本発明の実施形態の説明の前に、高純度� ��ルミニウムの陽極酸化について述べる。

 図1は、5N(99.999%)の高純度アルミニウム基� ��を、陽極酸化して得られた無孔性非晶質膜� ��ルミニウム酸化物不動態膜の走査型研顕微� ��写真である。左列は到達電圧200V、中列は到 達電圧300V、右列は到達電圧400Vで陽極酸化を� ��たものである。そして、各々の列において� ��上段、中段及び下段はそれぞれ倍率が1,000� �、5,000倍及び10,000倍である。同図から、いず れの到達電圧においても、表面が平坦な膜が 得られている。

 図2には、高純度アルミニウム基板を陽極 酸化して得られる無孔性非晶質膜アルミニウ ム酸化物不動態膜の電子顕微鏡写真(右側)と� ��比して、その左側に、2重量%マグネシュウ� �(Mg)及び0.1重量%ジルコニウム(Zr)を含む高純� �アルミニウム(S2M)基板を同じ到達化成電圧400 Vで陽極酸化して得られる金属酸化物膜の表� �状態を示す。倍率は、それぞれ1000倍、5000倍 、10000倍である。同図から、5Nの高純度Alの場 合の金属酸化物の表面状態がより優れている ことがわかる。

 これら表面処理は、溶質としてアジピン� ��アンモニウム(1重量%)、主溶媒としてエチレ ングリコール、水(19重量%)を含むpH7.0の化成� �に入れて、室温で陽極酸化を行ったもので� �る。

 陽極酸化は、基板を化成液の中に入れ、電� ��密度1mA/cm ² の定電流で所定の到達電圧に達するまで化成 する。そして、到達電圧に達した後、所定時 間その電圧を保持するように通電した。図3� �は、その場合の電圧(左の縦軸)・電流密度(� �の縦軸)の経過時間に対する特性を示してあ� ��。図には、5Nの高純度アルミニウム基板及� �2重量%のMgを含むアルミニウム基板に加え、3 重量%のMgを含むアルミニウム基板、4重量%のM gを含むアルミニウム基板についての陽極酸� �の特性を示してある。5Nの高純度アルミニウ ムについては、到達電圧200V,300V及び400V、4重� ��%Mg含有アルミニウムについては到達電圧400V と200V,3重量%Mg含有アルミニウム及び2重量%Mg� �有アルミニウムついては到達電圧200Vで化成� ��理した場合の特性である。到達電圧400Vで比 較すると、5N高純度アルミニウムの場合、定� ��流化成時の電圧の立ち上がりの直線性がよ� ��、到達電圧に達した後の電流密度の低下が� ��く、しかも電流密度は小さい。これに対し� ��4重量%Mg含有アルミニウムの場合、電圧特性 の直線性も劣り、到達電圧に達した後の電流 密度が大きい。したがって、アルミニウム酸 化物膜の製造時間及び膜の緻密性の点で、5N� ��高純度アルミニウムを陽極酸化した場合の� ��が優れた膜が得られている。

 アルミニウムを主成分とする金属又は高純� ��アルミニウムを主成分とする金属をpH4~10の� ��成液、特に、pH6~8の化成液中で陽極酸化し� �得られてなるアルミニウムの酸化物皮膜は� �放出水分量が1E18分子/cm ² 以下(1×10 ¹⁸ 個/cm ² 以下)で水分放出量が極めて少ないこと、一� �元素の含有量を抑制したアルミニウムを主� �分とする金属に於いて、特定の化成液を用� �ることにより形成された金属酸化物膜は、� �イドやガス溜まりが形成されず、加熱によ� �酸化物膜のクラック発生等が抑えられるこ� �により、硝酸、フッ酸等の薬液及びハロゲ� �ガス、特に塩素ガスに対して良好な耐食性� �有することが確認されているが、上記図1乃� ��3で説明したアルミニウムの酸化物膜は、こ のような性質を示す無孔性非晶質膜アルミニ ウム酸化物不動態膜である。

 次に本発明の実施の形態について図面を� ��照して説明する。

 図4は、本発明の実施例1の製造装置に用� �られる構造部材の断面図の一部を示す。

 図において、構造部材100は、アルミニウ� ��を主成分とずる金属ベース部材である基板1 01と、基板上に成膜した高純度アルミニウム� ��102と、該高純度アルミニウム102の少なくと� ��表面部分を陽極酸化して形成した無孔性非� ��質膜アルミニウム酸化物不動態膜103を有す� ��。

