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特開2024-168679締結方法、アルミニウム部材の製造方法、及びアルミニウム部材
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168679
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】締結方法、アルミニウム部材の製造方法、及びアルミニウム部材
(51)【国際特許分類】
C23C 22/73 20060101AFI20241128BHJP
F16B 43/00 20060101ALI20241128BHJP
F16B 5/02 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
C23C22/73 Z
F16B43/00 Z
F16B5/02 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023085555
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000191009
【氏名又は名称】新東工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100161425
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 鉄平
(72)【発明者】
【氏名】田邉 雅大
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 由華
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 幸徳
(72)【発明者】
【氏名】山口 英二
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 貴博
(72)【発明者】
【氏名】福田 直彦
(72)【発明者】
【氏名】宮本 康史
(72)【発明者】
【氏名】木村 大樹
(72)【発明者】
【氏名】奥野 俊
(72)【発明者】
【氏名】戎本 圭佑
【テーマコード（参考）】
3J001
3J034
4K026
【Ｆターム（参考）】
3J001FA02
3J001GA03
3J001GA06
3J001GB01
3J001HA02
3J001HA07
3J001JA04
3J001KA21
3J034AA13
4K026AA09
4K026BA08
4K026BB08
4K026BB10
4K026CA14
4K026DA13
4K026DA14
(57)【要約】
【課題】高摩擦性及び高耐食性を有するアルミニウム部材と対象部材との締結方法を提供する。
【解決手段】締結方法は、準備工程と、形成工程と、締結工程とを含む。準備工程では、対象部材とアルミニウム部材とを準備する。対象部材はその表面に樹脂膜を有する。形成工程では、アルミニウム部材の表面において、中間層と、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する。締結工程では、アルミニウム部材の凹凸を対象部材の樹脂膜に突き刺しつつ、アルミニウム部材と対象部材とを締結させる。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【選択図】図１０
【解決手段】締結方法は、準備工程と、形成工程と、締結工程とを含む。準備工程では、対象部材とアルミニウム部材とを準備する。対象部材はその表面に樹脂膜を有する。形成工程では、アルミニウム部材の表面において、中間層と、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する。締結工程では、アルミニウム部材の凹凸を対象部材の樹脂膜に突き刺しつつ、アルミニウム部材と対象部材とを締結させる。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
その表面に樹脂膜を有する対象部材とアルミニウム部材とを準備する準備工程と、
前記アルミニウム部材の表面において、中間層と、前記中間層上に配置され、前記対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する形成工程と、
前記アルミニウム部材の前記凹凸を前記対象部材の前記樹脂膜に突き刺しつつ、前記アルミニウム部材と前記対象部材とを締結させる締結工程と、
を含み、
前記中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、前記アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有し、
前記接触層は、アルミニウム水酸化物を含み、
前記凹凸は、前記対象部材の前記樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい、
締結方法。
前記アルミニウム部材の表面において、中間層と、前記中間層上に配置され、前記対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する形成工程と、
前記アルミニウム部材の前記凹凸を前記対象部材の前記樹脂膜に突き刺しつつ、前記アルミニウム部材と前記対象部材とを締結させる締結工程と、
を含み、
前記中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、前記アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有し、
前記接触層は、アルミニウム水酸化物を含み、
前記凹凸は、前記対象部材の前記樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい、
締結方法。
【請求項2】
前記形成工程は、前記アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって４．３０ＭＰａ以下の圧力下で反応させ、前記アルミニウム部材の表面をアルミニウム水酸化物に改質し、前記中間層及び前記接触層を形成する表面水酸化工程を含む、請求項１に記載の締結方法。
【請求項3】
前記表面水酸化工程は、前記アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させる、請求項２に記載の締結方法。
【請求項4】
前記表面水酸化工程は、前記アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、３０分以上４８時間以下の処理時間で反応させる、請求項２又は３に記載の締結方法。
【請求項5】
前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さの少なくとも一方は０．５μｍ以上である、請求項１～３の何れか一項に記載の締結方法。
【請求項6】
前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下である、請求項１～３の何れか一項に記載の締結方法。
【請求項7】
前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率は１０％以上である、請求項１～３の何れか一項に記載の締結方法。
【請求項8】
前記対象部材の前記樹脂膜の厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１～３の何れか一項に記載の締結方法。
【請求項9】
その表面に樹脂膜を有する対象部材に締結されるアルミニウム部材の製造方法であって、
前記アルミニウム部材の表面において、中間層と、前記中間層上に配置され、前記対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する形成工程を含み、
前記中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、前記アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有し、 前記接触層は、アルミニウム水酸化物を含み、
前記凹凸は、前記対象部材の前記樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい、
アルミニウム部材の製造方法。
前記アルミニウム部材の表面において、中間層と、前記中間層上に配置され、前記対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する形成工程を含み、
前記中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、前記アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有し、 前記接触層は、アルミニウム水酸化物を含み、
前記凹凸は、前記対象部材の前記樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい、
アルミニウム部材の製造方法。
【請求項10】
前記形成工程は、前記アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって４．３０ＭＰａ以下の圧力下で反応させ、前記アルミニウム部材の表面をアルミニウム水酸化物に改質し、前記中間層及び前記接触層を形成する表面水酸化工程を含む、請求項９に記載のアルミニウム部材の製造方法。
【請求項11】
前記表面水酸化工程は、前記アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させる、請求項１０に記載のアルミニウム部材の製造方法。
【請求項12】
前記表面水酸化工程は、前記アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、３０分以上４８時間以下の処理時間で反応させる、請求項１０又は１１に記載のアルミニウム部材の製造方法。
【請求項13】
前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さの少なくとも一方は０．５μｍ以上である、請求項９～１１の何れか一項に記載のアルミニウム部材の製造方法。
【請求項14】
前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下である、請求項９～１１の何れか一項にアルミニウム部材の製造方法。
【請求項15】
前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率は１０％以上である、請求項９～１１の何れか一項に記載のアルミニウム部材の製造方法。
【請求項16】
その表面に樹脂膜を有する対象部材に締結されるアルミニウム部材であって、
表面に形成された中間層と、
前記中間層上に配置され、前記対象部材と接触可能な第１の凹凸を有する接触層と、
を備え、
前記中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、前記アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有し、 前記接触層は、アルミニウム水酸化物を含み、
前記第１の凹凸は、前記対象部材の前記樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい、
アルミニウム部材。
表面に形成された中間層と、
前記中間層上に配置され、前記対象部材と接触可能な第１の凹凸を有する接触層と、
を備え、
前記中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、前記アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有し、 前記接触層は、アルミニウム水酸化物を含み、
前記第１の凹凸は、前記対象部材の前記樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい、
アルミニウム部材。
【請求項17】
前記第１の凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さの少なくとも一方は０．５μｍ以上である、請求項１６に記載のアルミニウム部材。
【請求項18】
前記第１の凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下である、請求項１６又は１７に記載のアルミニウム部材。
【請求項19】
前記第１の凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率は１０％以上である、請求項１６又は１７に記載のアルミニウム部材。
【請求項20】
前記アルミニウム部材の前記表面に形成され、マイクロオーダーの第２の凹凸をさらに備え、
前記第１の凹凸は、前記第２の凹凸の表面に形成されている、請求項１６又は１７に記載のアルミニウム部材。
前記第１の凹凸は、前記第２の凹凸の表面に形成されている、請求項１６又は１７に記載のアルミニウム部材。
【請求項21】
前記アルミニウム部材の腐食電流密度は、前記中間層及び前記接触層を有しないアルミニウム素材の腐食電流密度と比較して１３０分の１以下である、請求項１６又は１７に記載のアルミニウム部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、締結方法、アルミニウム部材の製造方法、及びアルミニウム部材に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、管接合部のねじ山表面を改良する方法を開示する。この方法は、雌楔形ねじ山及び雄楔形ねじ山の全表面を表面処理する工程と、雌楔形ねじ山及び雄楔形ねじ山の指定された領域にフルオロポリマーベースのコーティングを付ける工程と、雌楔形ねじ山及び雄楔形ねじ山の全ねじ山に樹脂コーティングを付ける工程とを含む。樹脂コーティングは、フルオロポリマーベースのコーティングを欠いた領域に接着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２０１３－５０７５８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
アルミニウムは、鉄と比べて軽量であるため、締結部材に用いられ得る。締結部材と当該締結部材により締結された対象部材との間において、部材同士の摩擦力が小さくなるにつれて締結が解除されやすくなる場合がある。また、部材間で異種金属接触腐食及び迷走電流腐食等の腐食が生じる場合がある。特許文献１に記載の方法によれば、締結部材に対してねじ山面のコーティングを実施することで、締結部材に耐腐食性が付与され得る。一方で、当該コーティングは、摩擦力の向上には寄与しない場合があり、締結部材に必要な高摩擦性及び高耐食性が共に担保されない場合がある。よって、アルミニウム部材と対象部材との締結において、高摩擦性及び高耐食性を発揮できる締結方法、アルミニウム部材の製造方法及びアルミニウム部材が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示に係る締結方法は、準備工程と、形成工程と、締結工程とを含む。準備工程では、対象部材とアルミニウム部材とを準備する。対象部材はその表面に樹脂膜を有する。形成工程では、アルミニウム部材の表面において、中間層と、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する。締結工程では、アルミニウム部材の凹凸を対象部材の樹脂膜に突き刺しつつ、アルミニウム部材と対象部材とを締結させる。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【0006】
本開示の他の側面に係るアルミニウム部材の製造方法は、その表面に樹脂膜を有する対象部材に締結されるアルミニウム部材の製造方法である。アルミニウム部材の製造方法は、形成工程を含む。形成工程は、アルミニウム部材の表面において、中間層と、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【0007】
本開示の他の側面に係るアルミニウム部材は、その表面に樹脂膜を有する対象部材に締結されるアルミニウム部材である。アルミニウム部材は、表面に形成された中間層と、接触層とを備える。接触層は、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な第１の凹凸を有する。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。第１の凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、アルミニウム部材と対象部材との締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係るアルミニウム部材を含む締結ユニットを示す断面図である。
【図3】第１実施形態及び第２実施形態に係るアルミニウム部材の製造方法に用いるブラスト加工装置の概念図である。
【図4】第１実施形態及び第２実施形態に係るアルミニウム部材の製造方法に用いるブラスト加工装置の構成を説明する図である。
【図6】第１実施形態及び第２実施形態に係るアルミニウム部材の製造方法を含む締結方法のフローチャートである。
【図7】第２実施形態に係るアルミニウム部材を含む締結ユニットを示す上面図である。
【図8】第２実施形態に係るアルミニウム部材を含む締結ユニットを示す断面図である。
【図9】変形例に係るアルミニウム部材及び締結ユニットの拡大図である。
【図10】実施例に係る加工条件に対する摩擦試験結果及び耐食性試験結果である。
【図11】実施例に係る加工条件に対する摩擦試験結果及び耐食性試験結果である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［本開示の第１実施形態及び第２実施形態の概要］
最初に、本開示の第１実施形態及び第２実施形態の概要を説明する。
最初に、本開示の第１実施形態及び第２実施形態の概要を説明する。
【0011】
（条項１） 本開示の一側面に係る締結方法は、準備工程と、形成工程と、締結工程とを含む。準備工程では、その表面に樹脂膜を有する対象部材とアルミニウム部材とを準備する。形成工程では、アルミニウム部材の表面において、中間層と、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する。締結工程では、アルミニウム部材の凹凸を対象部材の樹脂膜に突き刺しつつ、アルミニウム部材と対象部材とを締結させる。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【0012】
この締結方法によれば、形成工程後のアルミニウム部材の表面には、接触層において凹凸が形成される。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。そして、締結工程によりアルミニウム部材の凹凸が対象部材の樹脂膜に突き刺さる。ここでの突き刺さるとは、アルミニウム部材の凹凸が対象部材の樹脂膜内に入り込むことを含む。対象部材の樹脂膜に突き刺さった凹凸は、対象部材との締結においてアンカー効果を奏する。このため、アルミニウム部材と対象部材との高摩擦性を安定して維持できる。また、アルミニウム部材の表面において、中間層が形成されている。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。よって、対象部材の樹脂膜にアルミニウム部材の接触層の凹凸が突き刺さった場合であっても、締結されたアルミニウム部材と対象部材との間には中間層が介在することとなる。このため、電気化学作用によるアルミニウム部材の腐食が抑制され、この締結方法は対象部材との締結において高耐食性を安定して維持できる。このように、この締結方法は、アルミニウム部材と対象部材との締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できる。
【0013】
（条項２） 条項１に記載の締結方法において、形成工程は、アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって４．３０ＭＰａ以下の圧力下で反応させ、アルミニウム部材の表面をアルミニウム水酸化物に改質し、中間層及び接触層を形成する表面水酸化工程を含んでもよい。この場合、アルミニウム部材は、上述の圧力により水蒸気と反応するため、この締結方法は、アルミニウム部材の表面において、中間層と、凹凸を有する接触層と、を形成できる。
【0014】
（条項３） 条項２に記載の締結方法において、表面水酸化工程は、アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させてもよい。この場合、この締結方法は、アルミニウム部材と水蒸気とを１００℃より高い熱を加えて反応させることで、アルミニウム部材の表面をアルミニウム水酸化物に容易に改質できる。また、この締結方法は、アルミニウム部材と水蒸気とを１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させることで、適切な剛性を有する凹凸を形成できる。
【0015】
