CN101559658A - 附带电接点层的金属材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种附带电接点层的金属材料及其制造方法,可以达到减低电接点层的形成材料的贵金属的使用量,且可以不用担心电接点层的剥离等进行冲压成形加工。附带电接点层的金属材料(10)具备金属基体(1)、粘结层(2)和电接点层(3),粘结层(2)形成于金属基体(1)的表面上,由以铬为主成分的金属形成,厚度为5nm以上~200nm以下,电接点层(3)形成于所述粘结层(2)的表面上,由贵金属形成,厚度为1nm以上~20nm以下。
Description
技术领域
本发明涉及在由含铬的金属构成的金属基体上附加由贵金属或贵金属合金构成的电接点层的带有电接点层的金属材料及其制造方法。
背景技术
历来,这种附带电接点层的带电接点层的金属材料,例如,被用于电池的电极材料或连接器的电接点部。作为该电接点层的形成材料而使用的代表性的金属,有Au(金)或Pt(铂)之类的贵金属,或者Sn(锡)、Ni(镍)等,将这些金属通过镀敷等方法,例如设置于由含有如铬之类的金属薄板或者金属箔之类的金属材料所形成的金属基体表面上,形成该电接点层。
为了使电接点层的信赖性或耐久性进一步提高,像金这样的相比锡或镍等具有化学稳定性的贵金属,为优选材料得以使用。
但是,使用金之类贵金属的情况下,例如,在如不锈钢之类形成有钝化覆盖膜的金属表面上进行镀敷工序时,由于需要繁杂的预处理,以及为了维持耐久性而不得不形成一定厚度贵金属镀层等原因,其工序变得繁杂,此外其工序需要时间长,也存在制造成本高的倾向。而且,贵金属通常具有矿业上获得难等倾向从而引起每单位重量的材料成本比其他的金属显著高的倾向。因此,总体上附带电接点层的金属材料具有成本高的倾向。
此外,在所述如不锈钢形成有钝化覆盖膜的金属表面上确实地形成由贵金属构成的电接点层,并为了在电接点层形成后不会被轻易地剥离而在该电接点层的下面形成所谓基础层的方法有各种提案,其中有数种被实用化。
用于形成如此基础层的金属,可以考虑使用Ni、Sn、Ag等。
在专利文献1中提出:形成Ag层-Ni、Co层作为基础层,并在其上形成由Pd(钯)构成的电接点层。
在专利文献2中提出:在由Ni构成的基础层上,形成由Pd-Ni合金构成的电接点层。
在专利文献3中提出:将由Sn镀层所构成的产物作为基础层。
如上所述,作为基础层使用Ni、Sn、Co等被提出。例如,Ni的情况下,由该Ni得到的基础层本身,如果在如电化学腐蚀的环境中使用,有引起基础层耐久性降低的可能性。此外,这种实施基础层等的镀层方式所得的附带电接点层的金属材料,在镀敷处理后而实施冲压成形加工以使其部件化时,在冲压加工之际或加工后,因经常发生镀层剥离,实际上,难以适应如此冲压加工。
此外,在专利文献4中提出:在钛金属板上,在无基础层的情况下实施镀Au。但是,该方案更加难以确保电接点层的耐久性。而且,敷镀后的冲压成形加工也更加困难。
在专利文献5中提出:在将要用作燃料电池金属隔板的金属基体的表面上,形成由Ti(钛)、Ni、Ta(钽)、Nb(铌)、Pt之中任一金属所构成的基础层,并在该基础层的表面上形成贵金属层。
此外,在专利文献6中提出:在钛的上面形成钯金属层,将这些钛和钯经过加热处理而合金化处理形成表层。只是,这主要是为了提高作为燃料电池用隔板的金属板的耐食性。
专利文献1:日本特许第3956841号公报
专利文献2:日本特许第3161805号公报
专利文献3:日本特开2007-9304号公报
专利文献4:日本特开2007-146250号公报
专利文献5:日本特开2004-158437号公报
