選択で変形工程を繰り返すこと、及び製品を冷却することを含むことができる。特定の前処理は、そのような温度に耐えることができず、前処理皮膜の特性を損なうが、そのような前処理では前処理としての薄い陽極酸化皮膜は薄い陽極酸化皮膜に損傷を与えることなく高温に耐えることができる。
【００６４】
特定の態様では、本明細書に記載の方法に従って調製された製品はコーティングされ得る。例えば、これらの製品には、リン酸亜鉛処理及び電着塗装（Ｅコート）を施すことができる。薄い陽極酸化皮膜層及び化学添加剤層を含有する本明細書に記載の連続コイルは、薄い陽極酸化皮膜及び化学添加剤層を含有しない連続コイルと比較して、改善されたコーティングの付着性を示す。さらに、コーティング加工の一部として、コーティングが施された試料は、Ｅコートを乾燥させるために、薄い陽極酸化皮膜及び化学添加剤層を維持しながら、約１８０℃で約２０分間にわたりベーキングされ得る。
【００６５】
いくつかのさらなる態様では、本明細書に記載の連続コイルは、連続コイルの表面へのラミネートまたはラッカー皮膜の高レベルの付着性を示す。さらに、ラミネート及びラッカーは、塗布後に最大約２３０°Ｃの温度で硬化され得る。薄い陽極酸化皮膜層及び化学添加剤層を含有する本明細書に記載の連続コイルは、アルミニウム合金製品の特定の下流処理で使用される高温によって損傷を被らず、アルミニウム合金製品に耐熱性前処理を提供する。
【００６６】
いくつかの非限定的な例では、アルミニウム合金製品ならびに第２の金属及び／または合金が結合され、ラップ、エッジ、バット、Ｔバット、ヘム、Ｔエッジ、などを含む任意の好適な構成の接合部を形成することができる。接合は、例えば、抵抗スポット溶接（ＲＳＷ）によって行うことができる。例えば、圧縮力（例えば、鍛造力）及び電流が溶接されるアルミニウム合金製品及び第２の金属に加えられることができる。１つの非限定的な例によれば、アルミニウム合金製品及び第２の金属は、２つ以上の電極（例えば、限定するものではないが、銅、鋼、またはタングステン電極、もしくは所望の導電率を供給するための任意の電極）の間に配置されることができる。アルミニウム合金製品及び第２の金属は、２つ以上の電極間の任意の配向、構成、または方向に配置されることができる。
【００６７】
いくつかの例では、本明細に記載の連続コイルは、高強度鋼の完全な、または部分的な代用としての役割を果たす強度を得るために、シャーシ、クロスメンバー、及びシャーシ内コンポーネント（商用車のシャーシの２つのＣチャンネル間のすべてのコンポーネントを包含するが、これらに限定されない）に使用されることができる。特定の例では、合金は、Ｏ、Ｆ、Ｔ４、Ｔ６、またはＴ８の質別で使用されることができる。特定の態様では、合金及び方法は、自動車の車体部品製品を製造するために使用することができる。例えば、開示された合金及び方法は、自動車車体部品、例えば、バンパー、サイドビーム、ルーフビーム、クロスビーム、ピラー補強材（例えば、Ａピラー、Ｂピラー、及びＣピラー）、インナーパネル、サイドパネル、フロアパネル、トンネル、構造パネル、補強パネル、インナーフード、またはトランクリッドパネルを調製するために使用することができる。開示されたアルミニウム合金及び方法は、例えば、外部及び内部パネルを調製するための、航空機または鉄道車両用途で使用することもできる。
【００６８】
記載の合金及び方法は、携帯電話及びタブレットコンピュータを含む電子デバイス用のハウジングを調製するために使用することもできる。例えば、合金は、陽極酸化の有無にかかわらず、携帯電話（例えば、スマートフォン）のアウターケーシング用のハウジング及びタブレットボトムシャーシを調製するために使用することができる。例示的な消費者向け電化製品としては、携帯電話、オーディオデバイス、ビデオデバイス、カメラ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、テレビ、ディスプレイ、家電機器、ビデオ再生録画デバイスなどが挙げられる。例示的な家庭用電化製品部品としては、消費者向け電化製品の外側のハウジング（例えば、ファサード）及び内側の部品が挙げられる。
【００６９】
