BR102018001663A2 - método de formação de película de níquel e solução compreendendo íons de níquel e íons de cloreto usada para o método - Google Patents
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Abstract
a presente invenção refere-se a uma película de níquel (f) que é formada na superfície de um substrato metálico (b) com uma membrana sólida de eletrólito (13) em contato com um substrato metálico (b) enquanto suprime a corrosão que ocorre no substrato metálico (b) por um método de formar uma película de níquel (f) que compreende: dispor um ânodo (11), um substrato metálico (b) que funciona como um cátodo e uma membrana sólida de eletrólito (13) que compreende uma solução (l) que contém íons de níquel e íons de cloreto, de modo que a membrana sólida de eletrólito (13) seja disposta entre o ânodo (11) e o substrato metálico (b) e em contato com a superfície de substrato metálico (ba); e aplicar uma tensão entre o ânodo (11) e o substrato metálico (b), de modo a formar uma película de níquel (f) na superfície de substrato metálico (ba) que esteja em contato com a membrana sólida de eletrólito (13), em que a concentração dos íons de cloreto é de 0,002 a 0,1 mol/l.
Description
(54) Título: MÉTODO DE FORMAÇÃO DE PELÍCULA DE NÍQUEL E SOLUÇÃO COMPREENDENDO ÍONS DE NÍQUEL E ÍONS DE CLORETO USADA PARA O MÉTODO (51) Int. Cl.: C25D 3/12 (30) Prioridade Unionista: 23/03/2017 JP 201757862 (73) Titular(es): TOYOTA JIDOSHA
KABUSHIKI KAISHA (72) Inventor(es): YUKI SATO (85) Data do Início da Fase Nacional:
26/01/2018 (57) Resumo: A presente invenção refere-se a uma película de níquel (F) que é formada na superfície de um substrato metálico (B) com uma membrana sólida de eletrólito (13) em contato com um substrato metálico (B) enquanto suprime a corrosão que ocorre no substrato metálico (B) por um método de formar uma película de níquel (F) que compreende: dispor um ânodo (11), um substrato metálico (B) que funciona como um cátodo e uma membrana sólida de eletrólito (13) que compreende uma solução (L) que contém íons de níquel e íons de cloreto, de modo que a membrana sólida de eletrólito (13) seja disposta entre o ânodo (11) e o substrato metálico (B) e em contato com a superfície de substrato metálico (Ba); e aplicar uma tensão entre o ânodo (11) e o substrato metálico (B), de modo a formar uma película de níquel (F) na superfície de substrato metálico (Ba) que esteja em contato com a membrana sólida de eletrólito (13), em que a concentração
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO DE FORMAÇÃO DE PELÍCULA DE NÍQUEL E SOLUÇÃO COMPREENDENDO ÍONS DE NÍQUEL E ÍONS DE CLORETO USADA PARA O MÉTODO.
ANTECEDENTES
CAMPO [0001] Modalidades exemplificativas referem-se a um método de formação de uma película de níquel e a uma solução de níquel utilizada para o método de formação de uma película de níquel.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA [0002] Níquel possui excelentes propriedades físicas. Assim, vários substratos compreendem a película de níquel formada nas suas superfícies.
[0003] Por exemplo, o documento No. JP 2013-253306 A descreve um método de produção de um elemento de aço inoxidável revestido, que compreende o revestimento de um substrato de aço inoxidável com uma solução de níquel do tipo Woods strike e o tratamento da camada de revestimento de níquel do tipo Woods strike formada através do revestimento de eletrodeposição catiônica.
[0004] O documento No. JP 2012-219362 A descreve um método de formação de uma película metálica que compreende a aplicação de uma tensão entre o substrato de cátodo e o substrato de ânodo disposto para encaixar uma membrana sólida de eletrólito que compreende um eletrólito sólido e um íon metálico, de modo a reduzir os íons metálicos e permitir a deposição de metal sobre o substrato do cátodo, embora a película de metal não esteja limitada a uma película de níquel. [0005] O documento No. JP 2015-92012 A descreve que o método descrito no documento No. JP 2012-219362 A é realizado com o uso de uma solução de níquel com um determinado nível de pH, a fim de dissolver os problemas causados quando o método descrito no docuPetição 870180006855, de 26/01/2018, pág. 56/72
2/14 mento No. JP 2012-219362 A é realizado com o uso de uma solução de níquel (isto é, geração de gás hidrogênio entre uma membrana sólida de eletrólito e um substrato).