（条項４） 条項２又は条項３に記載の締結方法において、表面水酸化工程は、アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、３０分以上４８時間以下の処理時間で反応させてもよい。この場合、この締結方法は、アルミニウム部材の表面に適切な厚さのアルミニウム水酸化物の層を形成できる。
【0016】
（条項５） 条項１～４の何れか一項に記載の締結方法において、形成工程において凹凸が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さの少なくとも一方は０．５μｍ以上であってもよい。この場合、この締結方法では、アルミニウム部材の表面には、最大高さ及び十点平均粗さが０．５ μｍ以上の凹凸が形成されるため、摩擦性への寄与が大きい凹凸が形成される。
【0017】
（条項６） 条項１～５の何れか一項に記載の締結方法において、形成工程において凹凸が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下であってもよい。この場合、この締結方法は、高摩擦性及び高耐食性を発揮できる凹凸を形成できる。
【0018】
（条項７） 条項１～６の何れか一項に記載の締結方法において、前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率は１０％以上であってもよい。この場合、この締結方法では、アルミニウム部材の表面に適切な数の凹凸を形成でき、アルミニウム部材と対象部材との締結において高摩擦性を発揮できる。
【0019】
（条項８） 条項１～７の何れか一項に記載の締結方法において、対象部材の樹脂膜の厚みは、５μｍ以上５０ μｍ以下であってもよい。この場合、この締結方法では、樹脂膜の厚みが５ μｍ以上であるため、アルミニウム部材の接触層の凹凸が対象部材の樹脂膜内に適切に突き刺さることができる。また、この締結方法では、樹脂膜の厚みが５０μｍ以下であるため、アルミニウム部材と対象部材との間で摩擦が生じる時に樹脂膜がアルミニウム部材に対して変形する度合いが小さくなり、破断を抑制できる。これらより、この締結方法は、アルミニウム部材と対象部材との高摩擦力を適切に発揮させることができる。
【0020】
（条項９） 本開示の他の側面に係るアルミニウム部材の製造方法は、その表面に樹脂膜を有する対象部材に締結されるアルミニウム部材の製造方法である。アルミニウム部材の製造方法は、形成工程を含む。形成工程は、アルミニウム部材の表面において、中間層と、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な凹凸を有する接触層とを形成する。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【0021】
このアルミニウム部材の製造方法によれば、形成工程後のアルミニウム部材の表面には、接触層において凹凸が形成される。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。アルミニウム部材の凹凸は、対象部材の樹脂膜に突き刺さることができる。対象部材の樹脂膜に突き刺さった凹凸は、対象部材との締結においてアンカー効果を奏する。このため、このアルミニウム部材の製造方法は、アルミニウム部材と対象部材との高摩擦性を安定して維持できるアルミニウム部材を製造できる。また、アルミニウム部材の表面において、中間層が形成されている。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。よって、対象部材の樹脂膜にアルミニウム部材の接触層の凹凸が突き刺さる場合であっても、締結されるアルミニウム部材と対象部材との間には中間層が介在することとなるため、電気化学作用によるアルミニウム部材の腐食が抑制される。これらにより、このアルミニウム部材の製造方法は、対象部材との締結において高耐食性を安定して維持できるアルミニウム部材を製造できる。このように、このアルミニウム部材の製造方法は、対象部材との締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できるアルミニウム部材を製造できる。
【0022】
（条項１０） 条項９に記載のアルミニウム部材の製造方法において、形成工程は、アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって４．３０ＭＰａ以下未満の圧力下で反応させ、アルミニウム部材の表面をアルミニウム水酸化物に改質し、中間層及び接触層を形成する表面水酸化工程を含んでもよい。この場合、このアルミニウム部材の製造方法は、条項２に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0023】
（条項１１） 条項１０に記載のアルミニウム部材の製造方法において、表面水酸化工程は、アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させてもよい。この場合、このアルミニウム部材の製造方法は、条項３に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0024】
（条項１２） 条項１０又は条項１１に記載のアルミニウム部材の製造方法において、表面水酸化工程は、アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、３０分以上４８時間以下の処理時間で反応させてもよい。この場合、このアルミニウム部材の製造方法は、条項４に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0025】
（条項１３） 条項９～１２の何れか一項に記載のアルミニウム部材の製造方法において、形成工程において凹凸が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さの少なくとも一方は０．５μｍ以上であってもよい。この場合、このアルミニウム部材の製造方法は、条項５に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0026】
（条項１４） 条項９～１３の何れか一項に記載のアルミニウム部材の製造方法において、形成工程において凹凸が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下であってもよい。この場合、このアルミニウム部材の製造方法は、条項６に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0027】
（条項１５） 条項９～１３の何れか一項に記載のアルミニウム部材の製造方法において、前記形成工程において前記凹凸が形成された前記アルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率は１０％以上であってもよい。この場合、このアルミニウム部材の製造方法は、条項７に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0028】
（条項１６） 本開示の他の側面に係るアルミニウム部材は、その表面に樹脂膜を有する対象部材に締結されるアルミニウム部材である。アルミニウム部材は、表面に形成された中間層と、接触層とを備える。接触層は、中間層上に配置され、対象部材と接触可能な第１の凹凸を有する。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。接触層は、アルミニウム水酸化物を含む。第１の凹凸は、対象部材の樹脂膜の厚みに比べて突出長さが小さい。
【0029】
このアルミニウム部材は、対象部材と締結するための部材である。アルミニウム部材の接触層に第１の凹凸があるため、対象部材との締結においてアンカー効果を奏する。このため、アルミニウム部材と対象部材との高摩擦性が安定して維持される。また、アルミニウム部材の表面において中間層が形成されている。中間層は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。よって、対象部材の樹脂膜にアルミニウム部材の接触層の凹凸が突き刺さる場合であっても、締結されるアルミニウム部材と対象部材との間には中間層が介在することとなるため、電気化学作用によるアルミニウム部材の腐食が抑制される。これらにより、このアルミニウム部材は、対象部材との締結において高耐食性を安定して維持できる。このように、このアルミニウム部材は、対象部材との締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できる。
【0030】
（条項１７） 条項１６に記載のアルミニウム部材において、第１の凹凸が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さの少なくとも一方は０．５μｍ以上であってもよい。この場合、このアルミニウム部材は、条項５に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0031】
（条項１８） 条項１６又は１７に記載のアルミニウム部材において、第１の凹凸が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下であってもよい。この場合、このアルミニウム部材は、条項６に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0032】
（条項１９） 条項１６～１８の何れか一項に記載のアルミニウム部材の第１の凹凸が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率は１０％以上であってもよい。この場合、このアルミニウム部材は、条項７に記載の締結方法と同一の効果を奏する。
【0033】
（条項２０） 条項１６～１９の何れか一項に記載のアルミニウム部材は、アルミニウム部材の表面に形成され、マイクロオーダーの第２の凹凸をさらに備えてもよく、第１の凹凸は、第２の凹凸の表面に形成されていてもよい。この場合、第２の凹凸は、アンカー効果に寄与する。第２の凹凸が鋭角な突起であっても、第１の凹凸が第２の凹凸の表面に形成されることで、アルミニウム部材の表面が中間層及び接触層に覆われる。これにより、第２の凹凸は丸み付けされる。このアルミニウム部材によれば、第２の凹凸が鋭角な突起として対象部材の樹脂膜の破断の起点となり得ないため、アルミニウム部材と対象部材との高摩擦性を安定して維持できる。
【0034】
（条項２１） 条項１６～２０の何れか一項に記載のアルミニウム部材の腐食電流密度は、中間層及び接触層を有しないアルミニウム素材の腐食電流密度と比較して１３０分の１以下であってもよい。このアルミニウム部材は、中間層及び接触層を有しないアルミニウム素材に比べて耐食性が高い。
【0035】
［本開示の第１実施形態の例示］
以下、図面を参照して、本開示の第１実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」等の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。本実施形態における噴射材は、ブラスト加工時に噴射される部材であって、一例としてセラミックス（アルミナ、炭化ケイ素等）の砥粒である。特に指定がない限り、本実施形態における噴射材の粒子径は、平均粒子径（Ｄ５０）にて表記する。
以下、図面を参照して、本開示の第１実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」等の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。本実施形態における噴射材は、ブラスト加工時に噴射される部材であって、一例としてセラミックス（アルミナ、炭化ケイ素等）の砥粒である。特に指定がない限り、本実施形態における噴射材の粒子径は、平均粒子径（Ｄ５０）にて表記する。
【0036】
［アルミニウム部材］
図１は、実施形態に係るアルミニウム部材を含む締結ユニットを示す斜視図である。図中のＸ方向及びＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が垂直方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、３次元空間の直交座標系における互いに直交する軸方向である。以下では、ＸＹ平面に沿った方向を水平方向、Ｚ方向を上下方向ともいう。以下では、Ｚ軸の正方向を上方、Ｚ軸の負方向を下方ともいう。図１に示されるように、締結ユニット１は、複数の部材が締結により一体化された部材である。例えば、締結ユニット１は、アルミニウム部材２と、締結部材３と、対象部材４とを備える。本実施形態のアルミニウム部材２は、締結部材３によって対象部材４に締結される。すなわち、アルミニウム部材２は、締結部材３によって、対象部材４に向かって下方に押し込まれ、対象部材４の接触面４ｂと接触する。
図１は、実施形態に係るアルミニウム部材を含む締結ユニットを示す斜視図である。図中のＸ方向及びＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が垂直方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、３次元空間の直交座標系における互いに直交する軸方向である。以下では、ＸＹ平面に沿った方向を水平方向、Ｚ方向を上下方向ともいう。以下では、Ｚ軸の正方向を上方、Ｚ軸の負方向を下方ともいう。図１に示されるように、締結ユニット１は、複数の部材が締結により一体化された部材である。例えば、締結ユニット１は、アルミニウム部材２と、締結部材３と、対象部材４とを備える。本実施形態のアルミニウム部材２は、締結部材３によって対象部材４に締結される。すなわち、アルミニウム部材２は、締結部材３によって、対象部材４に向かって下方に押し込まれ、対象部材４の接触面４ｂと接触する。
【0037】
本実施形態のアルミニウム部材２は、例えば、水平方向に延在する環状の板部材である。アルミニウム部材２は、例えば、ワッシャーである。アルミニウム部材２には、例えば、上下方向に貫通する開口部２ａが設けられている。アルミニウム部材２は、下方に向かって露出している表面２ｂと、上方に向かって露出している裏面２ｃとを有する。アルミニウム部材２の材料は限定されず、例えば、Ａ１１００、Ａ２０２４，Ａ３００３、Ａ４０３２、Ａ５０５２、Ａ６０６１、Ａ７０７５、ＡＤＣ１２などである。
【0038】
締結部材３は、アルミニウム部材２の開口部２ａに挿通され、対象部材４と螺合している。締結部材３は、例えば、雄ねじである。締結部材３は、頭部３ａと、挿入部３ｂとを有する。水平方向において、頭部３ａは、開口部２ａの開口径より大きく、挿入部３ｂより太い。頭部３ａの下方に向かって露出している表面３ｃにおいて挿入部３ｂが設けられている。挿入部３ｂが設けられていない頭部３ａの表面３ｃの一部は、アルミニウム部材２の裏面２ｃに接触する。水平方向において、挿入部３ｂは、開口部２ａの開口径より細い。挿入部３ｂは、上下方向に延在し、少なくとも下端部がねじ切りされている。
【0039】
本実施形態の対象部材４は、締結部材３によってアルミニウム部材２と締結される。対象部材４は、締結部材３と螺合する。対象部材４は、締結部材３が挿入される部材である。対象部材４は、例えば、締結部材３の挿入部３ｂと螺合可能なようにねじ切りがされている開口部４ａを有する。
【0040】
アルミニウム部材２と締結部材３とが締結する場合を説明する。一例として、アルミニウム部材２は、締結部材３によって対象部材４に締結される。アルミニウム部材２は、例えば、開口部２ａの位置と開口部４ａの位置とが重なるように対象部材４の接触面４ｂ上に載置される。アルミニウム部材２は、アルミニウム部材２の表面２ｂが対象部材４の接触面４ｂと接触するように載置される。締結部材３の挿入部３ｂは、アルミニウム部材２及び対象部材４の上方から、アルミニウム部材２及び対象部材４内に挿通される。具体的には、締結部材３の挿入部３ｂは、開口部２ａ内に挿通され、開口部４ａと螺合する。締結部材３が対象部材４の開口部４ａと螺合するにしたがって、締結部材３の表面３ｃがアルミニウム部材２の裏面２ｃに接触し、締結部材３の頭部３ａがアルミニウム部材２を対象部材４側（下方）に押圧する。これにより、アルミニウム部材２の表面２ｂが、対象部材４の接触面４ｂに接触し、押圧される。挿入部３ｂのすべてが開口部２ａ及び開口部４ａ内に挿通されているとき、アルミニウム部材２の表面２ｂが対象部材４の接触面４ｂに適切に突き刺さる。このように、アルミニウム部材２は、締結部材３の頭部３ａと対象部材４との間に挟まれ、アルミニウム部材２は、締結部材３によって対象部材４に締結される。ここで、締結とは、ある部材とある部材とが相対的に回転してひねられることで、当該２つの部材間に挟まれた部材と、当該ある部材とが緩みなく固定されることを含む。
【0041】
図２は、図１のＩＩで示す一点鎖線内の締結ユニットの拡大図である。図２に示されるように、アルミニウム部材２の表面２ｂには、後述の第１の凹凸７ａと第２の凹凸２ｄとが形成されている。以下、アルミニウム部材２の表面２ｂとは、表面への加工及び改質の有無に関わらずアルミニウム部材２の最表面の表層のことである。なお、アルミニウム部材２の表面２ｂは、第２の凹凸２ｄの表層を特に説明する場合には第２の凹凸２ｄの表面２ｂともいう。第２の凹凸２ｄは、マイクロオーダーの凹凸である。マイクロオーダーの凹凸とは、１μｍ以上１０００ μｍ未満の高低差を有する凹凸である。第２の凹凸２ｄには、第２の凹凸２ｄの凸部から凹部にかけて傾斜している傾斜部が形成される。当該傾斜部は、締結部材３による対象部材４との締結に寄与し、せん断耐力及び摩擦力に寄与する応力集中部となっている。
【0042】
アルミニウム部材２は、本体部５と、中間層６と、接触層７と、を備える。接触層７が最も外側（対象部材４側）に位置し、本体部５が表面（対象部材４に接する面）から最も遠い位置に位置する。中間層６は、本体部５と接触層７との間に設けられている。第２の凹凸２ｄは、本体部５の表面に形成されている。本体部５は、主にアルミニウム原子で構成されている。
【0043】
中間層６は、本体部５の第２の凹凸２ｄの表面２ｂに形成されている。中間層６は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。ここでのアモルファス物質とは、アモルファス状態の構造を有する物質を指す。中間層６が有するアモルファス物質は、アルミニウム原子及び酸素原子を含む固体物質の配列が不規則である物質を指す。中間層６は、層状複水酸化物を有さず、アモルファス物質を有する形態を取り得る。中間層６は、アモルファス物質のみを有する形態を取り得る。中間層６は、例えば、緻密なアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で構成されている。中間層６は、第２の凹凸２ｄの上層（本体部５より外側）に位置し、厚みは、例えば、数十ｎｍ以上数μｍ以下である。
【0044】
接触層７は、アルミニウム水酸化物を含み、対象部材４と直接接触可能な層である。接触層７は、中間層６の上層（中間層６より外側）に位置する。アルミニウム水酸化物は、ヒドロキシル基を有するアルミニウムの化合物である。アルミニウム水酸化物は、ダイアスポア、ベーマイト、擬ベーマイト、バイヤライト、ノルストランダイト、ギブサイト及びドイライトの少なくとも１つを含む。アルミニウム水酸化物は、ダイアスポア、ベーマイト、擬ベーマイト、バイヤライト、ノルストランダイト、ギブサイト及びドイライトの何れか１つを含んでよい。アルミニウム水酸化物は、ダイアスポア、ベーマイト、擬ベーマイト、バイヤライト、ノルストランダイト、ギブサイト及びドイライトの中から選択された複数の種類のアルミニウム水酸化物を含んでよい。
【0045】
接触層７は、対象部材４と接触可能な第１の凹凸７ａを有する。接触層７は、例えば、対象部材４と接触可能なマイクロオーダー及びナノオーダーの少なくとも一方のオーダーの第１の凹凸７ａを有する。ナノオーダーの凹凸とは、１ｎｍ以上１０００ ｎｍ未満の高低差を有する凹凸である。接触層７は、例えば、対象部材４と接触可能な１０ μｍ以下の第１の凹凸７ａを有する。第１の凹凸７ａが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方は０．５μｍ以上である。ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方は、対象部材４の後述の樹脂膜８の厚さ未満であってもよい。ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方は、例えば、５０μｍ未満であってもよく、４５ μｍ以下であってもよい。第１の凹凸７ａのみが形成されたアルミニウム部材２においてＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に規定される最大高さＲｙは、０．５μｍ以上であってもよい。第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄが形成されたアルミニウム部材２においてＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に規定される十点平均粗さＲｚは、０．５μｍ以上であってもよい。
【0046】