特定の態様では、電子デバイス用基材を調製するために記載された合金及び方法がさらに使用され得る。例えば、電子デバイス用基材は、積層電子デバイス（例えば、サンドイッチスタイル）を調製するために、導電層（例えば、連続コイルなどのアルミニウム合金基材）及び誘電体層（例えば、薄い陽極酸化皮膜層）を含むことができる。いくつかの例では、薄い陽極酸化皮膜層（本明細書では薄い陽極酸化皮膜とも称される）は、アルミニウム合金基材に半導体特性をもたらすように構成されている。半導体特性には、調節可能及び／または調整可能な材料の導電率が含まれる。場合によっては、アルミニウム合金基材上に薄い陽極酸化皮膜を堆積させることにより、アルミニウムの導電率を低下させることができる。いくつかの例では、薄い陽極酸化皮膜は、アルミニウム合金を非導電性（例えば、絶縁体）にすることができる。例えば、アルミニウム合金は本質的に導電性であるが、Ａｌ２Ｏ３を含むアルミニウム合金基材上に堆積された薄い陽極酸化皮膜は、非導電性及び／または高誘電率（すなわち、ｈｉｇｈ−ｋ）皮膜である。薄い陽極酸化皮膜は、アルミニウム合金基材の少なくとも１つの表面の少なくとも一部に堆積することができる。場合によっては、アルミニウム合金の表面全体に薄い陽極酸化皮膜が含まれることがある。例えば、薄い陽極酸化皮膜は、電子デバイス用領域を画定するために、アルミニウム合金基材の表面上に合理的にパターン化されることができる。場合によっては、アルミニウム合金基材を切断して、薄い陽極酸化皮膜を有するデバイス用基材を提供することができる。いくつかの例では、薄い陽極酸化皮膜は、電子デバイス用基材を提供するのに適した任意の形状を有することができ、またはアルミニウム合金基材を任意の好適な形状に切断して、電子デバイス用基材を提供することができる。
【００７０】
特定の態様において、薄い陽極酸化皮膜は、アルミニウム合金表面にわたって均一な厚さを有する。薄膜（例えば、薄い陽極酸化皮膜）の誘電特性は、薄膜のパラメータに依存することがある。例えば、誘電特性は、デバイス及び／またはデバイス用基材の表面積に比例することができ、薄膜の厚さに反比例することができる。このため、安定した均一な電子デバイス用基材を提供するには、本明細書に記載の均一な薄い陽極酸化皮膜を提供することが必要となる。さらに、薄い陽極酸化皮膜は、表面モフォロジー（例えば、表面粗さ）に適合し、電子デバイス及び／または電子デバイス用基材の領域にわたり均一な厚さをさらに提供する。いくつかの態様では、薄い陽極酸化皮膜には、約２０ｎｍを超える直径を有するピンホール（例えば、薄い陽極酸化皮膜は、最大約２０ｎｍ、最大約１５ｎｍ、最大約１０ｎｍ、最大約５ｎｍ、最大約１ｎｍ、最大約０．５ｎｍ、最大約０．２５ｎｍ、または最大約０．１ｎｍの直径を有するピンホールを有することができる）、及び／または約１ｎｍ未満の厚さを有するピンスポットがない。ピンホールは、積層デバイス内で短絡を引き起こし得る薄い陽極酸化皮膜内のボイドである。例えば、積層デバイスが、アルミニウム合金基材（例えば、第１の導体）、薄い陽極酸化皮膜（例えば、誘電体）、及び薄い陽極酸化皮膜上に堆積された第２の導電層を含む場合、導電経路がピンホール内に設けられることがあり、これにより、アルミニウム合金導体と第２の導電層の間を電流が自由に流れ、短絡を生じさせる。さらに、本明細書で使用されるピンスポットは、薄い陽極酸化皮膜が薄い陽極酸化皮膜の残りの厚さよりも薄い、様々な厚さを有する領域である。上述のように、薄い陽極酸化皮膜の誘電特性は厚さに反比例している。このため、薄い陽極酸化皮膜のより薄い部分は、電界及び／または電流が印加されると、絶縁破壊及び／または皮膜損傷を経験することがある。
【００７１】
いくつかの例では、薄い陽極酸化皮膜層は、アルミニウム合金の領域にわたって均一な誘電率（ｋ）を有する。特定の態様では、薄い陽極酸化皮膜は、少なくとも約±１０ボルト（Ｖ）の破壊電圧（例えば、少なくとも約±１１Ｖ、少なくとも約±１２Ｖ、少なくとも約±１３Ｖ、少なくとも約±１４Ｖ、少なくとも約±１５Ｖ、少なくとも約±１６Ｖ、または少なくとも約±１７Ｖ）を有する。本明細書に記載のように、破壊電圧は、本明細書に記載の薄い陽極酸化皮膜を有する電子デバイスに印加されたときに、薄い陽極酸化皮膜の誘電特性が印加電圧によって克服され、電流が誘電体層（例えば、薄い陽極酸化皮膜）にわたって流れることができる電圧である。例えば、コンデンサは電極間に配置された誘電体層を有する２つの導電性電極を含む。コンデンサに電圧が印加されると、電界が誘電体層にわたって電子を駆動するのに十分な強さになるまで、電子が１つの電極に蓄積され、コンデンサが放電される。このため、コンデンサが放電すると、誘電体層で絶縁破壊が発生する。
【００７２】