SUMÁRIO [0006] Quando uma película de níquel é formada na superfície de um substrato metálico enquanto uma membrana sólida de eletrólito é mantida em contato com um substrato metálico (em particular, um substrato de alumínio) como descrito, por exemplo, nos documentos Nos. JP 2012-219362 A e JP 2015-92012 A, verificou-se que a corrosão ocorreria no substrato metálico.
[0007] Consequentemente, a presente descrição destina-se a formar uma película de níquel na superfície de um substrato metálico com uma membrana sólida de eletrólito em contato com o substrato metálico enquanto suprime a corrosão no substrato metálico.
[0008] Constatou-se que uma causa de corrosão do substrato metálico é íons de cloreto contidos em uma solução de níquel. Após a remoção de íons de cloreto a partir de uma solução de níquel, também constatou-se que a taxa de formação de película de níquel diminuirá significativamente. Consequentemente, como resultado da consideração da concentração dos íons de cloreto em detalhes, a concentração de íons de cloreto em que a corrosão ocorre no substrato metálico pode ser suprimida, mantendo ou melhorando a taxa de formação da película de níquel. A concentração de íons de cloreto encontrada na presente revelação foi significativamente diferente da concentração adotada para métodos convencionais de formação de película de níquel. [0009] A presente revelação fornece o seguinte.
[0010] [1] Um método de formação de película de níquel que compreende: dispor um ânodo, um substrato metálico que funciona como um cátodo e uma membrana sólida de eletrólito que compreende uma solução que contém íons de níquel e íons de cloreto, de modo que a
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3/14 membrana sólida de eletrólito esteja disposta entre o ânodo e o substrato metálico e em contato com a superfície de substrato metálico; e aplicar uma tensão entre o ânodo e o substrato metálico, de modo a formar uma película de níquel na superfície de substrato metálico que está em contato com a membrana sólida de eletrólito, em que a concentração dos íons de cloreto é 0,002 a 0,1 mol/l.
[0011] [2] O método de formação de película de níquel, de acordo com [1], em que a concentração dos íons de cloreto é 0,01 a 0,06 mol/l. [0012] [3] O método de formação de película de níquel, de acordo com [1] ou [2], em que a solução possui um nível de pH de 2,5 a 4,25. [0013] [4] O método de formação de película de níquel, de acordo com [3], em que a solução possui um nível de pH de 3 a 4.
[0014] [5] O método de formação de película de níquel, de acordo com qualquer [1] a [4], em que o substrato metálico é um substrato de alumínio.
[0015] [6] Uma solução compreendendo íons de níquel e íons de cloreto utilizados para o método de formação de uma película de níquel que compreende: dispor um ânodo, um substrato metálico que funciona como um cátodo e uma membrana sólida de eletrólito que compreende uma solução que contém íons de níquel e íons de cloreto, de modo que a membrana eletrolítica sólida esteja disposta entre o ânodo e o substrato metálico e em contato com a superfície de substrato metálico; e aplicar uma tensão entre o ânodo e o substrato metálico, de modo a formar uma película de níquel na superfície de substrato metálico que está em contato com a membrana sólida de eletrólito, em que a concentração dos íons de cloreto é 0,002 a 0,1 mol/l.
[0016] [7] A solução de acordo com [6], em que a concentração dos íons de cloreto é 0,01 a 0,06 mol/l.
[0017] [8] A solução de acordo com [6] ou [7], em que a solução tenha um nível de pH de 2,5 a 4,25.
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4/14 [0018] [9] A solução de acordo com [8], em que a solução tenha um nível de pH de 3 a 4.
[0019] [10] A solução de acordo com qualquer de [6] a [9], em que o substrato metálico seja um substrato de alumínio.
[0020] De acordo com a presente descrição, uma película de níquel pode ser formada na superfície de um substrato metálico com uma membrana sólida de eletrólito em contato com um substrato metálico enquanto reprime a corrosão no substrato metálico.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0021] A figura 1A é uma vista esquemática em corte transversal de um aparelho de formação de película 1 A.
[0022] A figura 1B mostra um processo de formação de uma película de níquel na superfície de um substrato metálico com a utilização do aparelho de formação de película 1A mostrado na figura 1 A.
[0023] A figura 2A mostra uma fotografia e um diagrama de fase de uma película de níquel obtida no Exemplo Comparativo 1.