 アルミニウムを主成分とする金属ベース� ��材として、50重量%以上のアルミニウムを含� ��かつ1から4.5重量%のマグネシュウム、0.15重� ��%以下のジルコニウムを含むアルミニウム合 金のなかで、特に、2017と称する合金を用い� �。このアルミニウム合金は、アルミニウム� �ほか、0.4~0.8重量%のMg,0.2重量%のZr、0.2~0.8重� �%のSi、0.7重量%のFe、3.5~4.5重量%のCu、0.4から1 .0重量%のMn,0.1重量%のCr、0.25重量%Zn、0.15重量% のTi,及びこれら元素及びアルミニウム以外の 元素を除く0.05重量%の他の元素を含む。

 この基板に化学気相成長法(CVD)によって高� �度アルミニウム膜を成膜する。原料ガスと� �てメチルピロリデン・アレン (Methylpyrolidine: Alane: 略号MPA:化学式;AlH ₃ :N(CH ₃  )(CH ₂ ) ₄ )を使用してCVDを行う。この原料は、アレン(A lane (AlH3))を有し、Al-C結合を持たない材料な� ��で炭素の混入がない。このほかに、TIBA,DMAH, DMEAAなどを原料ガスとして使用してもよい。� ��のような材料を用いてCVDを行うことによっ� ��、たとえベース部材の内面(不動態膜を形成 すべき面で、不動態膜がなければ腐食性のガ スや液体に接する部分)が凹凸を有する複雑� �形状であっても均一な厚さで高純度アルミ� �ウム膜を成膜することができる。ベース部� �の内面形状が複雑でない場合は、スパッタ� �形成することもできる。

 このようにして99.999%の高純度アルミニウ ムの膜を形成する。高純度アルミニウムの膜 厚は、少なくとも0.2μm以上になるように成膜 する。

 次に、高純度純アルミニウム膜が形成さ� ��た金属ベース基板を化成液中で陽極酸化し� ��高純度アルミニウム膜の1部(表面部分)、又� ��、全部をアルミニウムの酸化物膜である不� ��態膜にする処理を行う。化成液として、例� ��ば、溶質としてアジピン酸アンモニウム(1� �量%)、主溶媒としてエチレングリコール、水 (20重量%)を含むpH7.0の化成液に入れて、23℃で 陽極酸化を行う。このようにして、製造した 高純度アルミニウム膜の酸化物膜は、水を放 出しない不動態膜になる。このようにして、 純アルミニウムの1部又は全部をアルミニウ� �の酸化物膜にすることによって、機械的強� �の強固なアルミニウム合金ベース部材に高� �度アルミニウム酸化物膜を形成した構造部� �を得ることができる。

 他の実施例では、金属ベース部材としてA 2017アルミニウム合金を用い、高純度アルミ� �ウムとして5Nアルミニウムの代わりに、99.999 9%アルミニウム(6Nアルミニウム)を500nmの厚さ� ��成膜した。そして、実施例1と同じ化成液で 高純度アルミニウム膜の陽極酸化を行った。 そのときの経過時間に対する電圧特性及び電 流特性を図5に示す。図には、A2017アルミニウ ム合金基板自体及び5Nアルミニウム基板自体� ��陽極酸化した場合の電圧特性及び電流特性� ��もあわせて示した。これら特性から、構造� ��自体を5Nアルミニウムとした場合よりは、� �性は劣るものの、アルミニウム合金に6Nアル ミニウムを成膜した場合の特性は、A2017アル� ��ニウム合金基板自体を陽極酸化して得られ� ��不動態膜より優れている。

 図6は、A2017アルミニウム合金の金属ベー� ��部材に、6Nアルミニウムを1000nmの厚さに成� �した場合の陽極酸化特性である。図には比� �のために、図5に示したデータの1部も合わせ て示した。6Nアルミニウム膜が500nmより1000nm� �ほうが、電圧の立ち上がり特性、残余電流� �度の点で優れている。

 なお、主溶媒はエチレングリコールの他� ��、ジエチレングリコール、トリエチレング� ��コールなどでもよい。また、pHは6~8の範囲� �望ましい。

 さらに、高純度アルミニウム膜は4Nでも� �い。