さらなる例では、薄い陽極酸化皮膜は、電子デバイスのリーク電流を最小限に抑えるように構成されている。例えば、薄い陽極酸化皮膜は、最大約±１００ナノアンペア（ｎＡ）（例えば、最大９０ｎＡ、最大８０ｎＡ、最大７０ｎＡ、最大６０ｎＡ、最大５０ｎＡ、最大４０ｎＡ、最大３０ｎＡ、最大２０ｎＡ、最大１０ｎＡ、最大１ｎＡ、最大９０ピコアンペア（ｐＡ）、最大５０ｐＡ、または最大１ｐＡ）のリーク電流を有することができる。本明細書で説明するように、リーク電流は、破壊電圧よりも低い印加電圧で誘電体層（例えば、薄い陽極酸化皮膜）にわたって伝播することができる電流の量である。場合によっては、デバイスの欠陥及び／または他のデバイスの不規則性は、リーク電流として示される電流が誘電体層を通って漏れることを可能にしている。本明細書に記載の薄い陽極酸化皮膜は、無視できる量の電流が誘電体層を通って漏れることを可能にする。
【００７３】
場合によっては、薄い陽極酸化皮膜は、最大１００メガヘルツ（ＭＨｚ）（例えば、最大９０ＭＨｚ、最大８０ＭＨｚ、最大７０ＭＨｚ、または最大６０ＭＨｚ）で安定している。従って、薄い陽極酸化皮膜に印加される高周波電気は、本明細書に記載の電子デバイス用基材を使用して提供するデバイスが使用されるとき（例えば、回路内のコンデンサとして使用されるとき）、薄い陽極酸化皮膜を損傷しない。
【００７４】
いくつかの非限定的な例では、電子デバイス用基材は、エネルギー貯蔵装置用の基材、エネルギーハーベスティング装置用の基材、エネルギー消費装置用の基材、または回路コンポーネント用の基材を含む。例えば、エネルギー貯蔵装置は、コンデンサ、超コンデンサ、バッテリー、及び／または充電式バッテリーであり得る。場合によっては、エネルギーハーベスティング装置は光起電装置であることがある。さらに、エネルギー消費装置は、発光ダイオード、有機発光ダイオード、メモリモジュール、エレクトロ音声デバイス、及び／またはエレクトロクロミックデバイスであり得る。さらなる例では、回路コンポーネントは、ダイオード、整流ダイオード、抵抗器、トランジスタ、メモリスタ、任意の好適な回路コンポーネント、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。
【００７５】
実例
実例１は、アルミニウム合金連続コイルを含む陽極酸化連続コイルであり、前記アルミニウム合金連続コイルの表面は、薄い陽極酸化皮膜層及び化学添加剤層を含む。
【００７６】
実例２は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化された連続コイルであり、前記薄い陽極酸化皮膜層はバリア層を含む。
【００７７】
実例３は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルであり、前記バリア層は最大約２５ｎｍの厚さである。
【００７８】
実例４は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルであり、前記薄い陽極酸化皮膜層はフィラメント層をさらに含む。
【００７９】
実例５は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルであり、前記フィラメント層は、約２５ｎｍ〜約７５ｎｍの厚さである。
【００８０】
実例６は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルであり、前記薄い陽極酸化皮膜層は、約１００ｎｍ未満の厚さである。
【００８１】
実例７は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルであり、前記化学添加剤層は、付着促進剤、カップリング剤、腐食防止剤、または前処理剤を含む。
【００８２】
実例８は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルであり、前記化学添加剤層は、最大約５０ｎｍの厚さである。
【００８３】
実例９は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルであり、前記アルミニウム合金連続コイルが、１ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、５ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、６ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、または７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金を含む。
【００８４】
実例１０は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法による陽極酸化連続コイルから調製されたアルミニウム合金製品である。