第１の凹凸７ａが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下である。また、第１の凹凸７ａが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒは１０％以上である。なお、第１の凹凸７ａが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒは２０％以上であってもよい。
【0047】
アルミニウム部材２は、本体部５と中間層６との間に析出層が形成されていてもよい。当該析出層は、熱処理によりアルミニウム部材２の本体部５からケイ素（Ｓｉ）又はマグネシウム（Ｍｇ）などのアルミニウム合金元素が析出したことにより形成された層である。例えば、中間層６の近くに存在する本体部５が、当該析出層を有していてもよい。
【0048】
対象部材４は、その表面に樹脂膜８を有する。例えば、樹脂膜８は、アルミニウム部材２の接触層７と接触可能な接触面４ｂに設けられる。対象部材４は、樹脂膜８より内側（アルミニウム部材２から遠い下方の位置）に位置する対象本体部９を有する。樹脂膜８は、対象本体部９を覆うように設けられ、外部に向かって露出している。樹脂膜８は、電着塗装膜又はコーティングである。樹脂膜８の材料は限定されず、例えば、エポキシ、ポリウレタン、ポリエステル、シリコーン、アクリル、フッ素樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、液晶ポリマー、ポリプロピレン、アクリルニトリルブタジエンスチレン又はこれらの組み合わせなどである。
【0049】
樹脂膜８は、例えば、第１の凹凸７ａが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおける最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方の値より大きい厚さを有する。樹脂膜８は、例えば、アルミニウム部材２の第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおける最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方の値より大きい厚さを有する。樹脂膜８は、例えば、５μｍ以上５０ μｍ以下である。
【0050】
対象部材４の対象本体部９の材料は限定されず、金属であっても樹脂であってもよい。対象本体部９は、アルミニウム部材２に対して電位差を有する材料で構成されてもよく、電位差を有しない材料で構成されていなくてもよい。対象本体部９の材料は、例えば、鉄、アルミニウム、チタン、銅、樹脂(炭素繊維強化樹脂等)やセラミック又はこれらの組み合わせである。アルミニウム部材２と対象部材４とは、少なくとも締結後において電位差を有し得る。
【0051】
以上、第１実施形態に係るアルミニウム部材２は、その表面に樹脂膜８を有する対象部材４と締結するための部材である。アルミニウム部材２は、接触層７を備える。接触層７は、対象部材４と接触可能な第１の凹凸７ａを有する。接触層７は、例えば、対象部材４と接触可能なマイクロオーダー及びナノオーダーの少なくとも一方のオーダーの第１の凹凸７ａを有する。接触層７は、アルミニウム水酸化物を含む。アルミニウム部材２と対象部材４とが締結部材３によって締結されるとき、アルミニウム部材２の第１の凹凸７ａが対象部材４の樹脂膜８に突き刺さる。表面に凹凸がない場合に比べて、第１の凹凸７ａによってアルミニウム部材２と樹脂膜８との接触表面積が増大する。したがって、対象部材４の樹脂膜８に突き刺さった第１の凹凸７ａは、対象部材４との締結においてアンカー効果を奏する。このため、アルミニウム部材２と対象部材４との高摩擦性を安定して維持できる。
【0052】
また、アルミニウム部材２は、中間層６を備えている。中間層６は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。ここで、少なくともアルミニウム部材２の本体部５と対象部材４とが直接接触する場合、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が生じる場合がある。例えば、アルミニウム部材２の材料と対象部材４の材料とが異なる種類の金属を有する場合、アルミニウム部材２と対象部材４との間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）が生じる場合がある。また、例えば、アルミニウム部材２と対象部材４とが同一の材料を含む場合又は対象部材４が導電性を有する物質を含む場合、アルミニウム部材２と対象部材４との間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される迷走電流腐食（電蝕）が生じる場合がある。本実施形態では、アルミニウム部材２の接触層７の第１の凹凸７ａが対象部材４の樹脂膜８に突き刺さった場合であっても、締結されたアルミニウム部材２と対象部材４との間には中間層６が介在することとなる。中間層６は、絶縁性を有するため、アルミニウム部材２の本体部５と対象部材４の樹脂膜８及び対象本体部９とが接触することが抑制される。仮に、対象部材４が導電性物質又は誘電体を有する場合であっても、対象部材４とアルミニウム部材２の本体部５と接触することが抑制されるため、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が抑制される。よって、アルミニウム部材２は、対象部材４との締結において高耐食性を安定して維持できる。このように、このアルミニウム部材２は対象部材４との締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できる。
【0053】
また、アルミニウム部材２において、第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方は０．５μｍ以上である。アルミニウム部材の表面には、最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚが０．５ μｍ以上の凹凸が形成されるため、摩擦性への寄与が大きい凹凸が形成される。
【0054】
また、アルミニウム部材２において、第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さＲｚに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙの割合は１．０以上２．０以下である。この場合、このアルミニウム部材２は、高摩擦性及び高耐食性を発揮できる凹凸を有する。
【0055】
また、アルミニウム部材２において、第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒは１０％以上である。この場合、アルミニウム部材２の表面２ｂには、適切な数の第１の凹凸７ａが形成されている。このため、アルミニウム部材２と対象部材４との締結において高摩擦性を発揮できる。また、第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒは２０％以上であってもよい。この場合、アルミニウム部材２の表面２ｂには、より多くの第１の凹凸７ａが形成されている。このため、アルミニウム部材２と対象部材４との締結において更なる高摩擦性を発揮できる。なお、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒは、完全に平坦な面では０となり、表面の形状が緻密で起伏が大きいほど大きくなる。このことから、第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが大きければ大きいほど、より多くの第１の凹凸７ａが形成され、アルミニウム部材２と対象部材４との締結において更なる高摩擦性を発揮できる。
【0056】
アルミニウム部材２は、アルミニウム部材２の表面２ｂに形成され、マイクロオーダーの第２の凹凸２ｄをさらに備える。第１の凹凸７ａは、第２の凹凸２ｄの表面２ｂに形成されている。この場合、第２の凹凸２ｄは、アンカー効果に寄与する。第２の凹凸２ｄが鋭角な突起であっても、第１の凹凸７ａが第２の凹凸２ｄの表面２ｂに形成されることで、アルミニウム部材２の表面２ｂが中間層６及び接触層７に覆われる。これにより、第２の凹凸２ｄは丸み付けされる。このアルミニウム部材２によれば、第２の凹凸２ｄが鋭角な突起として対象部材４の樹脂膜８の破断の起点となり得ないため、アルミニウム部材２と対象部材４との高摩擦性を安定して維持できる。
【0057】
また、アルミニウム部材２の腐食電流密度は、中間層６及び接触層７を有しないアルミニウム素材の腐食電流密度と比較して１３０分の１以下である。このアルミニウム部材２は、中間層６及び接触層７を有しないアルミニウム素材に比べて耐食性が高い。また、アルミニウム部材２の腐食電流密度は、中間層６及び接触層７を有しないアルミニウム素材の腐食電流密度と比較して１４０分の１以下であってもよい。この場合、アルミニウム部材２は、中間層６及び接触層７を有しないアルミニウム素材、並びに、中間層６及び接触層７の形成が十分ではないアルミニウム部材に比べて耐食性が高い。アルミニウム部材２の腐食電流密度は、中間層６及び接触層７を有しないアルミニウム素材の腐食電流密度と比較して１６０分の１以下、又は、１８０分の１以下であってもよい。この場合、アルミニウム部材２には、十分な厚さの中間層６及び接触層７が形成されているため、アルミニウム部材２は、中間層６及び接触層７を有しないアルミニウム素材、並びに、中間層６及び接触層７の形成が十分ではないアルミニウム部材に比べて耐食性がより高い。
【0058】
［締結方法及びアルミニウム部材の製造方法］
アルミニウム部材２の製造方法に用いる装置概要を説明する。最初に、アルミニウム部材２の表面２ｂにブラスト加工を行う装置を説明する。ブラスト加工装置は、重力式（吸引式）のエアブラスト装置、直圧式（加圧式）のエアブラスト装置、遠心式のブラスト装置、等何れのタイプを用いてもよい。本実施形態に係る製造方法は、一例として、いわゆる直圧式（加圧式）のエアブラスト装置を用いる。図３は、アルミニウム部材の製造方法に用いるブラスト加工装置の概念図である。ブラスト加工装置１０は、処理室１１、噴射ノズル１２、貯留タンク１３、加圧室１４、圧縮気体供給機１５及び集塵機（不図示）を備える。
アルミニウム部材２の製造方法に用いる装置概要を説明する。最初に、アルミニウム部材２の表面２ｂにブラスト加工を行う装置を説明する。ブラスト加工装置は、重力式（吸引式）のエアブラスト装置、直圧式（加圧式）のエアブラスト装置、遠心式のブラスト装置、等何れのタイプを用いてもよい。本実施形態に係る製造方法は、一例として、いわゆる直圧式（加圧式）のエアブラスト装置を用いる。図３は、アルミニウム部材の製造方法に用いるブラスト加工装置の概念図である。ブラスト加工装置１０は、処理室１１、噴射ノズル１２、貯留タンク１３、加圧室１４、圧縮気体供給機１５及び集塵機（不図示）を備える。
【0059】
処理室１１の内部には、噴射ノズル１２が収容されており、処理室１１にてワーク（ここではアルミニウム部材２）に対してブラスト加工が行われる。噴射ノズル１２にて噴射された噴射材は、粉塵とともに処理室１１の下部に落下する。落下した噴射材は、貯留タンク１３に供給され、粉塵は集塵機へ供給される。貯留タンク１３に貯留された噴射材は加圧室１４に供給され、圧縮気体供給機１５により加圧室１４が加圧される。加圧室１４に貯留された噴射材は、圧縮気体とともに噴射ノズル１２に供給される。このように、噴射材を循環させながらワークがブラスト加工される。
【0060】
図４は、実施形態に係るアルミニウム部材の製造方法に用いるブラスト加工装置の構成を説明する図である。図４に示されるブラスト加工装置１０は、図３に示された直圧式のブラスト装置である。図４では、処理室１１の壁面を一部省略して示している。
【0061】
図４に示されるように、ブラスト加工装置１０は、圧縮気体供給機１５が接続され密閉構造に形成された噴射材の貯留タンク１３及び加圧室１４と、加圧室１４内に貯留タンク１３と連通する定量供給部１６と、定量供給部１６に連接管１７を介して連通する噴射ノズル１２と、噴射ノズル１２の下方にワークを保持しながら可動する加工テーブル１８と、制御部１９とを備える。
【0062】
制御部１９は、ブラスト加工装置１０の構成要素を制御する。制御部１９は、一例として表示部及び処理部を含む。処理部は、ＣＰＵ及び記憶部などを有する一般的なコンピュータである。制御部１９は、設定された噴射圧力及び噴射速度に基づいて貯留タンク１３及び加圧室１４へ圧縮気体を供給する圧縮気体供給機１５のそれぞれの供給量を制御する。また、制御部１９は、設定されたワークとノズルとの間の距離、及び、ワークの走査条件（速度、送りピッチ、走査回数など）に基づいて、噴射ノズル１２の噴射位置の制御をする。具体的な一例として、制御部１９は、ブラスト加工処理前に設定された走査速度（Ｘ方向）と送りピッチ（Ｙ方向）とを用いて噴射ノズル１２の位置を制御する。制御部１９は、ワークを保持する加工テーブル１８を移動させることにより、噴射ノズル１２の位置を制御する。
【0063】
図５は、図４の噴射ノズルの断面図である。噴射ノズル１２は、本体部である噴射管ホルダー１２０を有する。噴射管ホルダー１２０は、内部に噴射材及び圧縮気体を通過させる空間を有する筒状部材である。噴射管ホルダー１２０の一端は、噴射材導入口１２３であり、その他端は噴射材吐出口１２２である。噴射管ホルダー１２０の内部には、噴射材導入口１２３側から噴射材吐出口１２２に向けて先細りした内壁面が形成されており、傾斜角度を有する円錐形状の収束加速部１２１が構成されている。噴射管ホルダー１２０の噴射材吐出口１２２側には、円筒形状の噴射管１２４が連通して設けられている。収束加速部１２１は、噴射管ホルダー１２０の円筒形部の中間から噴射管１２４に向けて先細りしている。これにより、圧縮気体流１１５が形成される。
【0064】
噴射ノズル１２の噴射材導入口１２３には、ブラスト加工装置１０の連接管１７が接続されている。これにより、貯留タンク１３、加圧室１４内の定量供給部１６、連接管１７、及び、噴射ノズル１２が順次連接された噴射材経路を形成している。
【0065】
このように構成されたブラスト加工装置１０は、制御部１９により制御された供給量の圧縮気体が圧縮気体供給機１５から貯留タンク１３及び加圧室１４に供給される。そして、一定の圧流力によって、貯留タンク１３内の噴射材は、加圧室１４内の定量供給部１６で定量され、連接管１７を介して噴射ノズル１２に供給され、噴射ノズル１２の噴射管１２４よりワークの加工面に噴射される。これにより、常に一定の噴射材がワークの加工面に噴射される。そして、噴射ノズル１２のワークの加工面への噴射位置が制御部１９により制御され、ワークがブラスト加工される。
【0066】
また、噴射された噴射材とブラスト加工で生じた切削粉は、図示しない集塵機により吸引される。処理室１１から集塵機に向かう経路には図示しない分級機が配置されており、再使用可能な噴射材とその他微粉（再使用できないサイズとなった噴射材やブラスト加工で生じた切削粉）とに分離される。再使用可能な噴射材は貯留タンク１３に収容され、再び噴射ノズル１２に供給される。微粉は集塵機にて回収される。
【0067】
次に、締結ユニット１の締結方法及びアルミニウム部材２の製造方法の一連の流れを説明する。図６は、実施形態に係るアルミニウム部材の製造方法を含む締結方法ＭＴのフローチャートである。図６に示されるように、最初に、準備工程（Ｓ１０）として、その表面に樹脂膜８を有する対象部材４とアルミニウム部材２とが準備される。準備工程（Ｓ１０）は、少なくとも対象部材４を決定する決定工程を有してもよい。後述の締結工程（Ｓ１４）において用いる対象部材４を予め決定しておくことで、対象部材４に合わせてアルミニウム部材２に対する処理内容を決定することができる。決定工程では、例えば、接触面４ｂにおいて、５μｍ以上５０ μｍ以下の樹脂膜８が形成されている対象部材４を後述の締結工程（Ｓ１４）に用いる対象部材４として決定する。
【0068】
また、準備工程（Ｓ１０）として、所定の噴射材がブラスト加工装置１０に充填される。噴射材の粒子径は、例えば３０μｍ以上１０００ μｍ以下である。噴射材の粒子径が小さくなるほど、質量が小さくなるため、慣性力が低くなる。このため、噴射材の粒子径が３０ μｍより小さい場合には所望の形状の第２の凹凸２ｄを形成することが困難となる。また、噴射材の粒子径が３０μｍより小さい場合には噴射材の流動性が悪くなり、ブラスト加工装置１０における噴射が不安定になる可能性がある。粒子径が１０００ μｍを超える噴射材がアルミニウム部材に噴射された場合、このアルミニウム部材の最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚが対象部材の樹脂膜の厚みを超える可能性がある。また、粒子径が１０００μｍを超える噴射材がアルミニウム部材に向けて噴射された場合、欠損する噴射材の数が多くなることによって、アルミニウム部材の表面に当たることになる噴射材の粒度分布が短時間で大きく変動する。この場合、アルミニウム部材の表面に対して均一な処理を実行することができなくなる。このため、第２の凹凸２ｄの安定した形成を実現できる噴射材の粒子径は、３０μｍ以上１０００ μｍ以下となる。噴射材の粒子径は、例えば３０ μｍ以上７１０ μｍ以下であってもよい。噴射材の材質は、例えばアルミナである。噴射材は、例えば、鋭角状の突起を有する。
【0069】
ブラスト加工装置１０の制御部１９は、準備工程（Ｓ１０）として、ブラスト加工条件を取得する。制御部１９は、ブラスト加工条件を、オペレータの操作又は記憶部に記憶された情報に基づいて取得する。ブラスト加工条件には、噴射圧力、噴射速度、ノズル間距離、ワークの走査条件（速度、送りピッチ、走査回数）などが含まれる。噴射圧力は、例えば０．３ＭＰａ以上２．０ ＭＰａ以下である。噴射圧力が小さくなるほど、慣性力が低くなる。このため、噴射圧力が０．３ ＭＰａより小さい場合には所望の形状の第２の凹凸２ｄを形成することが困難となる。噴射圧力が大きくなるほど、慣性力が高くなる。このため、アルミニウム部材２との衝突により噴射材が粉砕され易くなる。その結果、（１）衝突のエネルギーが第２の凹凸２ｄの形成以外に分散されることから加工効率が悪い（２）噴射材の損耗が激しく、経済的でない、等の問題が発生する。このような問題は、噴射圧力が２．０ＭＰａを越えた場合に顕著となる。制御部１９は、ブラスト加工条件を管理することで、アルミニウム部材２の表面２ｂの第２の凹凸２ｄの大きさ、凹凸の数などをマイクロオーダーで精密にコントロールする。なお、ブラスト加工条件には、ブラスト加工対象領域を特定する条件が含まれていてもよい。この場合、選択的な表面処理が可能となる。
【0070】
続いて、形成工程（Ｓ１２）として、アルミニウム部材２の表面２ｂに第２の凹凸２ｄを形成する。形成工程（Ｓ１２）は、例えば、ブラスト加工工程を含む。ブラスト加工装置１０は、ブラスト加工工程として、以下の一連の処理を行う。まず、ブラスト加工対象となるアルミニウム部材２が処理室１１内の加工テーブル１８上にセットされる。次に、制御部１９は、図示しない集塵機を作動させる。集塵機は、制御部１９の制御信号に基づいて、処理室１１の内部を減圧して負圧状態とする。次に、噴射ノズル１２は、制御部１９の制御信号に基づいて、噴射圧力０．３ＭＰａ以上２．０ ＭＰａ以下の範囲で、噴射材を圧縮空気の固気二相流として噴射する。次いで、制御部１９は、加工テーブル１８を作動させ、アルミニウム部材２を固気二相流の噴射流中（図５では噴射ノズルの下方）に移動させる。ここで、制御部１９は、加工テーブル１８の作動を継続させて、アルミニウム部材２に対して噴射流が予め設定された軌跡を描くように作動させる。
【0071】
粒子径３０ μｍ以上１０００μｍ以下の噴射材を用いて、噴射圧力０．３ ＭＰａ以上２．０ ＭＰａ以下の範囲でブラスト加工をすることにより、アルミニウム部材２の表面２ｂに所望のマイクロオーダーの第２の凹凸２ｄが形成される。ブラスト加工により、第２の凹凸２ｄにおいてＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に規定される算術平均粗さＲａは、０．７μｍ以上５．０ μｍ以下となってもよい。ブラスト加工により。第２の凹凸２ｄにおいてＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に規定される算術平均傾斜ＲΔａは、０．１７以上０．５０以下となってもよい。ブラスト加工により、第２の凹凸２ｄにおいてＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に規定される二乗平均平方根傾斜ＲΔｑは、０．２７以上０．６０以下となってもよい。ブラスト加工装置１０の作動を停止した後、アルミニウム部材２を取り出し、ブラスト加工が完了する。以上のブラスト加工を実行することで、マイクロオーダーの第２の凹凸２ｄが形成される。なお、ブラスト加工を実行することにより、アルミニウム部材２の表面２ｂの傷、アルミニウム部材２の表面２ｂに付着した付着物等が適切に削り取られる。
【0072】
