電解研磨（エレクトロポリッシング）と不動態化の違い

電解研磨と不動態化処理の主な違いは、電解研磨は優れた仕上げを提供し、不動態化処理で残る変色を除去することです...

電解研磨と不動態化処理の主な違いは、電解研磨は優れた仕上げを提供し、不動態化処理で残る変色を除去することです。

電解研磨は、金属表面の物質を電気化学的に除去して表面粗さを小さくする処理であり、不動態化処理は、金属表面をコーティングして化学反応性を低下させる処理である。不動態化とは異なり、電解研磨は最終的に効果が長続きする。つまり、電解研磨は、基材表面に耐久性のある皮膜を形成するのである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 電解研磨とは 3. 不動態化とは 4. 横並び比較 - 電解研磨と不動態化の表形式 5. まとめ

電解研磨（エレクトロポリッシング）は何ですか？

電解研磨は、金属表面の物質を除去し、表面粗さを小さくする処理です。ミクロの山や谷を平準化することで実現できるのです。その結果、表面の仕上がりを向上させることができるのです。さらに、電解研磨は、金属部品の研磨、不動態化、バリ取りにも使用できます。電気めっきの逆と表現されることが多い。

电解抛光(electropolishing)和钝化(passivation)的区别

図01：電解研磨の方法（1.電解液 2.カソード 3.研磨されたワーク（アノード） 4.ワークからカソードへ移動する粒子 5.カソードからワークへ移動する粒子研磨前の表面 6.研磨後の表面)

電解研磨の仕組みは、基板（電解研磨される材料）を陽極として電解液に浸漬する。電解液は温度制御された浴槽であることが望ましい。この基板は陽極であるため、DC電源のプラス側に接続される。陰極は通常、ステンレス、銅、鉛など。また、陽極を通過する電流により、基板表面の金属が酸化され、電解浴中の金属イオンが溶解される。そして、このイオンはカソードに到達し、還元反応が起こる。そのため、電解研磨では、このようにして基板の表面粗さを小さくしています。

以下では、電解研磨のメリットとデメリットについて説明します。

賛成意見

簡単な操作、美しい表面
不定形物に対する優れた研磨効果
無菌基板に有効
耐腐食性の向上
金属表面の自然酸化膜の除去（例：チタン金属上のTiO2層）。

欺瞞

非常に粗い欠陥の除去ができない
多相合金の電解研磨は粗大化につながる可能性がある

パッシベーションは何ですか？

不動態化とは、金属表面にコーティングを施し、化学反応性を低下させることである。その結果、不動態化された基板は環境による腐食の影響を受けにくくなる。実際、不動態化された表面は、金属が溶出することなく長期間にわたって使用することができる。さらに、パッシベーション層は有機物でも無機物でもよい。主な用途は、汚染されたステンレス製部品の耐食性を回復させることである。

図2：不動態化処理された継手（右）と通常の継手（左）

また、パッシベーションの方法としては、硝酸パッシベーションとクエン酸パッシベーションの2種類が主流となっています。以前は、ステンレスの不動態化処理に硝酸が使われていました。しかし、より安全で効果的であることから、現在ではクエン酸が使用されています。

以下では、硝酸パッシベーションとクエン酸パッシベーションのメリットとデメリットについて説明します。

硝酸処理方法のメリット・デメリット

利点：低コスト、接触時間が短い、同じ硝酸溶液を数回使用できる

デメリット：有害重金属を溶解する硝酸の弊害。

クエン酸処理方法の長所と短所

メリット：無害、鉄だけを溶かす（重金属は溶かさない）、中和後も鉄を溶かしたまま、最終製品が生分解性、など。

欠点：高価、低濃度の場合、溶液を80℃に加熱する必要がある。