防食概論:防食の基礎

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          【金属被覆:一般分類】

 鋼などの金属表面に,他の金属を被覆したものは,古くから身の回りに多くある。金属被覆の目的は,母材となる金属に不足する機能・特性の向上を目的とする。
 具体的には,防せい・防食性の向上,装飾性の向上,硬さ(耐傷つき)の向上,耐摩耗性の向上,電気特性の改善,はんだ等との付着性改善などである。

【金属被覆の一般的分類】
 金属被覆の分類は,通常は下図に示すように処理方法で分類されている。

金属被覆の分類

金属被覆の分類

 鋼橋などの鋼構造物の防食を主目的として実施されたものには,めっき法の中のめっきが多く,実例は少ないが,金属溶射やクラッドもある。
 電気めっき,溶融めっき,及び金属溶射については,その技術的背景を含めて,別の項で多少詳しく解説する。
化学めっき
 めっき法の中で,化学めっきは,装飾目的やプラスチックなどの非導電性材料へのめっき法として活用されている。化学めっき法の原理は,外部から電流を流すことなく,溶液中の化学反応(酸化・還元反応)を用いて,基材表面に還元物質(金属)を析出させる方法でる。
蒸着
 蒸着法は,気化,イオン化した物質を基材表面に,薄く付着させる方法である。蒸着法は,原理の違いにより真空蒸着法,スパッタリング法,イオンプレーティング法(化学的蒸着法)などがある。被膜は非常に薄く(nmオーダー),機械的強度を期待できないため損傷を受け易いが,表面特性の改質,特殊機能の付与などに有効である。
クラッド
 クラッドは,異なる金属を積層させることで,単独の金属では満たせない特性,経済性などを実現する方法である。クラッド法には,金属の接合・接着方法の違いから,液相クラッド法,熱間クラッド法,冷間クラッド法,爆発圧着法,シーム溶接法,硬ろうクラッド法がある。
 鋼構造物での実用例として,鉄鋼材料の表面に薄いステンレス鋼板(羽田空港の鋼管杭)やチタン板(東京湾アクアライン海洋橋脚)を溶接で接合被覆したものが知られている。

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