[0024] A figura 2B mostra uma fotografia e um diagrama de fase de uma película de níquel obtida no Exemplo Comparativo 2.
[0025] A figura 2C mostra uma fotografia e um diagrama de fase de uma película de níquel obtida no Exemplo 1.
[0026] A figura 2D mostra uma fotografia e um diagrama de fase de uma película de níquel obtida no Exemplo 2.
[0027] A figura 2E mostra uma fotografia e um diagrama de fase de uma película de níquel obtida no Exemplo 3.
[0028] A figura 2F mostra uma fotografia e um diagrama de fase de uma película de níquel obtida no Exemplo 4.
[0029] A figura 2G mostra uma fotografia e um diagrama de fase de uma película de níquel obtida no Exemplo 5.
[0030] A figura 3 mostra uma correlação entre a concentração de íons de cloreto na solução de níquel e a área de uma película de níPetição 870180006855, de 26/01/2018, pág. 59/72
5/14 quel normal.
[0031] A figura 4 mostra uma correlação entre um nível de pH da solução de níquel e a eficiência da corrente de deposição.
[0032] A figura 5 mostra os resultados da avaliação do estresse residual da película de níquel obtida no Exemplo Comparativo 1 e no Exemplo 3.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0033] Modalidades exemplificativas relacionam-se a um método de formação de uma película de níquel compreendendo: dispor um ânodo, um substrato metálico que funciona como um cátodo, e uma membrana sólida de eletrólito compreendendo uma solução que contém íons de níquel (Ni2+) e íons de cloreto (Cl ) (a seguir, é também referido como uma solução de níquel), de modo que a membrana sólida de eletrólito esteja disposta entre o ânodo e o substrato metálico e em contato com a superfície de substrato metálico; e aplicar uma tensão entre o ânodo e o substrato metálico de modo a formar uma película de níquel na superfície de substrato metálico que está em contato com a membrana sólida de eletrólito, e uma solução de níquel usada para o método de formar uma película de níquel. Nas modalidades exemplificativas, a concentração de íons de cloreto na solução de níquel seja 0,002 a 0,1 mol/l.
[0034] Nas modalidades exemplificativas, aplicar uma tensão a um local entre o ânodo e o substrato metálico (ou seja, o cátodo) permite que os íons de níquel contidos na membrana sólida de eletrólito sejam reduzidos na superfície de substrato metálico que esteja em contato com uma membrana sólida de eletrólito. Como resultado, a níquel é depositada na superfície de substrato metálico, e então uma película de níquel é formada. Nesse caso, a corrosão que ocorre no substrato metálico pode ser suprimida, ajustando a concentração de íons de cloreto em 0,002 a 0,1 mol/l.
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6/14 [0035] Um banho do tipo Watts que geralmente foi usado para formar uma película de níquel contém aproximadamente 1 mol/l de íons de cloreto. No passado, no entanto, a corrosão não ocorreu no substrato metálico, mesmo que uma película de níquel fosse formada com o uso de um banho do tipo Watts. Por outro lado, ao tentar formar uma película de níquel mantendo a membrana sólida de eletrólito em contato com o substrato metálico como no caso das modalidades exemplificativas, a corrosão ocorrería no substrato metálico. Assim, tal corrosão é considerada específica do método em que a membrana sólida de eletrólito é colocada em contato com o substrato metálico. Considera-se que tal corrosão ocorre devido ao fato de a superfície de substrato metálico ser ativada após contato entre um substrato metálico e uma membrana sólida de eletrólito.
[0036] Nas modalidades exemplificativas, exemplos do ânodo que podem ser usados aqui incluem um ânodo níquel, um ânodo níquel contendo enxofre, um ânodo níquel contendo carbono e um ânodo níquel despolarizado. Pode ser utilizado um ânodo solúvel ou insolúvel. [0037] Nas modalidades exemplificativas, exemplos do substrato metálico (cátodo) que podem ser aqui utilizados incluem um substrato metálico base. Exemplos de metal base incluem alumínio, zinco e ferro. Nas modalidades exemplificativas, é preferível um substrato de alumínio, mas o substrato não está particularmente limitado a isso. Isso ocorre devido ao fato de que a corrosão ocorre notavelmente em um substrato de alumínio. O substrato metálico base pode compreender um metal de base pelo menos na sua superfície.