【００８５】
実例１１は、いずれかの前述または後述の実例に記載のアルミニウム合金製品であり、前記アルミニウム合金製品は、電子デバイス用基材、自動車車体部品、航空宇宙用構造部品、輸送用車体部品、輸送用構造部品、または電子デバイス用ハウジングを含む。
【００８６】
実例１２は、陽極酸化連続コイルを製造する方法であり、金属連続コイルを提供することであって、前記金属連続コイルが事前に選択されたライン速度を有する金属処理ラインで処理される、前記提供することと、アルミニウム合金連続コイルの表面を酸性溶液でエッチングすることと、薄い陽極酸化皮膜層を形成するために電解質中で前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面を陽極酸化することであって、陽極酸化パラメータが前記金属処理ラインの前記事前に選択されたライン速度に調整される、前記陽極酸化することと、化学添加剤層を形成するために、化学添加剤を前記薄い陽極酸化皮膜層に塗布することと、を含む。
【００８７】
実例１３は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記薄い陽極酸化皮膜層は酸化アルミニウム層を含む。
【００８８】
実例１４は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記薄い陽極酸化皮膜層は、約１００ｎｍ未満の厚さである。
【００８９】
実例１５は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記化学添加剤層は、最大約５０ｎｍの厚さである。
【００９０】
実例１６は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記電解質がリン酸を含む。
【００９１】
実例１７は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記エッチングの工程前に前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面にクリーナーを塗布することをさらに含む。
【００９２】
実例１８は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記陽極酸化の工程後に前記薄い陽極酸化皮膜層をリンスすることをさらに含む。
【００９３】
実例１９は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記アルミニウム合金連続コイルが、１ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、５ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、６ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、または７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金を含む。
【００９４】
実例２０は、いずれかの前述または後述の実例に記載の方法であり、前記化学添加剤層が、付着促進剤、カップリング剤、腐食防止剤、または前処理剤を含む。
【００９５】
実例２１は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルを製造するためのシステムであり、バイポーラ槽であって、第１のグラファイト対向電極及び第２のグラファイト対向電極を含む前記バイポーラ槽と、交流源であって、前記バイポーラ槽に交流電流を供給するように構成されている前記交流源と、少なくとも１つのスキージローラーであって、連続コイルの表面から残留上流処理液体を除去するように構成されている前記少なくとも１つのスキージローラーと、少なくとも１つの電解質分配ノズルと、少なくとも１つのコーティングされたステンレス鋼ローラーであって、前記システムを通り前記連続コイルをガイドするように構成されている前記少なくとも１つのコーティングされたステンレス鋼ローラーと、を含む。
【００９６】
実例２２は、いずれかの前述または後述の実例に記載の陽極酸化連続コイルを製造するためのシステムであり、接触ロール電極と、少なくとも１つの対向電極と、前記接触ロール電極に電流を供給するように構成された電流源であって、前記電流が直流または交流である、前記電流源と、少なくとも１つのスキージローラーであって、前記システムを通して連続コイルをガイドし、前記連続コイルの表面から残留上流処理液体を除去するように構成されている前記少なくとも１つのスキージローラーと、少なくとも１つの電解質分配ノズルと、を含む。