続いて、形成工程（Ｓ１２）として、第２の凹凸２ｄが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、中間層６と接触層７とを形成する。形成工程（Ｓ１２）は、例えば、表面水酸化工程を含む。表面水酸化工程として、アルミニウム部材２の表面２ｂと水蒸気とを反応させて、アルミニウム部材２の表面２ｂをアルミニウム水酸化物に改質し、中間層６及び接触層７とを形成する。表面水酸化工程では、第２の凹凸２ｄが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂと水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって４．３０ＭＰａ以下の圧力下で反応させる。表面水酸化工程では、第２の凹凸２ｄが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂと水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって４．３０ ＭＰａ以下の圧力下で反応させる。上述の４．３０ＭＰａとは、２５０℃のときの飽和水蒸気圧の有効数字４桁目を四捨五入した数値である。または、表面水酸化工程では、第２の凹凸２ｄが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂと水蒸気とを、１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させてもよい。当該温度は、アルミニウム部材２の表面２ｂと水蒸気とを反応させる機器内の空間（雰囲気）の温度である。このとき、表面水酸化工程では、アルミニウム部材２の表面２ｂと水蒸気とを、３０分以上４８時間以下の処理時間で反応させる。
【0073】
これにより、第２の凹凸２ｄの表面２ｂに中間層６が形成され、中間層６上に第１の凹凸７ａを有する接触層７が形成される。中間層６は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。ここでのアモルファス物質とは、アルミニウム原子及び酸素原子を含み、アモルファス状態の構造を有する物質を指す。中間層６は、層状複水酸化物を有さず、アモルファス物質を有する形態を取り得る。中間層６は、例えば、緻密なアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で構成されている。中間層６は、第２の凹凸２ｄの上層（本体部５より外側）に位置し、厚みは、例えば、数十ｎｍ以上数μｍ以下である。
【0074】
接触層７は、アルミニウム水酸化物を含む。接触層７は、中間層６の上層に位置する。アルミニウム水酸化物は、ヒドロキシル基を有するアルミニウムの化合物である。アルミニウム水酸化物は、ダイアスポア、ベーマイト、擬ベーマイト、バイヤライト、ノルストランダイト、ギブサイト及びドイライトの少なくとも１つを含む。アルミニウム水酸化物は、ダイアスポア、ベーマイト、擬ベーマイト、バイヤライト、ノルストランダイト、ギブサイト及びドイライトの何れか１つを含んでよい。アルミニウム水酸化物は、ダイアスポア、ベーマイト、擬ベーマイト、バイヤライト、ノルストランダイト、ギブサイト及びドイライトの中から選択された複数の種類のアルミニウム水酸化物を含んでよい。接触層７の形成により、ブラスト加工工程により形成された第２の凹凸２ｄの鋭利な部分（鋭角な突起）上に、中間層６を介して接触層７が形成され、アルミニウム水酸化物に改質されるため、第２の凹凸２ｄに入り込む後述の対象部材４の樹脂膜８が当該鋭利な部分を起点として破断することが起きにくくなるという付加的な効果も奏する。
【0075】
接触層７は、対象部材４と接触可能な第１の凹凸７ａを有する。接触層７は、例えば、対象部材４と接触可能なマイクロオーダー及びナノオーダーの少なくとも一方のオーダーの第１の凹凸７ａを有する。第１の凹凸７ａは、対象部材４の樹脂膜８の厚みに比べて突出長さが小さい。第１の凹凸７ａの突出長さは、例えば、５０μｍ未満である。第１の凹凸７ａが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方は０．５μｍ以上である。ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方は、対象部材４の樹脂膜８の厚さ未満であってもよい。すなわち、第１の凹凸７ａの突出長さは、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方で表されてもよい。ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの少なくとも一方は、例えば、５０μｍ未満であってもよい。上述の値は、例えば、第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおける最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚである。なお、上述の値は、例えば、第１の凹凸７ａのみが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおける最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚであってもよい。
【0076】
第１の凹凸７ａが形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下である。
【0077】
形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程では、工程開始後から所定の期間において、アルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ナノオーダーのアルミニウム水酸化物の鋭角な結晶が形成される。その後、表面水酸化工程におけるアルミニウム部材２と水蒸気との反応が継続されることでマイクロオーダー及びナノオーダーの少なくとも一方のオーダーの第１の凹凸７ａが形成される。アルミニウム部材２の表面２ｂには、第１の凹凸７ａとして、例えば、マイクロオーダーの凹凸とナノオーダーの凹凸とが混在した凹凸が形成される。なお、形成工程（Ｓ１２）のブラスト加工工程が実行され、アルミニウム部材２の表面２ｂに第２の凹凸２ｄが形成されている場合、第１の凹凸７ａは、第２の凹凸２ｄを丸み付ける効果を奏する。
【0078】
次に、締結工程（Ｓ１４）として、アルミニウム部材２の第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄを対象部材４の樹脂膜８に突き刺しつつ、アルミニウム部材２と対象部材４とを締結させる。例えば、作業者は、アルミニウム部材２を対象部材４の接触面４ｂ上に、開口部２ａの位置と開口部４ａの位置とが重なるように載置する。アルミニウム部材２は、アルミニウム部材２の表面２ｂが対象部材４の接触面４ｂと接触するように載置される。アルミニウム部材２及び対象部材４の上方から、アルミニウム部材２及び対象部材４内に挿通される。具体的には、作業者は、例えば、締結部材３の挿入部３ｂを、開口部２ａ内に挿通し、対象部材４の開口部４ａと螺合させる。締結部材３を対象部材４の開口部４ａと螺合させるにしたがって、締結部材３の頭部３ａの表面３ｃをアルミニウム部材２の裏面２ｃに接触させ、アルミニウム部材２を対象部材４側（下方）に押圧させることができる。これにより、締結部材３の頭部３ａと対象部材４とに挟まれたアルミニウム部材２の表面２ｂは、対象部材４の接触面４ｂに設けられた樹脂膜８に突き刺さる。挿入部３ｂのすべてが開口部２ａ及び開口部４ａ内に挿通されるとき、アルミニウム部材２の表面２ｂが対象部材４の接触面４ｂに適切に突き刺さる。このように、アルミニウム部材２は、締結部材３の頭部３ａと対象部材４との間に挟まれ、アルミニウム部材２は、締結部材３によって対象部材４に締結される。なお、締結工程（Ｓ１４）では、上述のような作業者によらず、図示しない締結装置等によって自動的にアルミニウム部材２と対象部材４とが締結されてもよい。締結工程（Ｓ１４）が終了すると、図６に示されたフローチャートが終了する。
【0079】
以上説明したように、締結方法ＭＴ及びアルミニウムの製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）後のアルミニウム部材２の表面２ｂには、第２の凹凸２ｄと、接触層７において第１の凹凸７ａとが形成される。接触層７は、アルミニウム水酸化物を含むため、アルミニウム部材２の第２の凹凸２ｄの表面は、第１の凹凸７ａによって丸み付けられる。そして、締結工程（Ｓ１４）によりアルミニウム部材２の第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄが対象部材４の樹脂膜８に突き刺さる。対象部材４の樹脂膜８に突き刺さった第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄは、対象部材４との締結においてアンカー効果を奏する。このため、アルミニウム部材２と対象部材４との高摩擦性を安定して維持できる。
【0080】
また、アルミニウム部材２の表面において、中間層６が形成されている。中間層６は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。ここで、少なくともアルミニウム部材２の本体部５と対象部材４とが直接接触する場合、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が生じる場合がある。例えば、アルミニウム部材２の材料と対象部材４の材料とが異なる種類の金属を有する場合、アルミニウム部材２と対象部材４との間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）が生じる場合がある。また、例えば、アルミニウム部材２と対象部材４とが同一の材料を含む場合又は対象部材４が導電性を有する物質を含む場合、アルミニウム部材２と対象部材４との間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される迷走電流腐食（電蝕）が生じる場合がある。本実施形態では、アルミニウム部材２の接触層７の第１の凹凸７ａが対象部材４の樹脂膜８に突き刺さった場合であっても、締結されたアルミニウム部材２と対象部材４との間には中間層６が介在することとなる。中間層６は、絶縁性を有するため、アルミニウム部材２の本体部５と対象部材４の樹脂膜８及び対象本体部９とが接触することが抑制される。仮に、対象部材４が導電性物質又は誘電体を有する場合であっても、対象部材４とアルミニウム部材２の本体部５と接触することが抑制されるため、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が抑制される。よって、アルミニウム部材２は、対象部材４との締結において高耐食性を安定して維持できる。このように、この締結方法ＭＴにおいて、高摩擦性及び高耐食性が発揮される。また、このアルミニウム部材の製造方法は、対象部材４との締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できるアルミニウム部材２を製造できる。
【0081】
また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）は、アルミニウム部材２の表面２ｂと飽和水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって約４．３０ＭＰａ以下の圧力下で反応させ、アルミニウム部材２の表面２ｂをアルミニウム水酸化物に改質し、中間層６及び接触層７を形成する表面水酸化工程を含む。この場合、アルミニウム部材２は、上述の圧力により水蒸気と反応するため、この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２の表面において、中間層６と、第１の凹凸７ａを有する接触層７と、を形成できる。
【0082】
また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、表面水酸化工程は、アルミニウム部材２の表面２ｂと飽和水蒸気とを、１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させる。この場合、この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材と飽和水蒸気とを１００℃より高い熱を加えて反応させることで、アルミニウム部材２の表面２ｂをアルミニウム水酸化物に容易に改質できる。また、この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２と飽和水蒸気とを１００℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させることで、適切な剛性を有する第１の凹凸７ａを形成できる。この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材と飽和水蒸気とを反応させる熱は、２５０℃以下であれば、１００℃より高ければ高いほどよい。この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２と飽和水蒸気とを１２０℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させることで、十分な水蒸気の圧力と熱とがアルミニウム部材に加わって、適切な厚さの接触層と中間層が形成され、より高摩擦性及び高耐食性を発揮できるアルミニウム部材を製造できる。この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２と飽和水蒸気とを１８０℃以上２５０℃以下の熱を加えて反応させることで、更に高い水蒸気の圧力と熱とがアルミニウム部材に加わって、より適切な厚さの接触層と中間層が形成され、高摩擦性及び高耐食性をさらに発揮できるアルミニウム部材を製造できる。
【0083】
また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、表面水酸化工程は、アルミニウム部材の表面と飽和水蒸気とを、３０分以上４８時間以下の処理時間で反応させる。この場合、この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２の表面２ｂに適切な厚さのアルミニウム水酸化物の層を形成でき、耐食性のよいアルミニウム部材を製造できる。この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材と飽和水蒸気とを反応させる時間は、４８時間以下であれば、３０分より長ければ長いほどよい。この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２と飽和水蒸気とを２時間以上４８時間以下の処理時間で反応させることで、十分な水蒸気の圧力と熱とがアルミニウム部材に加わって、適切な厚さの接触層と中間層が形成され、より高摩擦性及び高耐食性を発揮できるアルミニウム部材を製造できる。この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２と飽和水蒸気とを４時間、８時間、１６時間又は２４時間以上であって、４８時間以下の処理時間で反応させることで、より長い時間、水蒸気の圧力と熱とがアルミニウム部材に加わって、より適切な厚さ接触層と中間層が形成され、高摩擦性及び高耐食性をさらに発揮できるアルミニウム部材を製造できる。
【0084】
また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）において第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さの少なくとも一方は０．５μｍ以上である。この場合、この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法では、アルミニウム部材２の表面２ｂには、最大高さ及び十点平均粗さが０．５ μｍ以上の第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されるため、摩擦性への寄与が大きい凹凸が形成される。
【0085】
また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）において第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材の表面において、ＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される十点平均粗さに対するＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さの割合は１．０以上２．０以下である。この場合、この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、高摩擦性及び高耐食性を発揮できる第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）を形成できる。
【0086】
また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）において第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒは１０％以上である。この場合、アルミニウム部材２の表面２ｂには、適切な数の第１の凹凸７ａが形成されている。このため、アルミニウム部材２と対象部材４との締結において高摩擦性を発揮できる。また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）において第１の凹凸７ａ（及び第２の凹凸２ｄ）が形成されたアルミニウム部材２の表面２ｂにおいて、ＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒは２０％以上であり得る。この場合、アルミニウム部材２の表面２ｂには、より多くの第１の凹凸７ａが形成されている。このため、アルミニウム部材２と対象部材４との締結において更なる高摩擦性を発揮できる。
【0087】
また、締結方法ＭＴによれば、対象部材４の樹脂膜８の厚みは、５μｍ以上５０ μｍ以下である。この場合、この締結方法ＭＴでは、樹脂膜８の厚みが５ μｍ以上であるため、アルミニウム部材２の接触層７の第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄが対象部材４の樹脂膜８内に適切に突き刺さることができる。また、この締結方法ＭＴでは、樹脂膜８の厚みが５０μｍ以下であるため、アルミニウム部材２と対象部材４との間で摩擦が生じる時に樹脂膜８がアルミニウム部材２に対して変形する度合いが小さくなり、破断を抑制できる。これらより、この締結方法ＭＴは、アルミニウム部材２と対象部材４との高摩擦力を適切に発揮させることができる。また、形成工程（Ｓ１２）において第１の凹凸７ａが形成される前に第２の凹凸２ｄが形成されることで、アルミニウム部材２の表面２ｂを樹脂膜８の厚みに対応した適切な粗さとすることができる。
【0088】
さらに、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、アルミニウム部材２の表面２ｂにおけるＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さが０．５μｍ以上であり、かつ、樹脂膜８の厚みに対して小さく、アルミニウム部材２の表面２ｂにおけるＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが１０％以上となるアルミニウム部材２を製造できる。このアルミニウム部材２は、安定して高摩擦性を発揮できる。アルミニウム部材２の表面２ｂにおけるＪＩＳ－Ｂ０６０１：１９９４にて規定される最大高さ及び十点平均粗さが０．５μｍ以上であり、かつ、樹脂膜８の厚みに対して小さく、アルミニウム部材２の表面２ｂにおけるＪＩＳ－Ｂ０６８１－２：２０１８にて規定される輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが２０％以上となるアルミニウム部材２を製造できる。このアルミニウム部材２は、安定して更なる高摩擦性を発揮できる。
【0089】
さらに、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）においてブラスト加工が実行されることで、アルミニウム部材２の表面２ｂの傷、アルミニウム部材２の表面２ｂに付着した付着物等が適切に削り取られ、均一な第２の凹凸２ｄが形成される。したがって、ブラスト加工工程及び表面水酸化工程が実行されるアルミニウム部材２と、対象部材４との締結において、発揮される摩擦力のばらつきが小さくなる。締結ユニット１は、安定して高摩擦性を発揮できる。
【0090】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るアルミニウム部材、当該アルミニウム部材の製造方法、及び、締結方法について図８を参照しながら説明する。第２実施形態に係る締結ユニット１Ａは、第１実施形態に係る締結ユニット１とは異なる数の締結部材３及び対象部材４を備えている。以降の説明では、第１実施形態と重複する説明を適宜省略する。
次に、第２実施形態に係るアルミニウム部材、当該アルミニウム部材の製造方法、及び、締結方法について図８を参照しながら説明する。第２実施形態に係る締結ユニット１Ａは、第１実施形態に係る締結ユニット１とは異なる数の締結部材３及び対象部材４を備えている。以降の説明では、第１実施形態と重複する説明を適宜省略する。
【0091】
