表面处理构件的制作方法

本发明涉及表面处理构件。

背景技术：

1、钢材作为各种结构物的坯料被广泛使用。作为坯料的钢材在被加工成各种形状后，根据需要，通过使用了螺钉、螺栓、铆接等紧固构件、各种焊接方法等的接合处理而相互接合，成为具有期望的形状的构件（例如各种钢结构物）。

2、认为如上所述的以钢材为坯料的构件（钢构件）根据该钢构件的用途而被暴露于各种环境下，在表面产生污垢或产生腐蚀。因此，关于用于提高钢材的防污性、耐腐蚀性的技术，以往进行了各种研究。

3、例如，以下的专利文献1中公开了通过在各种钢板的表面设置覆盖层，从而提高覆盖钢材的防污性（特别是对藻类的耐污染性）的技术，所述覆盖层含有吡啶硫酮化合物、硅酸盐系化合物及其固化物中的至少一者、以及水滑石类、且不含有树脂涂料。

4、另外，在以下的专利文献2中，作为用于提高钢结构物的耐腐蚀性的修补方法，公开了一种无水洗修补工艺，其具备如下工序：基底调整工序，进行使经腐蚀的钢结构物的表面的基底露出面积率为30%以上的处理，得到经基底调整的表面；腐蚀抑制工序，在该表面涂布含有水铝钙石和/或水滑石的腐蚀抑制剂；研磨磨削工序，对涂布有腐蚀抑制剂的表面进行磨削处理或研磨处理；涂料涂布工序，在研磨磨削处理后的表面涂布含有锌粉末的涂料；以及，涂装工序，对涂布含有锌粉末的涂料后的表面进一步实施涂装。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2017-109417号公报

8、专利文献2：日本特开2017-213557号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在此，在将以钢材为坯料的各种钢构件设置于期望的部位时，推测至少其一部分被埋设于土壤中的情况较多。如果是钢构件中的露出于大气中的部分，则通过目视该露出部分，容易调查腐蚀状况。然而，对于埋设于土壤中的部分，与大气中不同，难以通过目视来调查腐蚀状况，另外，处于腐蚀状态的部分的维护也困难。因此，对于土壤中使用的钢构件，要求高耐腐蚀性。

3、本发明人等对土壤中的钢构件的腐蚀状况进行了研究。其结果发现：如后所述，距土壤表面的深度成为1m以上的土壤中的钢构件的腐蚀行为与距土壤表面的深度为几cm左右的土壤中的钢构件的腐蚀行为大不相同。此外发现：在这样的距土壤表面的深度为几cm左右的土壤中，即使应用上述专利文献1和专利文献2中公开的技术来制造钢构件，在其耐腐蚀性上也存在改良的余地。

4、因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于，提供：即使在距土壤表面的深度为几cm左右的土壤中也能够显示优异的耐腐蚀性的以钢材为坯料的表面处理构件。

5、用于解决问题的方案

6、为了解决上述课题，本发明人等进行了深入研究，结果想到了，在距土壤表面的深度为几cm左右的土壤中，为了抑制钢构件的腐蚀，对作为基材的钢材的表面设置以sio2为主体的阻隔性高的保护层。另一方面，作为保护层的主体的sio2是硬质的物质，因此在将设置有保护层的钢材加工成期望的形状的情况下等，也担心会对保护层产生微观水平的微细的缺陷。如果保护层中存在微观水平的缺陷，则腐蚀因子（特别是氯离子（cl-）等阴离子）通过该缺陷到达钢材表面，会产生导致局部腐蚀的可能性。

7、基于如上所述的见解，本发明人等想到了设置保护层，所述保护层含有sio2且含有具有牺牲防腐蚀能力的包含锌元素的含锌化合物。进而，作为该含锌化合物，想到了以特定的含量使用作为能够捕获以阴离子为代表的腐蚀因子的化合物的zn/al系的碳酸型层状双氢氧化物（即，zn/al系的水滑石类）。

8、基于该见解而完成的本发明的主旨如以下所述。

9、（1）一种表面处理构件，其具备：作为基材的钢材；和位于前述钢材的表面上的保护层，前述保护层如下：zn浓度为1.00质量%以上且小于30.00质量%，si浓度为1.00质量%以上且小于25.00质量%，并且含有sio2且含有zn/al系碳酸型层状双氢氧化物。

10、（2）根据（1）所述的表面处理构件，其中，前述保护层的厚度为0.1μm以上且50.0μm以下。

11、（3）根据（1）或（2）所述的表面处理构件，其中，在通过x射线衍射法（xrd）测定前述保护层的表面而得到的测定结果中，归属于前述zn/al系碳酸型层状双氢氧化物的峰的峰强度为1000cps以上且150000cps以下。