[0038] Nas modalidades exemplificativas, exemplos de membrana sólida de eletrólito que podem ser aqui utilizados incluem resinas fluoradas tais como Nafion® (DuPont), resinas hidro carbonadas, resinas de ácido poliamino e resinas capazes de troca catiônica, como Selemion (CMV, CMD, e CMF séries) (Asahi Glass Co., Ltd).
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7/14 [0039] Nas modalidades exemplificativas, uma espessura da membrana sólida de eletrólito pode ser, por exemplo, 50 a 400 pm, e 100 a 200 pm.
[0040] Nas modalidades exemplificativas, a membrana sólida de eletrólito compreende uma solução de níquel que compreende íons de níquel e íons de cloreto.
[0041] Nas modalidades exemplificativas, a concentração de íons de níquel na solução de níquel pode ser, por exemplo, 0,1 a 8 mol/l, 0,3 a 4 mol/l, ou 0,5 a 2 mol/l. Exemplos de fontes de íons de níquel incluem sais de níquel, como cloreto de níquel, sulfato de níquel e acetato de níquel. Alternativamente, os íons de níquel gerados após a dissolução de anodos níquel podem ser usados.
[0042] Nas modalidades exemplificativas, a concentração de íons de cloreto na solução de níquel é de 0,002 a 0,1 mol/l, e de preferência é de 0,01 a 0,06 mol/l. Definir a concentração de íons de cloreto a tal intervalo permite que a área da película de níquel normalmente formada seja ampliada. Exemplos de fontes de íons de cloreto incluem cloreto de níquel, ácido clorídrico, cloreto de sódio e cloreto de potássio. [0043] Nas modalidades exemplificativas, a solução de níquel tem um pH de preferência de 2,5 a 4,25, e particularmente preferencialmente de 3 a 4. Assim, a eficiência da corrente de deposição pode ser melhorada.
[0044] Nas modalidades exemplificativas, a solução de níquel pode compreender quaisquer outros componentes, além de íons de níquel e íons de cloreto. Por exemplo, a solução de níquel pode compreender um solvente e uma solução-tampão de pH. Exemplos do solvente incluem água e etanol. Exemplos de soluções-tampão de pH incluem uma solução-tampão acetato de ácido acético e níquel e uma solução-tampão succinato de níquel de ácido succínico.
[0045] Um método de formação de uma película metálica na suPetição 870180006855, de 26/01/2018, pág. 62/72
8/14 perfície de um substrato metálico através da aplicação de uma tensão em um local entre um ânodo e um substrato metálico, mantendo a membrana sólida de eletrólito em contato com o substrato metálico (ou seja, o cátodo) e os aparelhos utilizados para tal método, já foi relatado. Por exemplo, os métodos e os aparelhos descritos nos documentos Nos. JP 2012-219362 A, JP 2015-92012 A e JP 2014-051701 A podem ser usados para implementar o método de acordo com as modalidades exemplificativas.
[0046] Alternativamente, o método de acordo com as modalidades exemplificativas pode ser implementado com a utilização dos aparelhos mostrados na figura 1A e figura 1B.
[0047] A figura 1A mostra uma vista esquemática em corte transversal de um aparelho de formação de película 1A. O aparelho formador de película 1A compreende um ânodo 11, um substrato metálico B que funciona como um cátodo, uma membrana sólida de eletrólito 13 disposta entre o ânodo 11 e o substrato metálico B e uma unidade de fonte de energia 16 que aplica uma tensão para um local entre o ânodo 11 e o substrato metálico B.
[0048] O aparelho de formação de película 1A compreende ainda um alojamento 20. O alojamento 20 compreende uma primeira unidade de acomodação 21 que acomoda uma solução de níquel L de tal modo que a solução de níquel L esteja disposta entre o ânodo 11 e a membrana de aço sólido de eletrólito 13. A solução de níquel L acomodada na primeira unidade de acomodação 21 está em contato com a membrana sólida de eletrólito 13 e o ânodo 11.
[0049] Na primeira unidade de acomodação 21, é proporcionada uma primeira abertura 22 que é maior do que uma superfície Ba do substrato metálico B. A primeira abertura 22 é coberta com a membrana sólida de eletrólito 13 e a solução de níquel L é selada na primeira unidade de acomodação 21 de forma fluida.