図７は、実施形態に係るアルミニウム部材を含む締結ユニットを示す上面図である。図８は、実施形態に係るアルミニウム部材を含む締結ユニットを示す断面図である。図７及び図８に示す例では、締結ユニット１は、複数の部材が締結により一体化された部材である。例えば、締結ユニット１は、アルミニウム部材２と、一対の締結部材３Ａと、一対の対象部材４Ａとを備える。第２実施形態のアルミニウム部材２は、一対の締結部材３Ａによって一対の対象部材４Ａに締結される。すなわち、アルミニウム部材２は、一対の締結部材３Ａによって、一対の対象部材４Ａの間に挟み込まれ、各対象部材４Ａの接触面４ｂと接触する。
【0092】
本実施形態のアルミニウム部材２は、例えば、水平方向に延在する板部材である。アルミニウム部材２には、例えば、上下方向に貫通する開口部２ａが設けられている。アルミニウム部材２は、少なくとも上方及び下方に向かって露出している表面２ｂを有する。
【0093】
締結ユニット１は、一対の締結部材３Ａとして、第１締結部材３１及び第２締結部材３２を備える。第１締結部材３１及び第２締結部材３２は、上下方向において、アルミニウム部材２及び一対の対象部材４Ａを間に挟んでいる。第１締結部材３１は、アルミニウム部材２及び一対の対象部材４Ａに挿通されており、第２締結部材３２と螺合している。第１締結部材３１は、第２締結部材３２の上方に設けられている。第１締結部材３１は、例えば、ボルトである。第１締結部材３１は、アルミニウム部材２の開口部２ａに挿通されている。第１締結部材３１は、頭部３ａと、挿入部３ｂとを有する。水平方向において、頭部３ａは、開口部２ａの開口径より大きく、挿入部３ｂより太い。頭部３ａの下方に向かって露出している表面３ｃにおいて挿入部３ｂが設けられている。挿入部３ｂが設けられていない頭部３ａの表面３ｃの一部は、一対の対象部材４Ａのうち後述の第１対象部材４１に接触する。水平方向において、挿入部３ｂは、開口部２ａの開口径より細い。挿入部３ｂは、上下方向に延在し、少なくとも下端部がねじ切りされている。第２締結部材３２は、例えば、ナットである。第２締結部材３２は、第１締結部材３１のねじ切りされている挿入部３ｂと螺合する。
【0094】
本実施形態の一対の対象部材４Ａは、一対の締結部材３Ａによってアルミニウム部材２と締結される。各対象部材４Ａは、第１締結部材３１が挿入される部材である。締結ユニット１は、一対の対象部材４Ａとして、第１対象部材４１及び第２対象部材４２を備える。第１対象部材４１及び第２対象部材４２は、上下方向において、アルミニウム部材２を間に挟んでいる。第１対象部材４１及び第２対象部材４２には、例えば、それぞれ上下方向に貫通する開口部４ａが設けられている。締結ユニット１において、第１対象部材４１は、アルミニウム部材２の上方に設けられる。締結ユニット１において、第１対象部材４１の上面４ｃが第１締結部材３１の頭部３ａの表面３ｃと接触し、第１対象部材４１の下面である接触面４ｂがアルミニウム部材２の上面である表面２ｂと接触している。第２対象部材４２は、アルミニウム部材２の下方に設けられる。締結ユニット１において、第２対象部材４２の上面である接触面４ｂがアルミニウム部材２の下面である表面２ｂと接触し、第２対象部材４２の下面４ｄが第２締結部材３２の上面３ｄに接触している。
【0095】
アルミニウム部材２と一対の締結部材３Ａとが締結する場合を説明する。一例として、アルミニウム部材２は、一対の締結部材３Ａによって一対の対象部材４Ａに締結される。アルミニウム部材２は、例えば、開口部２ａの位置と一対の対象部材４Ａの開口部４ａの位置とが重なるように第１対象部材４１と第２対象部材４２との間に載置される。アルミニウム部材２は、アルミニウム部材２の表面２ｂが第１対象部材４１及び第２対象部材４２の各接触面４ｂと接触するように載置される。一対の締結部材３Ａのうち第１締結部材３１の挿入部３ｂは、アルミニウム部材２及び一対の対象部材４Ａの上方から、アルミニウム部材２及び対象部材４内に挿通される。具体的には、第１締結部材３１の挿入部３ｂは、開口部２ａ及び２つの開口部４ａ内に挿通され、第２締結部材３２と螺合する。第１締結部材３１が第２締結部材３２と螺合するにしたがって、第１締結部材３１の表面３ｃが第１対象部材４１の上面４ｃに接触し、第１締結部材３１の頭部３ａが第１対象部材４１を第２対象部材４２側（下方）に押圧する。また、第１締結部材３１が第２締結部材３２と螺合するにしたがって、第２締結部材３２の上面３ｄが第２対象部材４２の下面４ｄに接触し、第２締結部材３２が第２対象部材４２を第１対象部材４１側（上方）に押圧する。すなわち、一対の対象部材４Ａは、一対の締結部材３Ａにより、アルミニウム部材２側に向かって押圧される。これにより、アルミニウム部材２の上面及び下面を指す表面２ｂが、一対の対象部材４Ａの接触面４ｂにそれぞれ接触し、挟み込まれて押圧される。挿入部３ｂのすべてが開口部２ａ及び２つの開口部４ａ内に挿通されて、第２締結部材３２と螺合しているとき、アルミニウム部材２の表面２ｂが第１対象部材４１の接触面４ｂ及び第２対象部材４２の接触面４ｂに適切に突き刺さる。このように、アルミニウム部材２は、第１対象部材４１と第２対象部材４２との間に挟まれ、アルミニウム部材２は、締結部材３によって一対の対象部材４Ａに締結される。ここで、締結とは、ある部材とある部材とが相対的に回転してひねられることで、当該２つの部材間に挟まれた複数の部材同士が緩みなく固定されることを含む。
【0096】
図２に示される拡大図は、第１実施形態の締結ユニット１の対象部材４を、第２対象部材４２に置き換えた場合に図８のＩＩで示す一点鎖線内の締結ユニットの拡大図となる。なお、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａとの接触の一例として、アルミニウム部材２と第２対象部材４２との接触を挙げたが、アルミニウム部材２と第１対象部材４１との接触も同様に行われる。すなわち、図２における対象部材４を第１対象部材４１及び第２対象部材４２の何れかと置き換えてもよく、第１実施形態の対象部材４の説明は、第１対象部材４１及び第２対象部材４２の何れにも当てはまる。
【0097】
以上、第２実施形態に係るアルミニウム部材２は、その表面に樹脂膜８を有する一対の対象部材４Ａと締結するための部材である。アルミニウム部材２は、接触層７を備える。接触層７は、対象部材４と接触可能な第１の凹凸７ａを有する。接触層７は、アルミニウム水酸化物を含む。アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａとが一対の締結部材３Ａによって締結されるとき、アルミニウム部材２の第１の凹凸７ａが一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８に突き刺さる。表面に凹凸がない場合に比べて、第１の凹凸７ａによってアルミニウム部材２と樹脂膜８との接触表面積が増大する。したがって、一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８に突き刺さった第１の凹凸７ａは、一対の対象部材４Ａとの締結においてアンカー効果を奏する。このため、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａとの高摩擦性を安定して維持できる。
【0098】
また、アルミニウム部材２は、中間層６を備えている。中間層６は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。少なくともアルミニウム部材２の本体部５と一対の対象部材４Ａのそれぞれとが直接接触する場合、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が生じる場合がある。例えば、アルミニウム部材２の材料と一対の対象部材４Ａのそれぞれの材料とが異なる種類の金属を有する場合、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）が生じる場合がある。また、例えば、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとが同一の材料を含む場合又は一対の対象部材４Ａのそれぞれが導電性を有する物質を含む場合、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される迷走電流腐食（電蝕）が生じる場合がある。本実施形態では、アルミニウム部材２の接触層７の第１の凹凸７ａが一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８に突き刺さった場合であっても、締結されたアルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの間には中間層６が介在することとなる。中間層６は、絶縁性を有するため、アルミニウム部材２の本体部５と一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８及び対象本体部９とが接触することが抑制される。仮に、一対の対象部材４Ａのそれぞれが導電性物質又は誘電体を有する場合であっても、一対の対象部材４Ａのそれぞれとアルミニウム部材２の本体部５と接触することが抑制されるため、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が抑制される。よって、アルミニウム部材２は、一対の対象部材４Ａのそれぞれとの締結において高耐食性を安定して維持できる。このように、このアルミニウム部材２は一対の対象部材４Ａのそれぞれとの締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できる。
【0099】
アルミニウム部材２は、アルミニウム部材２の表面２ｂに形成され、マイクロオーダーの第２の凹凸２ｄをさらに備える。第１の凹凸７ａは、第２の凹凸２ｄの表面２ｂに形成されている。この場合、第２の凹凸２ｄは、アンカー効果に寄与する。第２の凹凸２ｄが鋭角な突起であっても、第１の凹凸７ａが第２の凹凸２ｄの表面２ｂに形成されることで、アルミニウム部材２の表面２ｂが中間層６及び接触層７に覆われる。これにより、第２の凹凸２ｄは丸み付けされる。このアルミニウム部材２によれば、第２の凹凸２ｄが鋭角な突起として一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８の破断の起点となり得ないため、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの高摩擦性を安定して維持できる。
【0100】
［締結方法及びアルミニウム部材の製造方法］
締結ユニット１Ａの締結方法及びアルミニウム部材２の製造方法の一連の流れを説明する。第２実施形態に係る締結ユニット１Ａの締結方法及びアルミニウム部材２の製造方法においては、第１実施形態に係る図６に示すアルミニウム部材の製造方法を含む締結方法ＭＴのフローチャートと同様の処理が行われる。第１実施形態と重複する処理の説明は省略する。
締結ユニット１Ａの締結方法及びアルミニウム部材２の製造方法の一連の流れを説明する。第２実施形態に係る締結ユニット１Ａの締結方法及びアルミニウム部材２の製造方法においては、第１実施形態に係る図６に示すアルミニウム部材の製造方法を含む締結方法ＭＴのフローチャートと同様の処理が行われる。第１実施形態と重複する処理の説明は省略する。
【0101】
準備工程（Ｓ１０）において、その表面に樹脂膜８を有する一対の対象部材４Ａとアルミニウム部材２とが準備される。準備工程（Ｓ１０）は、少なくとも一対の対象部材４Ａを決定する決定工程を有してもよい。後述の締結工程（Ｓ１４）において用いる一対の対象部材４Ａを予め決定しておくことで、一対の対象部材４Ａに合わせてアルミニウム部材２に対する処理内容を決定することができる。決定工程では、例えば、それぞれの接触面４ｂにおいて、５μｍ以上５０ μｍ以下の樹脂膜８が形成されている一対の対象部材４Ａを後述の締結工程（Ｓ１４）に用いる一対の対象部材４Ａとして決定する。本実施形態では、後述の締結工程（Ｓ１４）に用いる第１対象部材４１及び第２対象部材４２を複数の対象部材４として決定する。
【0102】
締結工程（Ｓ１４）において、アルミニウム部材２の第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄを一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８に突き刺しつつ、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとを締結させる。例えば、作業者は、アルミニウム部材２を一対の対象部材４Ａのそれぞれの接触面４ｂ上に、開口部２ａの位置と開口部４ａの位置とが重なるように載置する。アルミニウム部材２は、アルミニウム部材２の表面２ｂが一対の対象部材４Ａのそれぞれの接触面４ｂと接触するように載置される。すなわち、アルミニウム部材２は、上方に設けられる第１対象部材４１と下方に設けられる第２対象部材４２との間に挟まれるように載置される。一対の締結部材３Ａのうち第１締結部材３１を、アルミニウム部材２及び一対の対象部材４Ａの上方から、アルミニウム部材２及び一対の対象部材４Ａ内に挿通させる。このとき、一対の締結部材３Ａのうち、第２締結部材３２をアルミニウム部材２及び一対の対象部材４Ａの下方に配置させる。具体的には、作業者は、例えば、第１締結部材３１の挿入部３ｂを、第１対象部材４１の開口部４ａ、アルミニウム部材２の開口部２ａ、及び第２対象部材４２の開口部４ａの順に上方から挿通し、第２対象部材４２の下方に配置された第２締結部材３２と螺合させる。第１締結部材３１を第２締結部材３２と螺合させるにしたがって、第１締結部材３１の頭部３ａの表面３ｃを第１対象部材４１の上面４ｃに接触させ、第２締結部材３２の上面３ｄを第２締結部材３２の下面４ｄに接触させ、第１対象部材４１及び第２対象部材４２をアルミニウム部材２側に押圧することができる。これにより、第１対象部材４１と第２対象部材４２とに挟まれたアルミニウム部材２の表面２ｂは、第１対象部材４１及び第２対象部材４２の各接触面４ｂに設けられた樹脂膜８に突き刺さる。第１締結部材３１の挿入部３ｂが開口部２ａ及び各開口部４ａ内に挿通され、第２締結部材３２と螺合しているとき、アルミニウム部材２の表面２ｂが第１対象部材４１及び第２対象部材４２の各接触面４ｂに適切に突き刺さる。このように、アルミニウム部材２は、第１締結部材３１と第２締結部材３２との螺合によって第１対象部材４１と第２対象部材４２との間に挟まれ、アルミニウム部材２は、一対の締結部材３Ａによって一対の対象部材４Ａに締結される。なお、締結工程（Ｓ１４）では、上述のような作業者によらず、図示しない締結装置等によって自動的にアルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａとが締結されてもよい。
【0103】
以上説明したように、第２実施形態に係る締結方法及びアルミニウムの製造方法によれば、締結工程（Ｓ１４）によりアルミニウム部材２の第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄが一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８に突き刺さる。一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８に突き刺さった第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄは、一対の対象部材４Ａのそれぞれとの締結においてアンカー効果を奏する。このため、アルミニウム部材２と複数の対象部材４との高摩擦性を安定して維持できる。
【0104】
また、アルミニウム部材２の表面において、中間層６が形成されている。中間層６は、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質、又は、アモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物との両方を有する。少なくともアルミニウム部材２の本体部５と一対の対象部材４Ａのそれぞれとが直接接触する場合、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が生じる場合がある。例えば、アルミニウム部材２の材料と一対の対象部材４Ａのそれぞれの材料とが異なる種類の金属を有する場合、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）が生じる場合がある。また、例えば、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとが同一の材料を含む場合又は一対の対象部材４Ａのそれぞれが導電性を有する物質を含む場合、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの間でＪＩＳ－Ｚ０１０３にて規定される迷走電流腐食（電蝕）が生じる場合がある。本実施形態では、アルミニウム部材２の接触層７の第１の凹凸７ａが一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８に突き刺さった場合であっても、締結されたアルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの間には中間層６が介在することとなる。中間層６は、絶縁性を有するため、アルミニウム部材２の本体部５と一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８及び対象本体部９とが接触することが抑制される。仮に、一対の対象部材４Ａのそれぞれが導電性物質又は誘電体を有する場合であっても、一対の対象部材４Ａのそれぞれとアルミニウム部材２の本体部５と接触することが抑制されるため、電気化学作用によるアルミニウム部材２の腐食が抑制される。よって、アルミニウム部材２は、一対の対象部材４Ａのそれぞれとの締結において高耐食性を安定して維持できる。このように、この締結方法ＭＴにおいて、高摩擦性及び高耐食性が発揮される。また、このアルミニウム部材の製造方法は、一対の対象部材４Ａとの締結において高摩擦性及び高耐食性を発揮できるアルミニウム部材２を製造できる。
【0105】
また、締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法によれば、形成工程（Ｓ１２）は、アルミニウム部材２の表面２ｂと飽和水蒸気とを、大気圧を超える圧力であって約４．３０ＭＰａ以下の圧力下で反応させ、アルミニウム部材２の表面２ｂをアルミニウム水酸化物に改質し、中間層６及び接触層７を形成する表面水酸化工程を含む。第２の凹凸２ｄがアルミニウム部材２の表面２ｂに形成されている場合、第２の凹凸２ｄは、表面水酸化工程によって中間層６及び接触層７に覆われることから、一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８の破断の起点となり得る鋭角な凹凸から、丸み付けられた凹凸へと変化する。また、アルミニウム部材２は、上述の圧力により水蒸気と反応するため、この締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法は、アルミニウム部材２の表面において、中間層６と、第１の凹凸７ａを有する接触層７と、を形成できる。
【0106】
また、締結方法ＭＴによれば、一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８の厚みは、５μｍ以上５０ μｍ以下である。この場合、この締結方法ＭＴでは、樹脂膜８の厚みが５ μｍ以上であるため、アルミニウム部材２の接触層７の第１の凹凸７ａ及び第２の凹凸２ｄが一対の対象部材４Ａのそれぞれの樹脂膜８内に適切に突き刺さることができる。また、この締結方法ＭＴでは、樹脂膜８の厚みが５０μｍ以下であるため、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの間で摩擦が生じる時に樹脂膜８がアルミニウム部材２に対して変形する度合いが小さくなり、破断を抑制できる。これらより、この締結方法ＭＴは、アルミニウム部材２と一対の対象部材４Ａのそれぞれとの高摩擦力を適切に発揮させることができる。また、形成工程（Ｓ１２）において第１の凹凸７ａが形成される前に第２の凹凸２ｄが形成されることで、アルミニウム部材２の表面２ｂを樹脂膜８の厚みに対応した適切な粗さとすることができる。
【0107】
以上、第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明は、上記第１実施形態及び第２実施形態に限定されるものでなく、第１実施形態及び第２実施形態以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【0108】
［アルミニウム部材、樹脂部材の変形例］
第１実施形態に係るアルミニウム部材２として、ワッシャーを例として示し、第２実施形態に係るアルミニウム部材２として、板状の部材を例として示したが、ワッシャー及び板状の部材に限定されることはなく、締結に用いられる種々の部品に適用できる。締結部材３として、雄ねじを例として示したが、雄ねじに限定されることはなく、アルミニウム部材２との締結に用いられる種々の部品に適用できる。
第１実施形態に係るアルミニウム部材２として、ワッシャーを例として示し、第２実施形態に係るアルミニウム部材２として、板状の部材を例として示したが、ワッシャー及び板状の部材に限定されることはなく、締結に用いられる種々の部品に適用できる。締結部材３として、雄ねじを例として示したが、雄ねじに限定されることはなく、アルミニウム部材２との締結に用いられる種々の部品に適用できる。
