ステンレス電解発色「アベルブラック」の機能性

”黒色酸化皮膜”だから様々な機能性を付与

 

概要

めっきでも、塗装でもない、電解発色技術でステンレスに黒色酸化皮膜を生成させる表面処理”アベルブラック”。この黒色酸化皮膜は多様な分野で機能性を発揮します。

 

特徴

 

光反射防止効果

アベルブラックはステンレスに元々ある不動態皮膜という酸化皮膜と同じ成分を電気と薬品の酸化力で成長させ、黒色皮膜を生成させます。

 

黒色はすべての波長の光を吸収するため、反射光を弱め、光反射率を低下させます。したがって、アベルブラック処理されたステンレスは非常に優れた光反射防止効果を生み出します。

 

また均一に皮膜を生成させることにより、精度の優れた光反射防止効果が得られ、高品位な画像表示が可能となるデバイスに生まれ変わります。

 光反射の原理

 遮光の原理

   

■光反射防止製品に対するステンレス製遮光板のメリット 

○端面まで黒色化

レンズユニット付近の遮光板は表面の反射を抑えるとともに、光の通り道となる端面の反射を抑えることが必要です。アベルブラックは端面まで色づけが可能です。オプションでつや消し処理も可能です。

 

○樹脂との比較

ステンレス製遮光板は樹脂フィルムでは精度の面から厳しい15μmのような極薄い厚みにも対応可能です。また、カーボンブラックPETフィルムなど樹脂では耐えられない高温雰囲気にも耐えられます。(車載カメラ、カメラモジュールに対応可)

 

○薄膜なので寸法精度に影響を与えない

アベルブラックの膜厚は1μm以下で細部まで均一な成膜が可能なので、小型の光学部品など寸法精度が要求される部品に最適です。

 

○メッキや塗装と違い、剥がれがない

黒色酸化皮膜はステンレス不動態皮膜を成長させて生成したもので、密着性が極めて優れ、剥がれの心配がありません。皮膜-ステンレス母体の界面局部腐食の恐れが無く、クリーン度や耐久性が要求される製品に適します。

 
  種類  基本膜厚(μm)
 硬質クロムめっき  10~
 黒色Niめっき  約10
 無電解Niめっき   5~10
 硬質アルマイト(黒)  40~60
  黒アルマイト  15~30
 アベルブラック  1以下

<他の表面処理との膜厚比較>

※参考資料による

 

 

アベルブラックの光反射防止効果に対する事例を紹介します。

 光学・通信機器・家電業界

 

放射率(輻射率)の向上

 アベルブラックは黒色であるため機能的な観点からも優れているといえます。例えば放射率(吸収した熱が、再度表面から出る程度、輻射率とも言う)に関しては素材のステンレスに比べ効果的であることがわかります。

 

熱伝導に優れているため、真空乾燥装置や昇温・冷却装置などへの処理によって、熱吸収・熱放射を発揮する高機能材料としても役立ちます。

 

 

 試料名 放射率 

 ステンレス未処理材

 0.15

 アベルブラック材

 0.42

 ※測定温度:室温(20.5℃)

  測定波長:2~22μm

  測定装置:放射率測定器 TSS-5X

アベルブラックの輻射率向上効果に対する事例を紹介します。

半導体・真空業界 

 

耐食性・耐候性の向上

(1)耐孔食性

処理後は素材の数十倍の耐食性

アベルブラックは従来法に比べて酸化皮膜の厚みが厚いため耐食性が格段に上がります。

例えば、塩化第二鉄による腐食試験(JIS G 0578 ステンレス鋼の塩化第二鉄腐食試験法)ではSUS304にアベルブラック処理したものが、SUS316素材より格段に優れた結果が得られています。

 

またSUS430についても、アベルブラック処理を施すことで、SUS316の素材よりは多少悪いものの、非常に耐食性は向上します。よって耐久性に優れた素材に生まれ変わることになります。

 

 オージェ電子分光(AES)結果 ゴールド

オージェ電子分光(AES)結果 アベルブラック 

   

 塩化第二鉄腐食試験(JIS G 0578)-①

塩化第二鉄腐食試験(JIS G 0578)-②

   
(2)その他、耐食性試験結果


 塩水噴霧試験(SST)  500時間   錆びなし
 キャス試験 (CASS)  500時間  錆びなし
 曲げ部にわずかにシミあり
  酸浸漬試験 10%硝酸  常温50時間  変化なし 
                    10%硫酸  常温50時間  わずかに変色
          10%塩酸
 常温50時間  変色
 アルカリ浸漬試験 
  10%水酸化ナトリウム
 常温50時間  変化なし 


(3)耐候性

 耐候性試験 時間  結果 
 スーパーキセノンウェザーメーター 1000時間  退色せず
 デューパネルウェザーメーター 3000時間  退色せず 
 サンシャインウェザーメーター 4000時間 退色せず

アベルブラックの耐食性・耐候性に対する事例を紹介します。

 建築業界

 

人や環境に配慮RoHS規制に対応する処理です>

 試料

 Pb(<2ppm)

 Cd(<2ppm)

 Hg(<2ppm)

 Cr6+(<1ppm)

 アベルブラック

材料

 ND

ND 

 ND

 ND

※NDとは:Not Detected(検出されず) 


処理可能サイズ

■最大寸法 1250H×4000L×350W