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9/14 [0050] O aparelho formador de película 1A compreende ainda uma mesa de carga 40 sobre a qual o substrato metálico B é colocado. A mesa de carga 40 compreende: uma superfície Ba; uma superfície traseira Bb no lado oposto da superfície Ba; e uma segunda unidade de acomodação 41 que acomoda o fluido 45 proporcionado na superfície traseira Bb através de uma película fina 43.
[0051] Na segunda unidade de acomodação 41, é proporcionada uma segunda abertura 42 que é maior do que a superfície traseira Bb. A segunda abertura 42 é coberta com a película fina 43, e o fluido 45 é selado na segunda unidade de acomodação 41 de uma maneira fluida. [0052] O aparelho formador de película 1A compreende ainda uma unidade de pressão 30A no topo do alojamento 20.
[0053] A figura 1B ilustra um processo de formação de uma película de níquel F na superfície Ba do substrato metálico B com a utilização do aparelho formador de película 1A mostrado na figura 1 A.
[0054] Conforme ilustrado na figura 1B, a mesa de carga 40 e a caixa 20 podem mover-se uma em relação à outra enquanto coloca-se o substrato metálico B na mesa de carga 40, o substrato metálico B é intercalado entre a membrana sólida de eletrólito 13 e a película fina 43, e a solução de níquel L está disposta na superfície Ba do substrato metálico B através da membrana sólida de eletrólito 13.
[0055] Posteriormente, uma tensão é aplicada a partir da unidade de fonte de energia 16 para um local entre o ânodo 11 e o substrato metálico B, os íons de níquel contidos na membrana sólida de eletrólito 13 são reduzidos na superfície Ba do substrato metálico B e níquel é depositado na superfície Ba. Assim, a película de níquel F é formada. EXEMPLOS [0056] A seguir, a presente descrição é descrita com mais detalhes com referência a exemplos e exemplos comparativos, embora o escopo técnico da presente descrição não esteja limitado a esses
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10/14 exemplos.
FORMAÇÃO DE PELÍCULA DE NÍQUEL [0057] Películas de níquel foram formadas com a utilização do aparelho de formação de película mostrado nas figuras 1A e 1B nas condições mostradas na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1
| Ânodo | Lâmina de níquel pura |
| Cátodo (substrato metálico) | Substrato de Si com membrana de Al-Si (1%) pulverizada * 1 (espessura de pulverização: 5 pm) (tratado com zinco) |
| Densidade de corrente | 100 mA/cm2 |
| Duração do tratamento | 2 min |
| Pressão | Cerca de 0,5 MPa |
*1: substrato de Si composto por uma membrana de Si e uma membrana de Al fornecida [0058] Os detalhes relativos à solução de níquel utilizados nos exemplos e nos exemplos comparativos são os mostrados nas Tabelas 2 e 3.
Tabela 2
| Ex. Comp. 1 | Ex. Comp. 2 | Ex.1 | Ex.2 | Ex.3 | Ex.4 | Ex.5 | |
| Cloreto de níquel (mol/l) | 0,950 | 0,500 | 0,050 | 0,030 | 0,010 | 0,005 | 0,001 |
| Sulfato de níquel (mol/l) | 0,450 | 0,900 | 0,920 | 0,940 | 0,945 | 0,949 | |
| Acetato de níquel (mol/l) | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 |
| Cl’ (mol/l) | 1,900 | 1,000 | 0,100 | 0,060 | 0,020 | 0,010 | 0,002 |
| PH | 4,00 | 4,00 | 4,00 | 4,00 | 4,00 | 4,00 | 4,00 |
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11/14
Tabela 3
| Ex.6 | Ex.7 | Ex.8 | Ex.9 | Ex.10 | Ex.11 | |
| Cloreto de níquel (mol/l) | 0,010 | 0,010 | 0,010 | 0,010 | 0,010 | 0,010 |
| Sulfato de níquel (mol/l) | 0,940 | 0,940 | 0,940 | 0,940 | 0,940 | 0,940 |
| Acetato de níquel (mol/l) | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 | 0,050 |
| Cl’ (mol/l) | 0,020 | 0,020 | 0,020 | 0,020 | 0,020 | 0,020 |
| PH | 2,50 | 2,75 | 3,00 | 3,50 | 4,25 | 4,50 |
MÉTODO DE AVALIAÇÃO DE PELÍCULA DE NÍQUEL 1 [0059] A área de uma película de níquel normal (%) foi determinada com referência à seguinte equação.