【００９７】
実例２３は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、アルミニウム合金連続コイル及び薄い陽極酸化皮膜層を含み、前記薄い陽極酸化皮膜層は前記アルミニウム合金連続コイルに半導体特性を提供するように構成され、前記薄い陽極酸化皮膜は前記アルミニウム合金連続コイルの表面の領域に配置されている。
【００９８】
実例２４は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記薄い陽極酸化皮膜層は前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたって均一な厚さを含む。
【００９９】
実例２５は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記均一な厚さは前記アルミニウム合金連続コイルの表面モフォロジーに適合するように構成されている。
【０１００】
実例２６は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたる前記均一な厚さにはピンホール及びピンスポットがない。
【０１０１】
実例２７は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記薄い陽極酸化皮膜層は前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたり均一な誘電率を備える。
【０１０２】
実例２８は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記薄い陽極酸化皮膜層は前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたり破壊電圧を備える。
【０１０３】
実例２９は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記破壊電圧は少なくとも約１０ボルトを含む。
【０１０４】
実例３０は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記薄い陽極酸化皮膜層は前記アルミニウム合金連続コイルの前記表面の前記領域にわたりリーク電流を備える。
【０１０５】
実例３１は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記リーク電流は最大約１００ナノアンペアを含む。
【０１０６】
実例３２は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記薄い陽極酸化皮膜層は約１００メガヘルツの周波数まで安定している。
【０１０７】
実例３３は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記アルミニウム合金連続コイルは導電層を含み、前記薄い陽極酸化皮膜層は誘電体層を含む。
【０１０８】
実例３４は、いずれかの前述または後述の実例に記載の電子デバイス用基材であり、前記電子デバイス用基材は、エネルギー貯蔵装置用の基材、エネルギーハーベスティング装置用の基材、エネルギー消費装置用の基材、または回路コンポーネント用の基材である。
【０１０９】
以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、しかしながら、そのいかなる限定も構成しない。これに対して、本明細書の説明を読んだ後に、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者らにそれ自体を示唆し得る、種々の実施形態、それらの修正及び均等物が用いられ得ると明らかに理解されるべきである。
【実施例】
【０１１０】
実施例１