专利文献6:国际专利申请公开(WO)2006/126613 A1号公报
发明内容
但是,如上所述的历来被提出的技术中的任意一种,在由含铬金属材料构成的金属基体的表面上形成有电接点层的附带电接点层的金属材料及其制造方法中,对于同时达到可减少电接点层的形成材料的贵金属的使用量,以及在电接点层形成后可以不必担心该电接点层的剥离等而实施冲压加工这两个方面,没有考虑到。
因此,包括上述的提案,将历来的技术单独地使用或者组合在一起进行使用,都不能同时实现可降低电接点层的主要形成材料的贵金属的使用量,且可以不必担心电接点层剥离等而实施冲压成形加工的附带电接点层的金属材料。
此外,在由含铬金属构成的金属基体表面,通常生成有钝化覆盖膜的氧化铬表层,因此在这样的表面上,由于繁杂的表面处理或成膜需要太长时间,形成薄且牢固的由贵金属构成的电接点层是困难的。
本发明鉴于这样的问题,目的在于提供一种附带电接点层的金属材料及其制造方法,该附带电接点层的金属材料为在由含铬金属所得的金属基体表面上形成电接点层的附带电接点层的金属材料,可以降低电接点层的形成材料的贵金属的使用量,同时可不必担心电接点层剥离等而实施冲压成形加工。
本发明的附带电接点层的金属材料在由含铬金属构成的金属基体上附加电接点层而形成,特征在于具有粘结层和电接点层,粘结层由以铬为主成分的金属所构成,形成于所述金属基体的表面上,厚度在5nm以上~200nm以下,电接点层由贵金属或贵金属合金所构成,形成于所述粘结层的表面上,厚度在1nm以上~20nm以下。
本发明的附带电接点层的金属材料的制造方法的特征在于,包括:形成粘结层的步骤和形成电接点层的步骤;在所述形成粘结层的步骤中,所述粘结层由以铬为主成分的金属构成,所述粘结层在既定的腔室内通过气相法在含铬金属所构成的金属基体表面上形成,厚度为5nm以上~200nm以下;所述形成电接点层的步骤中,所述电接点层由贵金属或贵金属合金构成,所述电接点层在所述腔室内通过气相法形成于所述粘结层的表面上,厚度为1nm以上~20nm以下。
根据本发明,在由含铬金属形成的金属基体上,形成由以铬为主要成分的金属构成的厚度为5nm以上~200nm以下的粘结层,在此上形成由贵金属或者贵金属合金构成的厚度为1nm以上~20nm以下的电接点层,由于该粘结层的存在,可以加强电接点层相对于金属基体表面的粘结,且可以同时实现降低电接点层形成材料的贵金属或者贵金属合金的使用量,以及不必担心电接点层剥离而进行冲压成形加工。进而,延伸为可同时实现附带电接点的金属材料总体成本的低廉化,以及冲压加工后的电接点层的耐久性更进一步提高这两方面。
附图说明
图1所示为本发明的实施方式所涉及的附带电接点层的金属材料的要部的结构。
图2(a)为表示在对本实施例的实验所使用的试样进行冲压成形加工时所用的模具的模式图,(b)为表示使用该模具进行冲压成形加工所形成的附带电接点层材料的金属材料的成形品的形状。
图3为作为各试样制作成的附带电接点层的金属材料的成形品的接触电阻值的测定方法的模式图。
符号说明
1金属基体
2粘结层
3电接点层
10附带电接点层的金属材料
11成形品
21模具主体部
具体实施例
下面,关于本发明的实施方式所涉及的附带电接点层的金属材料及其制造方法,参照附图加以说明。
图1所示为本发明的实施方式所涉及的附带电接点层的金属材料的要部的结构。
该附带电接点层的金属材料10具备:由含铬金属构成的金属基体1、粘结层2和电接点层3;粘结层2形成于该金属基体1表面上,所述粘结层2由以铬为主要成分的金属或者由以铬为主要成分且同时含有镍或者钴的金属所形成,厚度为5nm以上~200nm以下;电接点层3形成于该粘结层2的表面上,所述电接点层3由例如Au(金)、Pt(铂)、Rh(铑)、Ru(钌)、Ir(铱)、Ag(银)、Pd(钯)之中任意一种贵金属或者由含有这些金属中至少1种金属的贵金属合金所形成,厚度为1nm以上~20nm以下。