[0060] Área de uma película de níquel normal (%) = [1-(área de película de níquel anormal/área de cátodo tratado)] x 100 [0061] O termo área da película de níquel anormal refere-se a uma área total de regiões nas quais as películas de níquel (1) a (4) descritas abaixo não são normalmente formadas.
[0062] (1) Uma região que está em contato próximo com uma película de níquel a partir da qual a membrana sólida de eletrólito não está separada (a seguir, essa região é denominada de região de adesão); [0063] (2) uma região na qual a descoloração ocorreu devido à deposição anormal de hidróxido ou semelhante (a seguir, essa região é denominada de região de descoloração);
[0064] (3) uma região na qual a película de níquel não é formada (ou depositada) (a seguir, essa região é denominada de região não depositada); e [0065] (4) uma região na qual o substrato metálico está corroído (doravante denominado região de corrosão).
[0066] A eficiência da corrente de deposição de níquel foi determinada com base na equação mostrada abaixo.
[0067] (Eficiência de corrente de deposição de Níquel) = [(peso
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12/14 real da deposição (g))/(peso teórico da deposição (g))] x 100 [0068] O peso real da deposição foi determinado dissolvendo totalmente a película de níquel depositada em ácido nítrico, medindo-se a concentração de níquel na solução de ácido nítrico com o uso do espectrômetro de emissão de plasma indutivamente acoplado (ICP) e convertendo-se a concentração medida em termos de peso.
[0069] O peso teórico da deposição foi determinado de acordo com a equação mostrada abaixo (isto é, as leis de eletrólise de Faraday).
[0070] (Peso teórico da deposição (g)) = [corrente (A) x tempo (t)] / [valência iónica x constante de Faraday (C/mol)] x peso molecular de níquel (g/mol)
RESULTADOS DE AVALIAÇÃO 1 [0071] As figuras 2A a 2G mostram fotografias e diagramas de fase das películas de níquel obtidas nos Exemplos Comparativos 1 e 2 e nos Exemplos 1 a 5.
[0072] No Exemplo Comparativo 1 (concentração de íons de cloreto: 1,9 mol/l), como mostrado na figura 2A, a região de corrosão, a região de adesão e a região de descoloração eram grandes. Assim, era difícil formar normalmente uma película de níquel.
[0073] No Exemplo Comparativo 2 (concentração de íons de cloreto: 1 mol/l), como mostrado na figura 2B, a região de corrosão foi significativamente aumentada. Assim, era difícil formar normalmente uma película de níquel.
[0074] No Exemplo 1 (concentração de íons de cloreto: 0,1 mol/l), como mostrado na figura 2C, embora a região de corrosão e a região de adesão estejam presentes, a área da película de níquel normalmente formada aumentou.
[0075] No Exemplo 2 (concentração de íons de cloreto: 0,06 mol/l), Exemplo 3 (concentração de íons de cloreto: 0,02 mol/l) e Exemplo 4
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13/14 (concentração de íons de cloreto: 0,01 mol/l), como mostrado nas figuras 2D a 2F, respectivamente, as áreas da película de níquel normalmente formada aumentaram significativamente.
[0076] No Exemplo 5 (concentração de íons de cloreto: 0,002 mol/l), como mostrado na figura 2G, a região da descoloração aumentou. Presume-se que uma das razões pelas quais a região de descoloração aumentou é o fato de o ânodo (isto é, uma lâmina de níquel pura) não ter sido suficientemente dissolvido devido à concentração reduzida de íons de cloreto.
[0077] A figura 3 mostra uma correlação entre a concentração de íons de cloreto na solução de níquel e a área de uma película de níquel normal. Conforme mostrado na figura 3, a área de uma película de níquel normalmente formada aumenta quando a concentração de íons de cloreto na solução de níquel é de 0,002 a 0,1 mol/l e, em particular, 0,01 a 0,06 mol/l.
[0078] A figura 4 mostra uma correlação entre um pH da solução de níquel e a eficiência da corrente de deposição de níquel. Conforme mostrado na figura 4, a eficiência da corrente de deposição de níquel é melhorada quando um pH da solução de níquel é de 2,5 a 4,25 e, em particular, de 3 a 4.