図２は、本明細書に記載の方法によって製造された例示的な合金を選択した抵抗スポット溶接（ＲＳＷ）に必要とされる最小電流を示すグラフである。合金ＡＡ６１１、ＡＡ５１８２、及びＡＡ６０１４のすべてが、本明細書に記載の方法に従って形成され、陽極酸化された。理論に拘束されないが、抵抗スポット溶接中、最適なパラメータには、溶接される表面間の高い表面抵抗（例えば、溶接部位で互いに接触している）が含まれ、界面で抵抗加熱を生成して溶接を形成する。さらに、溶接チップと溶接チップと接触する表面との間の界面（例えば、溶接チップ界面）での低い表面抵抗は、ＲＳＷをさらに最適化することができる。このため、溶接チップ界面側を提供するために薄い陽極酸化皮膜層は、連続コイルの片側に設けられるか、または（例えば、すべての表面が陽極酸化された場合）連続コイルの側から除去されることができる。場合によっては、薄い陽極酸化皮膜層は、溶接チップが薄い陽極酸化皮膜層を貫通できるように、または電流が溶接チップから表面に自由に流れることを可能にする最小限の抵抗を提供するように構成されている。従って、ＲＳＷは、溶接チップ界面での低抵抗と溶接部位での高抵抗によって最適化されることができる。実験の目的で、図２の溶接トライアルの前に、選択したサンプルから薄い陽極酸化皮膜層は除去された（「ＴＳＲ」（上面除去）と称される）。溶接中に薄い陽極酸化皮膜層が無傷のサンプルを「ＡＲ」（受け取った状態）と称する。薄い陽極酸化皮膜層（ＡＲ）を備えた合金サンプルは、薄い陽極酸化皮膜層を除去した同様の合金サンプルと比較して、より高い溶接電流を必要としたが、ＡＡ５１８２合金のサンプルではわずかに高いのみであった。薄い陽極酸化皮膜層を除去して溶接された合金サンプル（ＴＳＲ）では、ＲＳＷ中に前処理の薄い陽極酸化皮膜を貫通することがシミュレートされ、ここでは電極は、より抵抗性の高い前処理の薄い陽極酸化皮膜層をバイパスして、アルミニウム合金製品に直接接触され得る。前処理の薄い陽極酸化皮膜層を通して実行される抵抗スポット溶接は、溶接を成功させるためにより多くの電流を必要とした。
【０１１１】
実施例２
図３は、本書に記載されている方法に従って製造、陽極酸化、そして溶接されたアルミニウム合金サンプルのデジタル画像を示している。図３において、パネルＡは、２５ｎｍ厚の薄い陽極酸化皮膜層を有する２ｍｍ厚のゲージのＡＡ６１１１合金を示している。図３において、パネルＢは、ＲＳＷの前に２５ｎｍ厚の薄い陽極酸化皮膜層が除去されたため、薄い陽極酸化皮膜層を有さない２ｍｍ厚のゲージのＡＡ６１１１合金を示している。溶接前に薄い陽極酸化皮膜層を除去し、電極が薄い陽極酸化皮膜層を貫通する溶接をシミュレートした。ＲＳＷ溶接ボタン３１０は、溶接が発生したスポットを定めている。
【０１１２】
図４は、本明細書に記載の方法に従って製造され、陽極酸化され、溶接され、そして変形されたアルミニウム合金サンプルのデジタル画像である。アルミニウム合金サンプルをボタンプル実験にかけた。このボタンプル実験は、成功した溶接を示した。
【０１１３】
図５と図６は、抵抗スポット溶接されたアルミニウム合金サンプルの断面顕微鏡写真を示している。これらの図は、アルミニウム合金サンプルの抵抗スポット溶接（ＲＳＷ）が成功したことを示しており、薄い陽極酸化皮膜層がＲＳＷによる接合を妨げることなく接着を促進したことを示している。
【０１１４】
実施例３
図７は、薄い陽極酸化皮膜層７２０を有するアルミニウム合金７１０の断面顕微鏡写真である。薄い陽極酸化皮膜層７２０が、９９．９９重量％のＡｌ、及び約０．００５重量％のＣｕを含有するアルミニウム合金上に形成された。陽極酸化に使用された電解質は五ホウ酸アンモニウムであり、陽極酸化は３１°Ｃの電解質温度で実行された。図７に示されるように、薄い陽極酸化皮膜層７２０は、アルミニウム合金７１０の表面モフォロジーに適合している。さらに、薄い陽極酸化皮膜層７２０は、欠陥がなく、顕微鏡写真に示されるように、約２４ｎｍの均一な厚さを有している。
【０１１５】
上記で引用したすべての特許、刊行物、及び抄録は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的の達成において記載されている。これらの実施形態は、本発明の原理の単なる例示であることを認識されたい。以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することがなく、その多数の修正及び適応が、当業者に容易に明らかになる。
【図１Ａ】
2021535960.tif 000003
【図１Ｂ】
2021535960.tif 000004
【図２】
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【図３】
2021535960.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2021535960.tif 000009
【図７】
2021535960.tif 000010
【国際調査報告】
2021535960.tif 000011
2021535960.tif 000012
2021535960.tif 000013
2021535960.tif 000014
2021535960.tif 000015