【0109】
例えば、アルミニウム部材２は、ワッシャー、ボルト、ナット、リベット、ピン、キー、止め輪であってもよい。例えば、アルミニウム部材２がボルトであるとき、対象部材４は、ワッシャーなどを介さずに直接締結される母材であってもよい。例えば、アルミニウム部材２がボルトであるとき、対象部材４は、例えば、ワッシャー又はナット等の締結部材であってもよい。例えば、アルミニウム部材２がワッシャー又はナット等の締結部材であるとき、対象部材４は、例えば、ボルト等の締結部材であってもよい。ここでの締結とは、部材同士が相対的に回転してひねられることで、緩みなく固定されることを含んでいてもよい。アルミニウム部材２又は対象部材４，４Ａが締結部材である場合には、第２実施形態の第１締結部材３１又は第２締結部材３２が、アルミニウム部材２又は対象部材４に置き換えられてもよい。
【0110】
締結ユニット１は、例えば、複数の締結部材３を含んでいてもよく、締結ユニット１Ａは、例えば、１又は３つ以上の締結部材３を含んでいてもよい。また、締結ユニット１は、例えば、複数の対象部材４を含んでいてもよく、締結ユニット１Ａは、例えば、１又は３つ以上の対象部材４を含んでいてもよい。
【0111】
締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材２の製造方法において、形成工程（Ｓ１２）は、ブラスト加工工程を含まなくてもよい。形成工程（Ｓ１２）は、ブラスト加工工程の代わりに鏡面研磨工程（鏡面加工工程）を含んでもよい。鏡面研磨工程は、表面水酸化工程の前に実行される。このとき、準備工程（Ｓ１０）として、ブラスト加工装置１０に係る準備の代わりに、鏡面研磨工程に用いられる装置などの準備が行われる。
【0112】
鏡面研磨工程は、形成工程（Ｓ１２）において、鏡面研磨対象となるアルミニウム部材２Ｂ（後述の図９参照）に対して、バフ研磨機によってバフ研磨が行われる。なお、形成工程（Ｓ１２）は、バフ研磨が行われた後、アルミニウム部材２Ｂの表面をエタノールによって洗浄する工程を含んでもよい。これにより、形成工程（Ｓ１２）の鏡面研磨工程後、かつ、表面水酸化工程が実行される前には、アルミニウム部材２の表面が平滑化されるため、形成工程（Ｓ１２）が実行される前のアルミニウム部材の表面における凹凸の数が減少する。また、鏡面研磨工程が実行されることで、表面水酸化工程を実行する前のアルミニウム部材の表面に形成されていた傷、表面水酸化工程を実行する前のアルミニウム部材の表面に付着していた付着物等が削り取られる。形成工程（Ｓ１２）の鏡面研磨工程及び表面水酸化工程が実行されたアルミニウム部材において、表面粗さを示す最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚが小さくなる。これにより、表面水酸化工程の実行前に鏡面研磨工程が実行されることで、アルミニウム部材の表面に形成される第１の凹凸が樹脂膜を突き破ることが抑えられる。このため、形成工程（Ｓ１２）において鏡面研磨工程を実行したアルミニウム部材は、様々な対象部材に対して適切に高摩擦性を担保できる。
【0113】
図９は、変形例に係るアルミニウム部材及び締結ユニットの拡大図である。図９は、締結ユニット１Ｂに含まれるアルミニウム部材２Ｂが対象部材４に突き刺さっている状態を示している。アルミニウム部材２Ｂの本体部５Ｂは、平面状に加工されている。中間層６は、平面状の本体部５Ｂの表面上に形成され、接触層７は、当該中間層６の下端に形成される。この場合も、アルミニウム部材２Ｂにおいて、上述の第１実施形態及び第２実施形態と同様、対象部材４（第２対象部材４２）の樹脂膜８に突き刺さることが可能な接触層７が形成される。なお、アルミニウム部材２Ｂにおいて、上述の第２実施形態と同様、第１対象部材４１の樹脂膜８に突き刺さることが可能な接触層７も形成可能である。
【実施例0114】
［表面水酸化工程実行によるアルミニウム部材の摩擦力及び耐食性の確認］
図１０は、実施例に係る加工条件に対する摩擦試験結果及び耐食性試験結果である。図１０に示す実施例１～１０及び比較例１～４では、ブラスト加工を実行していないアルミニウム部材を含む第２実施形態の締結ユニット１Ａと同様の締結ユニットを用意して、摩擦力としてのすべり抗力を確認した。また、実施例１～１０及び比較例１～４では、上述の締結ユニットに用いられたアルミニウム部材と同条件の表面水酸化工程を実行したアルミニウム部材を用意して、耐食性としての腐食電流密度を確認した。
図１０は、実施例に係る加工条件に対する摩擦試験結果及び耐食性試験結果である。図１０に示す実施例１～１０及び比較例１～４では、ブラスト加工を実行していないアルミニウム部材を含む第２実施形態の締結ユニット１Ａと同様の締結ユニットを用意して、摩擦力としてのすべり抗力を確認した。また、実施例１～１０及び比較例１～４では、上述の締結ユニットに用いられたアルミニウム部材と同条件の表面水酸化工程を実行したアルミニウム部材を用意して、耐食性としての腐食電流密度を確認した。
【0115】
［実施例１］
実施例１のアルミニウム部材として、すべり抗力試験用のアルミニウム部材と、耐食性試験用のアルミニウム部材とを用意した。準備工程（Ｓ１０）において、すべり抗力試験用の締結ユニットを作成可能な部材として、アルミニウム部材、一対の締結部材及び一対の対象部材を準備した。アルミニウム部材として、幅５０ｍｍ、奥行３０ ｍｍ、厚さ５ ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ５０５２）を用いた。アルミニウム部材において、開口部として、厚さ方向にＭ１２のボルトを挿通可能な貫通穴を形成した。貫通穴の中心が２つの長辺から１５ｍｍだけ離れた位置、かつ、一方の短辺から１５ｍｍだけ離れた位置に設けられるように貫通穴を形成した。一対の締結部材のうち、第１締結部材として、アルミニウム製のＭ１２の六角ボルトを用いた。一対の締結部材のうち、第２締結部材として、アルミニウム製のＭ１２の六角ナットを用いた。一対の対象部材として、第１対象部材及び第２対象部材を準備した。第１対象部材及び第２対象部材として、それぞれ幅５０ｍｍ、奥行３０ ｍｍ、厚さ５ ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ５０５２）を用いた。第１対象部材及び第２対象部材において、開口部として、厚さ方向にＭ１２のボルトを挿通可能な貫通穴をそれぞれ形成した。貫通穴は、一方の短辺から他方の短辺に向かって１５ｍｍの箇所に形成した。第１対象部材及び第２対象部材は、樹脂コーティングされ、樹脂膜がそれぞれ形成される。各樹脂膜は、エポキシを主成分とする。図１０に示すように、対象部材の樹脂膜の厚みは５μｍである。また、準備工程（Ｓ１０）において、耐食性試験用のアルミニウム部材として、幅１５ ｍｍ、奥行１５ ｍｍ、厚さ１．５ ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ５０５２）を準備した。続いて、すべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において表面水酸化工程を実行した。具体的には、（１）各アルミニウム部材をエタノール（特級、キシダ化学（株））で２分間洗浄する処理、（２）テフロン（登録商標）容器内に台座とアルミニウム部材と１０ｍｌの純水とを収容する処理、（３）テフロン容器をオートクレーブ容器（ＨＵＴｃ－１００、三愛科学（株））内に密閉する処理、（４）予め１８０℃に加熱していた定温乾燥機（ＳＯＮＷ－３００Ｓ、アズワン（株））内にオートクレーブ容器を収容する処理、（５）テフロン容器内で純水が加熱されることで発生した水蒸気とアルミニウム部材とを２４時間反応させる処理、（６）２４時間経過後、定温乾燥機からオートクレーブ容器を取り出し、オートクレーブ容器からテフロン容器を取り出し、テフロン容器からアルミニウム部材を取り出す処理、を順に実行した。なお、上述の処理（５）において、温度が１８０℃のとき、テフロン容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、テフロン容器内の水蒸気の圧力は、絶対圧において大気圧より大きい１．０５ＭＰａとなる。以下、水蒸気の圧力は、真空状態を０ ＭＰａ、大気圧下の状態を０．１０１３ＭＰａとする絶対圧によって記載する。各アルミニウム部材と飽和水蒸気とを上述の通り反応させた結果、図１０に示すようにＲｙが２．７μｍ、Ｒｚが１．９ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．４となった。その後、すべり抗力試験用のアルミニウム部材に対して、締結工程（Ｓ１４）として、当該アルミニウム部材と一対の対象部材とを一対の締結部材により締結して締結ユニットを形成した。具体的には、すべり抗力試験用のアルミニウム部材を第１対象部材と第２対象部材との間に挟み込み、当該アルミニウム部材、第１対象部材及び第２対象部材を、それぞれの開口部が重なるように位置させた。このとき、当該アルミニウム部材、第１対象部材及び第２対象部材を奥行方向において同一の位置に位置させた。当該アルミニウム部材と第１対象部材とが重なっている幅、及び、アルミニウム部材と第２対象部材とが重なっている幅がそれぞれ３０ｍｍとなるように重ね合わせた。そして、当該アルミニウム部材の開口部と第１対象部材及び第２対象部材の開口部に第１締結部材の挿入部を上方から挿通し、第１締結部材の挿入部のうち、第２対象部材の開口部から突出した部位を第２締結部材で締結した。これにより、すべり抗力試験用のアルミニウム部材と複数の対象部材とは、第１締結部材及び第２締結部材に挟まれることで、互いに接触する方向に押圧され、締結される。
実施例１のアルミニウム部材として、すべり抗力試験用のアルミニウム部材と、耐食性試験用のアルミニウム部材とを用意した。準備工程（Ｓ１０）において、すべり抗力試験用の締結ユニットを作成可能な部材として、アルミニウム部材、一対の締結部材及び一対の対象部材を準備した。アルミニウム部材として、幅５０ｍｍ、奥行３０ ｍｍ、厚さ５ ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ５０５２）を用いた。アルミニウム部材において、開口部として、厚さ方向にＭ１２のボルトを挿通可能な貫通穴を形成した。貫通穴の中心が２つの長辺から１５ｍｍだけ離れた位置、かつ、一方の短辺から１５ｍｍだけ離れた位置に設けられるように貫通穴を形成した。一対の締結部材のうち、第１締結部材として、アルミニウム製のＭ１２の六角ボルトを用いた。一対の締結部材のうち、第２締結部材として、アルミニウム製のＭ１２の六角ナットを用いた。一対の対象部材として、第１対象部材及び第２対象部材を準備した。第１対象部材及び第２対象部材として、それぞれ幅５０ｍｍ、奥行３０ ｍｍ、厚さ５ ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ５０５２）を用いた。第１対象部材及び第２対象部材において、開口部として、厚さ方向にＭ１２のボルトを挿通可能な貫通穴をそれぞれ形成した。貫通穴は、一方の短辺から他方の短辺に向かって１５ｍｍの箇所に形成した。第１対象部材及び第２対象部材は、樹脂コーティングされ、樹脂膜がそれぞれ形成される。各樹脂膜は、エポキシを主成分とする。図１０に示すように、対象部材の樹脂膜の厚みは５μｍである。また、準備工程（Ｓ１０）において、耐食性試験用のアルミニウム部材として、幅１５ ｍｍ、奥行１５ ｍｍ、厚さ１．５ ｍｍのアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ５０５２）を準備した。続いて、すべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において表面水酸化工程を実行した。具体的には、（１）各アルミニウム部材をエタノール（特級、キシダ化学（株））で２分間洗浄する処理、（２）テフロン（登録商標）容器内に台座とアルミニウム部材と１０ｍｌの純水とを収容する処理、（３）テフロン容器をオートクレーブ容器（ＨＵＴｃ－１００、三愛科学（株））内に密閉する処理、（４）予め１８０℃に加熱していた定温乾燥機（ＳＯＮＷ－３００Ｓ、アズワン（株））内にオートクレーブ容器を収容する処理、（５）テフロン容器内で純水が加熱されることで発生した水蒸気とアルミニウム部材とを２４時間反応させる処理、（６）２４時間経過後、定温乾燥機からオートクレーブ容器を取り出し、オートクレーブ容器からテフロン容器を取り出し、テフロン容器からアルミニウム部材を取り出す処理、を順に実行した。なお、上述の処理（５）において、温度が１８０℃のとき、テフロン容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、テフロン容器内の水蒸気の圧力は、絶対圧において大気圧より大きい１．０５ＭＰａとなる。以下、水蒸気の圧力は、真空状態を０ ＭＰａ、大気圧下の状態を０．１０１３ＭＰａとする絶対圧によって記載する。各アルミニウム部材と飽和水蒸気とを上述の通り反応させた結果、図１０に示すようにＲｙが２．７μｍ、Ｒｚが１．９ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．４となった。その後、すべり抗力試験用のアルミニウム部材に対して、締結工程（Ｓ１４）として、当該アルミニウム部材と一対の対象部材とを一対の締結部材により締結して締結ユニットを形成した。具体的には、すべり抗力試験用のアルミニウム部材を第１対象部材と第２対象部材との間に挟み込み、当該アルミニウム部材、第１対象部材及び第２対象部材を、それぞれの開口部が重なるように位置させた。このとき、当該アルミニウム部材、第１対象部材及び第２対象部材を奥行方向において同一の位置に位置させた。当該アルミニウム部材と第１対象部材とが重なっている幅、及び、アルミニウム部材と第２対象部材とが重なっている幅がそれぞれ３０ｍｍとなるように重ね合わせた。そして、当該アルミニウム部材の開口部と第１対象部材及び第２対象部材の開口部に第１締結部材の挿入部を上方から挿通し、第１締結部材の挿入部のうち、第２対象部材の開口部から突出した部位を第２締結部材で締結した。これにより、すべり抗力試験用のアルミニウム部材と複数の対象部材とは、第１締結部材及び第２締結部材に挟まれることで、互いに接触する方向に押圧され、締結される。
【0116】
［実施例２］
実施例２は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が１００℃となるように設定した。温度が１００℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい０．１０２ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例２は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が１００℃となるように設定した。温度が１００℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい０．１０２ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0117】
［実施例３］
実施例３は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が１２０℃となるように設定した。温度が１２０℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい０．２０２ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例３は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が１２０℃となるように設定した。温度が１２０℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい０．２０２ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0118】
［実施例４］
実施例４は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が２５０℃となるように設定した。温度が２５０℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい４．３０ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例４は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が２５０℃となるように設定した。温度が２５０℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい４．３０ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0119】
［実施例５］
実施例５は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを０．５時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例５は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを０．５時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0120】
［実施例６］
実施例６は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを２時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例６は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを２時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0121】
［実施例７］
実施例７は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを８時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例７は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを８時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0122】
［実施例８］
実施例８は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを１６時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例８は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを１６時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0123】
［実施例９］
実施例９は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを４８時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例９は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを４８時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0124】
［実施例１０］
実施例１０では、準備工程（Ｓ１０）におけるすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材として、それぞれアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ６０６１）を準備した。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
実施例１０では、準備工程（Ｓ１０）におけるすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材として、それぞれアルミニウム板（ＪＩＳ：Ａ６０６１）を準備した。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0125】
［比較例１］
比較例１では、形成工程（Ｓ１２）において表面水酸化工程を実行しなかった。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
比較例１では、形成工程（Ｓ１２）において表面水酸化工程を実行しなかった。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0126】
［比較例２］
比較例２は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が９０℃となるように設定した。温度が９０℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より小さい０．０７０５ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