MÉTODO DE AVALIAÇÃO DE PELÍCULA DE NÍQUEL 2 [0079] O estresse residual da película de níquel foi determinado de acordo com o método descrito no Journal of the Adhesion Society of Japan, vol. 39, n2 1, páginas 24 a 29, 2003, e de acordo com a seguinte equação:
Esds F(m, n) ~ ~rT' n(n + 1) ' _ R?/ em que [0080] or indica o estresse residual;
[0081] Esds/12-F(m,n)/n(n+1) indica a razão de rigidez película/ substrato; e
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14/14 [0082] 1/Ra-1/Rb indica um raio de curvatura.
RESULTADOS DE AVALIAÇÃO 2 [0083] A figura 5 mostra os resultados da avaliação do estresse residual das películas de níquel obtidas no Exemplo Comparativo 1 e no Exemplo 3. O estresse de calor foi determinado com base na diferença (55Ό) entre a temperatura no momento da form ação da película e da temperatura ambiente e a diferença entre o coeficiente de expansão linear da película de níquel e o coeficiente de expansão linear do substrato metálico. Conforme mostrado na figura 5, o estresse residual foi de 296 MPa no Exemplo Comparativo 1 (concentração de íons de cloreto: 1,9 mol/l) e, por outro lado, foi de 169 MPa no Exemplo 3 (concentração de íons de cloreto: 0,02 mol/l). Ao diminuir a concentração de íons de cloreto na solução de níquel, o estresse residual pode ser reduzido.
DESCRIÇÃO DOS SÍMBOLOS [0084] 1A: aparelho de formação de película; 11: ânodo; 13: membrana sólida de eletrólito; 16: unidade de fonte de energia; 20: alojamento; 21: primeira unidade de acomodação; 22: primeira abertura; 30A: unidade de pressão; 40: mesa de carga; 41: segunda unidade de acomodação; 42: segunda abertura; 43: película fina; 45: fluido; L: solução de níquel; B: substrato metálico (cátodo); Ba: superfície de substrato metálico; Bb: superfície traseira de substrato metálico; F: película de níquel.
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Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1. Método de formação de película de níquel caracterizado pelo fato de compreender:dispor um ânodo (11), um substrato metálico (B) que funciona como um cátodo e uma membrana sólida de eletrólito (13) que compreende uma solução (L) que contém íons de níquel e íons de cloreto, de modo que a membrana sólida de eletrólito (13) esteja disposta entre o ânodo (11) e o substrato metálico (B) e em contato com a superfície de substrato metálico (Ba); e aplicar uma tensão entre o ânodo (11) e o substrato metálico (B) de modo a formar uma película de níquel (F) na superfície de substrato metálico (Ba) que está em contato com a membrana sólida de eletrólito (13), em que a concentração dos íons de cloreto seja 0,002 a 0,1 mol/l.
- 2. Método de formação de película de níquel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a concentração dos íons de cloreto é de 0,01 a 0,06 mol/l.
- 3. Método de formação de película de níquel, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a solução (L) tem um nível de pH de 2,5 a 4,25.
- 4. Método de formação de película de níquel, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a solução (L) tem um nível de pH de 3 a 4.
- 5. Método de formação de película de níquel, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o substrato metálico (B) é um substrato de alumínio.
- 6. Solução (L) compreendendo íons de níquel e íons de cloreto utilizados para o método de formação de uma película de níquel (F) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caractePetição 870180006855, de 26/01/2018, pág. 70/722/2 rizada pelo fato de que compreende: dispor um ânodo (11), um substrato metálico (B) que funciona como um cátodo e uma membrana sólida de eletrólito (13) que compreende uma solução (L) que contém íons de níquel e íons de cloreto, de modo que a membrana sólida de eletrólito (13) esteja disposta entre o ânodo (11) e o substrato metálico (B) e em contato com a superfície de substrato metálico (Ba); e aplicar uma tensão entre o ânodo (11) e o substrato metálico (B) de modo a formar uma película de níquel (F) na superfície de substrato metálico (Ba) que está em contato com a membrana sólida de eletrólito (13), em que a concentração dos íons de cloreto seja 0,002 a 0,1 mol/l.
- 7. Solução (L), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a concentração dos íons de cloreto é de 0,01 a 0,06 mol/l.
- 8. Solução (L), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que a solução (L) tem um nível de pH de 2,5 a 4,25.
- 9. Solução (L), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a solução (L) tem um nível de pH de 3 a 4.
- 10. Solução (L), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizada pelo fato de que o substrato metálico (B) é um substrato de alumínio.Petição 870180006855, de 26/01/2018, pág. 71/721/5
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