12、（4）根据（1）或（2）所述的表面处理构件，其中，前述保护层的mg浓度为0.10质量%以上且5.00质量%以下，并且前述保护层还含有mg/al系碳酸型层状双氢氧化物。

13、（5）根据（4）所述的表面处理构件，其中，在通过x射线衍射法（xrd）测定前述保护层的表面而得到的测定结果中，归属于前述mg/al系碳酸型层状双氢氧化物的峰的峰强度为1000cps以上且150000cps以下。

14、（6）

15、根据（1）或（2）所述的表面处理构件，其中，在通过x射线衍射法（xrd）测定前述保护层的表面而得到的测定结果中，归属于前述sio2的峰的峰强度为500cps以上且100000cps以下。

16、（7）根据（1）或（2）所述的表面处理构件，其中，在观察前述保护层的厚度方向上的si浓度的分布状况时，前述保护层的表面侧的1/2厚度处的si浓度为前述保护层的钢材侧的1/2厚度处的si浓度的1.3倍以上。

17、（8）根据（1）或（2）所述的表面处理构件，其中，前述保护层含有粒径为0.1~1.0μm的sio2颗粒作为前述sio2。

18、（9）根据（1）或（2）所述的表面处理构件，其还具备位于前述保护层上的第2保护层，前述第2保护层含有粒径为1.0~30.0μm的sio2颗粒。

19、（10）根据（9）所述的表面处理构件，其中，前述第2保护层的厚度为1μm以上且100μm以下。

20、（11）根据（1）或（2）所述的表面处理构件，其中，在前述钢材与前述保护层之间还具备锌系镀层。

21、（12）根据（11）所述的表面处理构件，其中，前述锌系镀层的al浓度为0.10质量%以上且小于40.00质量%，并且zn浓度为60.00质量%以上。

22、（13）根据（12）所述的表面处理构件，其中，前述锌系镀层的mg浓度为0.10质量%以上且小于15.00质量%。

23、（14）根据（11）所述的表面处理构件，其中，前述锌系镀层的厚度为1μm以上且200μm以下。

24、发明的效果

25、如以上说明的那样，根据本发明，可以提供：即使在距土壤表面的深度为几cm左右的土壤中也能够显示优异的耐腐蚀性的、以钢材为坯料的表面处理构件。

1.一种表面处理构件，其具备：

2.根据权利要求1所述的表面处理构件，其中，所述保护层的厚度为0.1μm以上且50.0μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的表面处理构件，其中，在通过x射线衍射法（xrd）测定所述保护层的表面而得到的测定结果中，归属于所述zn/al系碳酸型层状双氢氧化物的峰的峰强度为1000cps以上且150000cps以下。

4.根据权利要求1或2所述的表面处理构件，其中，所述保护层的mg浓度为0.10质量%以上且5.00质量%以下，并且所述保护层还含有mg/al系碳酸型层状双氢氧化物。

5.根据权利要求4所述的表面处理构件，其中，在通过x射线衍射法（xrd）测定所述保护层的表面而得到的测定结果中，归属于所述mg/al系碳酸型层状双氢氧化物的峰的峰强度为1000cps以上且150000cps以下。

6.根据权利要求1或2所述的表面处理构件，其中，在通过x射线衍射法（xrd）测定所述保护层的表面而得到的测定结果中，归属于所述sio2的峰的峰强度为500cps以上且100000cps以下。

7.根据权利要求1或2所述的表面处理构件，其中，观察所述保护层的厚度方向上的si浓度的分布状况时，所述保护层的表面侧的1/2厚度处的si浓度为所述保护层的钢材侧的1/2厚度处的si浓度的1.3倍以上。

8.根据权利要求1或2所述的表面处理构件，其中，所述保护层含有粒径为0.1~1.0μm的sio2颗粒作为所述sio2。

9.根据权利要求1或2所述的表面处理构件，其还具备位于所述保护层上的第2保护层，

10.根据权利要求9所述的表面处理构件，其中，所述第2保护层的厚度为1μm以上且100μm以下。

11.根据权利要求1或2所述的表面处理构件，其中，在所述钢材与所述保护层之间还具备锌系镀层。

12.根据权利要求11所述的表面处理构件，其中，所述锌系镀层的al浓度为0.10质量%以上且小于40.00质量%、并且zn浓度为60.00质量%以上。

13.根据权利要求12所述的表面处理构件，其中，所述锌系镀层的mg浓度为0.10质量%以上且小于15.00质量%。

14.根据权利要求11所述的表面处理构件，其中，所述锌系镀层的厚度为1μm以上且200μm以下。