比較例２は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が９０℃となるように設定した。温度が９０℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より小さい０．０７０５ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0127】
［比較例３］
比較例３は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が３００℃となるように設定した。温度が３００℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい９．４１ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
比較例３は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程において、温度が３００℃となるように設定した。温度が３００℃のとき、オートクレープ容器内の水蒸気の圧力は飽和水蒸気圧の値と等しくなるため、容器内の水蒸気の圧力は、大気圧より大きい９．４１ＭＰａとなる。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0128】
［比較例４］
比較例４は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを０．２５時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
比較例４は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを０．２５時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0129】
［比較例５］
比較例５は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを７２時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
比較例５は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを７２時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１と同一とした。
【0130】
［中間層の組成分析及び結晶構造解析］
実施例１～１０及び比較例２～５に係る表面水酸化工程前後のアルミニウム部材を対象としてＸＲＤ（Ｘ線回折法：X-ray Diffraction）によって回折角度ごとの回折Ｘ線強度を測定した。また、比較例１に係る準備工程（Ｓ１０）後のアルミニウム部材を対象としてＸＲＤによって回折角度ごとの回折Ｘ線強度を測定した。回折角度とは、走査軸の角度を示す。回折Ｘ線強度とは、１秒間に検出器が取り込んだ回折Ｘ線数を示す強度（ＣＰＳ）である。回折角度に対する回折Ｘ線強度の測定結果に示されるピークの特徴に基づいて、アルミニウム部材の表層（中間層）の組成及び結晶構造を確認した。ＸＲＤ測定結果から、実施例１～１０及び比較例２～５の表面水酸化工程前のアルミニウム部材の表層には、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。ＸＲＤ測定結果から、比較例１の準備工程（Ｓ１０）後のアルミニウム部材の表層には、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。
実施例１～１０及び比較例２～５に係る表面水酸化工程前後のアルミニウム部材を対象としてＸＲＤ（Ｘ線回折法：X-ray Diffraction）によって回折角度ごとの回折Ｘ線強度を測定した。また、比較例１に係る準備工程（Ｓ１０）後のアルミニウム部材を対象としてＸＲＤによって回折角度ごとの回折Ｘ線強度を測定した。回折角度とは、走査軸の角度を示す。回折Ｘ線強度とは、１秒間に検出器が取り込んだ回折Ｘ線数を示す強度（ＣＰＳ）である。回折角度に対する回折Ｘ線強度の測定結果に示されるピークの特徴に基づいて、アルミニウム部材の表層（中間層）の組成及び結晶構造を確認した。ＸＲＤ測定結果から、実施例１～１０及び比較例２～５の表面水酸化工程前のアルミニウム部材の表層には、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。ＸＲＤ測定結果から、比較例１の準備工程（Ｓ１０）後のアルミニウム部材の表層には、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。
【0131】
ＸＲＤ測定結果から、実施例１の表面水酸化工程後のアルミニウム部材の中間層においては、図１０中の「Ａ」と示すように、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていることが確認された。ＸＲＤ測定結果から、実施例２～１０及び比較例３，５の表面水酸化工程後のアルミニウム部材の中間層においては、図１０中の「Ｂ」と示すように、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物が含まれておらず、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質が含まれていることが確認された。ＸＲＤ測定結果から、比較例２，４の表面水酸化工程後のアルミニウム部材の表層には、図１０中の「Ｃ」と示すように、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。
【0132】
［摩擦力評価］
上記条件で作成された実施例１～１０及び比較例１～５の締結ユニットにおける摩擦力としてすべり抗力を測定した。図７及び図８において、アルミニウム部材をＹ軸の正方向、第１対象部材及び第２対象部材をＹ軸の負方向に沿ってそれぞれ引張力を加えた。実施例１～１０及び比較例１～５の締結ユニットにおいて、ブラスト加工工程及び表面水酸化工程を実行していないアルミニウム部材を用いている比較例１の締結ユニットの試験結果を基準として、すべり抗力が２倍以上の場合を、図１０中で評価値として「非常に良い」と表し、比較例１を基準としてすべり抗力が１倍より大きく２倍未満の場合を図１０中の評価値として「良い」と表し、比較例１を基準としてすべり抗力が１倍以下の場合を図１０中の評価値として「悪い」と表している。実施例１，３，４，６～１０及び比較例３，５の評価値は、「非常に良い」である。実施例２，５の評価値は、「良い」である。比較例１，２，４の評価値は、「悪い」である。
上記条件で作成された実施例１～１０及び比較例１～５の締結ユニットにおける摩擦力としてすべり抗力を測定した。図７及び図８において、アルミニウム部材をＹ軸の正方向、第１対象部材及び第２対象部材をＹ軸の負方向に沿ってそれぞれ引張力を加えた。実施例１～１０及び比較例１～５の締結ユニットにおいて、ブラスト加工工程及び表面水酸化工程を実行していないアルミニウム部材を用いている比較例１の締結ユニットの試験結果を基準として、すべり抗力が２倍以上の場合を、図１０中で評価値として「非常に良い」と表し、比較例１を基準としてすべり抗力が１倍より大きく２倍未満の場合を図１０中の評価値として「良い」と表し、比較例１を基準としてすべり抗力が１倍以下の場合を図１０中の評価値として「悪い」と表している。実施例１，３，４，６～１０及び比較例３，５の評価値は、「非常に良い」である。実施例２，５の評価値は、「良い」である。比較例１，２，４の評価値は、「悪い」である。
【0133】
実施例１，２と比較例１とを比較することで、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程はすべり抗力の発生に寄与することが確認された。表面水酸化工程を行わない場合には、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが１０％未満となり、アルミニウム部材の表面に凹凸が発生せず、摩擦に寄与しなくなるため、すべり抗力の評価が悪くなると考えられる。
【0134】
実施例１～４及び比較例３と比較例２とを比較することにより、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の温度を１００℃以上に設定する場合に、すべり抗力が良くなることが確認された。表面水酸化工程の温度が１００℃以上である場合には、表面水酸化工程の温度が９０℃である場合に比べて大気圧を超えた圧力が加わっているため、十分な反応が行われ、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが１０％以上となり、接触層において第１の凹凸がアルミニウム部材の表面に適切に形成される。このため、反応前後でのアルミニウム部材のすべり抗力（摩擦力）に変化が認められると考えられる。表面水酸化工程の温度が９０℃である比較例２では、大気圧を超えた圧力が加わっていないため、接触層（第１の凹凸）の形成が不十分であったと考えられる。
【0135】
また、実施例２と実施例１，３，４及び比較例３とを比較することで、表面水酸化工程の温度が１２０℃以上である場合に、すべり抗力が非常に良くなることが確認された。表面水酸化工程の温度が１２０℃以上である場合には、表面水酸化工程の温度が１００℃である場合よりもさらに十分な反応が行われ、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが２０％以上となり、接触層においてより多くの第１の凹凸がアルミニウム部材の表面に適切に形成されると考えられる。このため、反応前後でのアルミニウム部材のすべり抗力（摩擦力）に大きな変化が認められ、評価値が非常に良くなったと考えられる。
【0136】
さらに、実施例１～４及び比較例３の結果から、表面水酸化工程の温度が２５０℃より大きい場合であっても、すべり抗力が非常に良くなることが確認された。表面水酸化工程の温度が２５０℃以上である場合には、十分な反応が行われ、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが３０％以上となり、接触層における第１の凹凸がアルミニウム部材の表面に大きく発達して形成されると考えられる。このため、反応前後でのアルミニウム部材のすべり抗力（摩擦力）に変化が認められると考えられる。
【0137】
実施例１，５～９及び比較例４の結果から、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の反応時間を０．５時間以上とする場合に、すべり抗力が良くなることが確認された。表面水酸化工程の反応時間が０．２５時間である場合とは異なり、表面水酸化工程の反応時間が０．５時間以上である場合には、十分な反応が行われ、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが１０％以上となり、接触層において第１の凹凸がアルミニウム部材の表面に形成されるため、反応前後でのアルミニウム部材のすべり抗力（摩擦力）に変化が認められると考えられる。
【0138】
また、実施例５と実施例１，６～９とを比較することで、表面水酸化工程の反応時間が２時間以上である場合に、すべり抗力が非常に良くなることが確認された。表面水酸化工程の反応時間が２時間以上である場合には、表面水酸化工程の反応時間が０．５時間である場合よりもさらに十分な反応が行われ、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが２０％以上となり、接触層においてより多くの第１の凹凸がアルミニウム部材の表面に適切に形成されると考えられる。
【0139】
さらに、実施例１，５～９及び比較例５の結果から、表面水酸化工程の反応時間が４８時間より長い場合であっても、すべり抗力が非常に良くなることが確認された。表面水酸化工程の反応時間が４８時間より長い場合には、十分な反応が行われ、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが４０％以上となり、接触層における第１の凹凸がアルミニウム部材の表面に大きく発達して形成されると考えられる。このため、反応前後でのアルミニウム部材のすべり抗力（摩擦力）に変化が認められると考えられる。
【0140】
実施例１及び実施例１０の結果から、アルミニウム部材の材質によらず、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程が実行されることによって、非常に良いすべり抗力を担保できることが確認された。
【0141】
図１０内には示されていないが、実施例１～１０の中で、実施例４のすべり抗力が最も大きかった。形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の温度を高く設定することで、アルミニウム部材の表面に十分な厚さの第１の凹凸が形成され、対象部材に接触する面積が増大することで摩擦力（すべり抗力）の増大に寄与することができたためだと考えられる。
【0142】
［耐食性評価］
上記条件で作成された実施例１～１０及び比較例１～５の耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、耐食性としての腐食電流密度を測定した。ポテンショスタットを用いて、実施例１～１０及び比較例１～５の耐食性試験用のアルミニウムをそれぞれ室温中のｐＨ３のＨ２ＳＯ４水溶液に浸漬させ、窒素バブリングを行いながら分極測定を行った。そして得られた分極曲線に対してターフェル外挿法により実施例１～１０及び比較例１～５の耐食性試験用のアルミニウムにおいて、腐食電流密度を算出した。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程を実行していない比較例１において、腐食電流密度は、６．８０×１０－７Ａ／ｃｍ２であった。図１０では、耐食性（耐食性能）として、実施例１～１０及び比較例１～５の各腐食電流密度に対する比較例１の腐食電流密度の割合を示している。当該割合が１より大きければ大きいほど、腐食電流密度が比較例１より小さく、耐食性が良いことを示している。以下、当該割合が１４０以上である場合、耐食性が非常に良い（非常に高い）と評価し、当該割合が１３０以上１４０未満である場合、耐食性が良い（高い）と評価し、当該割合が１３０未満である場合、耐食性が悪い（低い）と評価する。
上記条件で作成された実施例１～１０及び比較例１～５の耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、耐食性としての腐食電流密度を測定した。ポテンショスタットを用いて、実施例１～１０及び比較例１～５の耐食性試験用のアルミニウムをそれぞれ室温中のｐＨ３のＨ２ＳＯ４水溶液に浸漬させ、窒素バブリングを行いながら分極測定を行った。そして得られた分極曲線に対してターフェル外挿法により実施例１～１０及び比較例１～５の耐食性試験用のアルミニウムにおいて、腐食電流密度を算出した。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程を実行していない比較例１において、腐食電流密度は、６．８０×１０－７Ａ／ｃｍ２であった。図１０では、耐食性（耐食性能）として、実施例１～１０及び比較例１～５の各腐食電流密度に対する比較例１の腐食電流密度の割合を示している。当該割合が１より大きければ大きいほど、腐食電流密度が比較例１より小さく、耐食性が良いことを示している。以下、当該割合が１４０以上である場合、耐食性が非常に良い（非常に高い）と評価し、当該割合が１３０以上１４０未満である場合、耐食性が良い（高い）と評価し、当該割合が１３０未満である場合、耐食性が悪い（低い）と評価する。
【0143】
実施例１，２と比較例１とを比較することにより、形成工程（Ｓ１２）において表面水酸化工程は耐食性の向上に寄与することが確認された。表面水酸化工程を行われる場合には、表面水酸化工程を行わない場合に比べて、アルミニウム部材の表面に中間層が形成されるため、腐食電流密度が小さくなり、耐食性が良くなると考えられる。実施例２の腐食電流密度は、比較例１の腐食電流密度と比較して１／１３０になっている。表面水酸化工程において、アルミニウム部材の表面に不動態の機能を有する中間層が形成されたことで、アルミニウム部材の表面における電流密度の低下につながり、耐食性が高くなった（非常に良くなった）と考えられる。
【0144】
実施例２と比較例２とを比較することにより、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の温度が１００℃以上である場合に、耐食性が良くなり、耐食性の向上に寄与することが確認された。表面水酸化工程の温度が１００℃以上である場合には、表面水酸化工程の温度が９０℃である場合に比べて大気圧を超えた圧力が加わっているため、十分な反応が行われ、中間層がアルミニウム部材の表面（アルミニウム部材と接触層との間）に適切に形成されるため、反応前後でのアルミニウム部材の耐食性に変化が認められると考えられる。表面水酸化工程の温度が９０℃である比較例２では、大気圧を超えた圧力が加わっていないため、中間層の形成が不十分であったと考えられる。
【0145】
また、実施例１，３，４と実施例２とを比較することにより、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の温度が１２０℃以上である場合に、耐食性が非常に良くなり、耐食性の向上に大きく寄与することが確認された。表面水酸化工程の温度が１２０℃以上である場合には、表面水酸化工程の温度が１００℃である場合よりもさらに十分な反応が行われ、中間層がアルミニウム部材の表面に適切に形成されると考えられる。このため、反応前後でのアルミニウム部材の耐食性に大きな変化が認められ、耐食性が非常に良くなったと考えられる。
【0146】
さらに、実施例１～４と比較例３とを比較することにより、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の温度を２５０℃以下に設定する場合に、耐食性が非常に良くなり、耐食性の向上に大きく寄与することが確認された。表面水酸化工程の温度が２５０℃以下である場合には、表面水酸化工程の温度が３００℃である場合に比べて接触層及び中間層の少なくとも一方が固く成長しすぎず、冷却されるときに熱衝撃で接触層及び中間層の少なくとも一方にクラックが入ることが抑制されるため、アルミニウム部材の耐食性が高いまま維持されると考えられる。表面水酸化工程の温度が３００℃である比較例３では、熱衝撃により接触層及び中間層の少なくとも一方にクラックが入ったため、耐食性が悪くなったと考えられる。
【0147】
実施例１，５～９及び比較例４の結果から、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の反応時間を０．５時間以上とする場合に、耐食性が良くなり、耐食性の向上に寄与することが確認された。表面水酸化工程の反応時間が０．２５時間である場合とは異なり、表面水酸化工程の反応時間が０．５時間以上である場合には、十分な反応が行われ、中間層がアルミニウム部材の表面に形成されるため、反応前後でのアルミニウム部材の耐食性に変化が認められると考えられる。
【0148】
また、実施例５と実施例１，６～９とを比較することで、表面水酸化工程の反応時間が２時間以上である場合に、耐食性が非常に良くなることが確認された。表面水酸化工程の反応時間が２時間以上である場合には、表面水酸化工程の反応時間が０．５時間である場合よりもさらに十分な反応が行われ、中間層がアルミニウム部材の表面に適切に形成されると考えられる。
【0149】
実施例１，４～７と比較例５を比較することにより、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の反応時間を４８時間以下とする場合に、耐食性が非常に良くなり、耐食性の向上に大きく寄与することが確認された。表面水酸化工程の反応時間が４８時間以下である場合には、表面水酸化工程の反応時間が７２時間である場合に比べて、接触層及び中間層の少なくとも一方が固く成長しすぎず、冷却されるときに熱衝撃で接触層及び中間層の少なくとも一方にクラックが入ることが抑制されるため、アルミニウム部材の耐食性が高いまま維持されると考えられる。表面水酸化工程の反応時間が７２時間である比較例４では、熱衝撃により接触層及び中間層の少なくとも一方にクラックが入ったため、耐食性が悪くなったと考えられる。しかし、比較例１と比較例４とを比べることで、表面水酸化工程の反応時間が０．５時間以上であれば、よりよい耐食性が得られることが確認された。
【0150】
実施例１及び実施例１０の結果から、アルミニウム部材の材質によらず、表面水酸化工程が実行されることによって非常に良い耐食性を担保できることが確認された。
【0151】
以上のように、上述の実施形態に記載された締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材の製造方法により製造された実施例１～１０に係るアルミニウム部材は、比較例１～５に係るアルミニウム部材に比べて、対象部材４との締結において高摩擦性及び高耐食性の双方の効果を発揮することが確認された。
【0152】
［ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行によるアルミニウム部材の摩擦力及び耐食性の確認］
図１１は、実施例に係る加工条件に対する摩擦試験結果及び耐食性試験結果である。図１１に示す実施例１１～１５及び比較例６～８では、第２実施形態の締結ユニット１Ａと同様の締結ユニットを用意して、摩擦力としてのすべり抗力を確認した。また、実施例１１～１５及び比較例６～８では、上述の締結ユニットに用いられたアルミニウム部材と同条件のブラスト加工及び表面水酸化工程を実行したアルミニウム部材を用意して、耐食性としての腐食電流密度を確認した。
図１１は、実施例に係る加工条件に対する摩擦試験結果及び耐食性試験結果である。図１１に示す実施例１１～１５及び比較例６～８では、第２実施形態の締結ユニット１Ａと同様の締結ユニットを用意して、摩擦力としてのすべり抗力を確認した。また、実施例１１～１５及び比較例６～８では、上述の締結ユニットに用いられたアルミニウム部材と同条件のブラスト加工及び表面水酸化工程を実行したアルミニウム部材を用意して、耐食性としての腐食電流密度を確認した。
【0153】
［実施例１１］
準備工程（Ｓ１０）において、すべり抗力試験用の締結ユニットを作成可能な部材として、実施例１と同一条件のアルミニウム部材、一対の締結部材及び一対の対象部材を準備した。また、準備工程（Ｓ１０）において、耐食性試験用のアルミニウム部材として、実施例１と同一条件のアルミニウム板を準備した。続いて、すべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において鏡面研磨工程を実行した。鏡面研磨工程では、精密試料自動研磨機（Ｔｅｇｒａｍｉｎ－３０，Ｓｔｒｕｅｒｓ）を用いてバフ研磨を行い、エタノール（特級、キシダ化学（株））を用いて２分間洗浄した。続いて、鏡面研磨されたすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、各アルミニウム部材と飽和水蒸気との反応時間を２時間とした以外は実施例１と同一条件の形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程を実行した。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが０．５μｍ、Ｒｚが０．２５ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が２となった。その後、すべり抗力試験用のアルミニウム部材に対して、実施例１と同一条件の締結工程（Ｓ１４）を実行し、締結ユニットを形成した。
準備工程（Ｓ１０）において、すべり抗力試験用の締結ユニットを作成可能な部材として、実施例１と同一条件のアルミニウム部材、一対の締結部材及び一対の対象部材を準備した。また、準備工程（Ｓ１０）において、耐食性試験用のアルミニウム部材として、実施例１と同一条件のアルミニウム板を準備した。続いて、すべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において鏡面研磨工程を実行した。鏡面研磨工程では、精密試料自動研磨機（Ｔｅｇｒａｍｉｎ－３０，Ｓｔｒｕｅｒｓ）を用いてバフ研磨を行い、エタノール（特級、キシダ化学（株））を用いて２分間洗浄した。続いて、鏡面研磨されたすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、各アルミニウム部材と飽和水蒸気との反応時間を２時間とした以外は実施例１と同一条件の形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程を実行した。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが０．５μｍ、Ｒｚが０．２５ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が２となった。その後、すべり抗力試験用のアルミニウム部材に対して、実施例１と同一条件の締結工程（Ｓ１４）を実行し、締結ユニットを形成した。
【0154】
［実施例１２］
実施例１２は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを４時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、各アルミニウム部材と飽和水蒸気とを上述の通り反応させた結果、図１１に示すようにＲｙが０．９μｍ、Ｒｚが０．５ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．８となった。
実施例１２は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを４時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、各アルミニウム部材と飽和水蒸気とを上述の通り反応させた結果、図１１に示すようにＲｙが０．９μｍ、Ｒｚが０．５ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．８となった。
【0155】
［実施例１３］
実施例１３は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを２４時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが１．４μｍ、Ｒｚが０．９ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．５となった。
実施例１３は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを２４時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが１．４μｍ、Ｒｚが０．９ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．５となった。
【0156】
［実施例１４］
実施例１４では、準備工程（Ｓ１０）において樹脂膜の厚みが２０μｍである第１対象部材及び第２対象部材を準備した。実施例１１と異なり、鏡面研磨工程の代わりに重力式のブラスト加工装置を用いて形成工程（Ｓ１２）においてブラスト加工工程を実行した。ブラスト加工には、材料が鋭角状の突起を有するアルミナ、噴射材中心粒子径が１０６μｍ～１２５ μｍの噴射材を用いた。ブラスト圧は０．３ ＭＰａとした。図１１では、上述のブラスト加工条件を「ブラスト加工（Ａ）」と表している。続いて、ブラスト加工されたすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において、実施例１と同一条件の表面水酸化工程を実行した。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが１７．７μｍ、Ｒｚが１２．５ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．４となった。
実施例１４では、準備工程（Ｓ１０）において樹脂膜の厚みが２０μｍである第１対象部材及び第２対象部材を準備した。実施例１１と異なり、鏡面研磨工程の代わりに重力式のブラスト加工装置を用いて形成工程（Ｓ１２）においてブラスト加工工程を実行した。ブラスト加工には、材料が鋭角状の突起を有するアルミナ、噴射材中心粒子径が１０６μｍ～１２５ μｍの噴射材を用いた。ブラスト圧は０．３ ＭＰａとした。図１１では、上述のブラスト加工条件を「ブラスト加工（Ａ）」と表している。続いて、ブラスト加工されたすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において、実施例１と同一条件の表面水酸化工程を実行した。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが１７．７μｍ、Ｒｚが１２．５ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．４となった。
【0157】
［実施例１５］
実施例１５では、準備工程（Ｓ１０）において樹脂膜の厚みが５０μｍである第１対象部材及び第２対象部材を準備した。実施例１１と異なり、鏡面研磨工程の代わりに図４～図６に示される直圧式のブラスト加工装置を用いて形成工程（Ｓ１２）においてブラスト加工工程を実行した。ブラスト加工には、材料が鋭角状の突起を有するアルミナ、噴射材中心粒子径が４２０μｍ～５９０ μｍの噴射材を用いた。ブラスト圧は０．３ ＭＰａとした。図１１では、上述のブラスト加工条件を「ブラスト加工（Ｂ）」と表している。続いて、ブラスト加工されたすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において、実施例１と同一条件の表面水酸化工程を実行した。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが４５．０μｍ、Ｒｚが４３．３ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．０となった。
実施例１５では、準備工程（Ｓ１０）において樹脂膜の厚みが５０μｍである第１対象部材及び第２対象部材を準備した。実施例１１と異なり、鏡面研磨工程の代わりに図４～図６に示される直圧式のブラスト加工装置を用いて形成工程（Ｓ１２）においてブラスト加工工程を実行した。ブラスト加工には、材料が鋭角状の突起を有するアルミナ、噴射材中心粒子径が４２０μｍ～５９０ μｍの噴射材を用いた。ブラスト圧は０．３ ＭＰａとした。図１１では、上述のブラスト加工条件を「ブラスト加工（Ｂ）」と表している。続いて、ブラスト加工されたすべり抗力試験用のアルミニウム部材、及び、耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、形成工程（Ｓ１２）において、実施例１と同一条件の表面水酸化工程を実行した。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが４５．０μｍ、Ｒｚが４３．３ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．０となった。
【0158】
［比較例６］
比較例６は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを０．２５時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において図１１に示すようにＲｙが０．２μｍ、Ｒｚが０．１ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が２となった。
比較例６は、形成工程（Ｓ１２）の表面水酸化工程においてアルミニウム部材と飽和水蒸気とを０．２５時間反応させた。それ以外の条件は、実施例１１と同一とした。鏡面研磨工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において図１１に示すようにＲｙが０．２μｍ、Ｒｚが０．１ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が２となった。
【0159】
［比較例７］
比較例７は、形成工程（Ｓ１２）のブラスト加工工程において、ブラスト圧は、０．５ＭＰａとした。それ以外の条件は、実施例１５と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが７１．５μｍ、Ｒｚが５５．０ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．３となった。
比較例７は、形成工程（Ｓ１２）のブラスト加工工程において、ブラスト圧は、０．５ＭＰａとした。それ以外の条件は、実施例１５と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが７１．５μｍ、Ｒｚが５５．０ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が１．３となった。
【0160】
［比較例８］
比較例８は、形成工程（Ｓ１２）のブラスト加工工程において、ブラスト圧は、１．０ＭＰａとした。それ以外の条件は、実施例１５と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが９４．５μｍ、Ｒｚが４５．０ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が２．１となった。
比較例８は、形成工程（Ｓ１２）のブラスト加工工程において、ブラスト圧は、１．０ＭＰａとした。それ以外の条件は、実施例１５と同一とした。ブラスト加工工程及び表面水酸化工程実行後のアルミニウム部材において、図１１に示すようにＲｙが９４．５μｍ、Ｒｚが４５．０ μｍ、Ｒｚに対するＲｙの比率が２．１となった。
【0161】
［中間層の組成分析及び結晶構造解析］
実施例１１～１５及び比較例６～８に係る表面水酸化工程前後のアルミニウム部材を対象としてＸＲＤによって回折角度ごとの回折Ｘ線強度を測定した。回折角度に対する回折Ｘ線強度の測定結果に示されるピークの特徴に基づいて、アルミニウム部材の表層（中間層）の組成及び結晶構造を確認した。ＸＲＤ測定結果から、実施例１１～１５及び比較例６～８の表面水酸化工程前のアルミニウム部材の表層には、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。
実施例１１～１５及び比較例６～８に係る表面水酸化工程前後のアルミニウム部材を対象としてＸＲＤによって回折角度ごとの回折Ｘ線強度を測定した。回折角度に対する回折Ｘ線強度の測定結果に示されるピークの特徴に基づいて、アルミニウム部材の表層（中間層）の組成及び結晶構造を確認した。ＸＲＤ測定結果から、実施例１１～１５及び比較例６～８の表面水酸化工程前のアルミニウム部材の表層には、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。
【0162】
ＸＲＤ測定結果から、実施例１３～１５及び比較例７，８の表面水酸化工程後のアルミニウム部材の中間層においては、図１１中の「Ａ」と示すように、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質とアルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていることが確認された。ＸＲＤ測定結果から、実施例１１，１２の表面水酸化工程後のアルミニウム部材の中間層においては、図１１中の「Ｂ」と示すように、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物が含まれておらず、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質が含まれていることが確認された。ＸＲＤ測定結果から、比較例６の表面水酸化工程後のアルミニウム部材の表層には、図１１中の「Ｃ」と示すように、アルミニウム原子及び酸素原子を含むアモルファス物質と、アルミニウム原子及び酸素原子を含む層状複水酸化物とが含まれていないことが確認された。
【0163】
［摩擦力評価］
上記条件で作成された実施例１１～１５及び比較例６～８の締結ユニットにおける摩擦力としてすべり抗力を測定した。測定方法及び図１１中の評価値は、上述の測定方法及び図１０中の評価値と同一である。
上記条件で作成された実施例１１～１５及び比較例６～８の締結ユニットにおける摩擦力としてすべり抗力を測定した。測定方法及び図１１中の評価値は、上述の測定方法及び図１０中の評価値と同一である。
【0164】
実施例１１～１３と比較例６とを比較することにより、形成工程（Ｓ１２）における表面水酸化工程の反応時間を２時間以上とする場合に、すべり抗力が非常に良くなることが確認された。表面水酸化工程の反応時間が２時間以上である場合には、表面水酸化工程の反応時間が０．２５時間以上である場合と比べて、アルミニウム部材の最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚが高い。よって、表面水酸化工程の反応時間が２時間以上である場合には、表面水酸化工程の反応時間が０．２５時間以上である場合と比べて、十分な反応が行われ、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが２０％以上となり、接触層において第１の凹凸がアルミニウム部材の表面に形成されると考えられる。このため、反応前後で、アルミニウム部材によって生じるすべり抗力（摩擦力）に変化が認められると考えられる。
【0165】
実施例６と実施例１１、及び、実施例１と実施例１３とを比較することにより、鏡面研磨工程を実行することにより、アルミニウム部材の表面粗さを示す最大高さＲｙ及び十点平均粗さが小さくなることが示された。鏡面研磨工程において、バフ研磨が実行されることで、表面が平滑化されるため、形成工程（Ｓ１２）が実行される前のアルミニウム部材の表面における凹凸の数が減少する。また、鏡面研磨工程が実行されることで、表面水酸化工程を実行する前のアルミニウム部材の表面に形成されていた傷、表面水酸化工程を実行する前のアルミニウム部材の表面に付着していた付着物等が削り取られる。このため、鏡面研磨工程が実行されたアルミニウム部材の表面の表面粗さが小さくなったと考えられる。このことから、実施例１１，１３に係るアルミニウム部材は、それぞれ実施例６，１に係るアルミニウム部材に比べて、最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚが小さいため、薄い樹脂膜を有する対象部材に締結される場合であっても、アルミニウム部材の表面の第１の凹凸が樹脂膜を突き破ることが無いと考えられる。このため、実施例のアルミニウム部材は、様々な対象部材に対して適切に高摩擦性を担保できる。
【0166】
実施例１と実施例１３と実施例１４及び実施例１５とを比較する。ブラスト加工工程を実行する場合には、ブラスト加工工程を実行しない場合、及び、ブラスト加工工程の代わりに鏡面研磨工程を実行する場合と比べて、アルミニウム部材の表面粗さを示す最大高さＲｙ及び十点平均粗さが非常に大きくなり、輪郭曲面の展開界面面積率Ｓｄｒが１４０％以上となることが示された。ブラスト加工工程において、表面にマイクロオーダーの第２の凹凸が形成され、表面水酸化工程を実行する前のアルミニウム部材の表面粗さが大きくなったと考えられる。このため、対象部材の樹脂膜の厚さに応じて、ブラスト加工工程及び表面水酸化工程によりアルミニウム部材に、第１の凹凸及び第２の凹凸を含む適切な厚さの凹凸を形成することができることが示された。
【0167】
実施例１５と比較例７及び比較例８とを比較することにより、最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの両方が対象部材の樹脂膜の厚さより小さい場合、すべり抗力が非常に良くなることが確認された。最大高さＲｙ及び十点平均粗さＲｚの両方が対象部材の樹脂膜の厚さより小さい場合、アルミニウム部材と対象部材との間に隙間が発生しにくく、密着性が向上し、摩擦が生じやすくなっていると考えられる。
【0168】
［耐食性評価］
上記条件で作成された実施例１１～１５及び比較例６～８の耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、耐食性としての腐食電流密度を測定した。測定方法及び図１１中の評価値は、上述の測定方法及び図１０中の評価値と同一である。
上記条件で作成された実施例１１～１５及び比較例６～８の耐食性試験用のアルミニウム部材に対して、耐食性としての腐食電流密度を測定した。測定方法及び図１１中の評価値は、上述の測定方法及び図１０中の評価値と同一である。
【0169】
実施例１１～１３と比較例６とを比較することにより、形成工程（Ｓ１２）において表面水酸化工程の反応時間を２時間以上とする場合に、耐食性の向上に寄与することが確認された。表面水酸化工程の反応時間が２時間以上である場合には、表面水酸化工程の反応時間が０．２５時間以上である場合と比べて、十分な反応が行われ、中間層がアルミニウム部材の表面に形成されるため、腐食電流密度が小さくなり、耐食性が良くなったと考えられる。実施例１１の腐食電流密度は、比較例１の腐食電流密度と比較して１／１４０になっている。表面水酸化工程において、アルミニウム部材の表面の第２の凹凸に不動態の機能を有する中間層が形成されたことで、アルミニウム部材の表面における電流密度の低下につながり、耐食性が高くなった（非常に良くなった）と考えられる。
【0170】
以上のように、上述の実施形態に記載された締結方法ＭＴ及びアルミニウム部材の製造方法により製造された実施例１１～１５に係るアルミニウム部材は、比較例６～８に係るアルミニウム部材に比べて、対象部材４との締結において高摩擦性及び高耐食性の双方の効果を発揮することが確認された。
【符号の説明】
【0171】
１，１Ａ，１Ｂ…締結ユニット、２，２Ｂ…アルミニウム部材、２ｂ…表面、２ｄ…第２の凹凸、３，３Ａ…締結部材、４，４Ａ…対象部材、４ｂ…接触面、５，５Ｂ…本体部、６…中間層、７…接触層、７ａ…第１の凹凸、８…樹脂膜、９…対象本体部、１０…ブラスト加工装置、３１…第１締結部材（締結部材の一例）、３２…第２締結部材（締結部材の一例）、４１…第１対象部材（対象部材の一例）、４２…第２対象部材（対象部材の一例）、ＭＴ…締結方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