作为主要制造工序,首先,在由含铬金属所形成的金属基体1表面上,在既定的腔室内(省略图示)根据气相法形成由以铬为主要成分的金属所构成的粘结层2,厚度为5nm以上~200nm以下。并且,在上述相同的腔室内,继形成粘结层2之后,在该粘结层2的表面上形成电接点层3,所述电接点层3例如由Au、Pt、Rh、Ru、Lr、Ag、Pd中任意一种贵金属,或者含有这些金属中至少一种金属的贵金属合金所形成,在所述的腔内根据气相法形成,厚度为1nm以上~20nm以下。由此,制造了本发明的实施方式所涉及的附带电接点层的金属材料10的要部。
进一步具体地,作为由含铬金属形成的金属基体1,可适当地使用殷钢材(Fe-Co-Cr合金、Fe-Ni合金、Fe-Ni-Co合金)、奥氏体系不锈钢(SUS304、SUS316)、铁素体系不锈钢(SUS430等)、科瓦铁镍钴合金(Fe-Ni-Co合金)、坡莫合金(Fe-Ni)、哈氏(hastelloy)合金(Ni-Mo-Fe-Co合金)、英科耐尔(inconel)合金(Ni-Fe-Cr-Nb-Mo合金)等。或者,将由这些金属形成的金属箔或者金属薄板进行复合包层而构成的金属材料所形成的材料,也可适当地作为金属基材1而使用。
在这类金属基体1的表面上,按照由结层2、电接点层3的顺序形成粘结层2、电接点层3。其形成,优选在真空容器内通过连续气相法进行。当然不仅限于此,其他的,例如也可以使用溅射法、蒸镀法、离子束法、CVD法等。
在金属基材1的表面上,形成粘结层2。该粘结层2,介于金属基材1与电接点层3之间,是为了实现使该电接点层3相对于金属基材1的表面不增大接触电阻且起到强固结合的作用而设置的。所期望的该强固结合的程度为,例如,即使在电接点层3形成后实施冲压加工,在冲压加工时以及加工后不会发生电接点层3的剥离的程度。
作为该粘结层2的形成材料,使用以铬为主要成分的金属,或者以铬为主成分且含有镍或者钴的金属。作为更具体的方式,例如,优选使用Cr-Ni合金所形成的材料。
而且,该粘结层2的厚度(更加具体地,平均厚度)为5nm以上~200nm以下。这是为了回避下记问题,即,将上述之类金属作为粘结层2形成材料而使用的情形下,如果该粘结层2的厚度未达到5nm,则接触电阻有显著地增大的倾向,而超过200nm时,有易发生自金属基材1机械剥离的倾向,从而实现上述之类的确实强固地结合进而不引起接触电阻的增大。
使用如所述以Cr为主要成分的金属、或者以Cr为主要成分且含有Ni或Co的金属形成粘结层2的理由,主要有2个。
第1,金属基体1是由含Cr的金属形成的,通常在其表层形成有氧化铬,由于使粘结层2也是由以Cr为主要成分的金属形成的,所以该粘结层2和金属基体1表面的粘合性(换句话说附着性或者接合性)是良好的。
第2,由于Cr这一金属本身为在其表面形成钝化薄膜类型的耐蚀材料,所以通过形成以Cr为主要成分的粘结层2,可以确保该粘结层2本身的化学稳定性。
此外,作为更具体的方式,优选由在Cr中含有Ni或Co的金属形成粘结层,其理由是,因为可以实现进一步提高该粘结层2本身的耐热性以及机械伸展量。即,在Cr单体的情形下,关根据场合不同有时担心其耐热性不充分,但添加了Ni或Co,通过形成Cr-Ni合金或Cr-Co合金,显著地提高耐热性的同时,也提高了作为机械特性的伸展量。
在粘结层2的表面上,形成电接点层3。该电接点层3是为了使该附带电接点层金属基材10的接触电阻变小,同时也为了确保电接点部分的耐久性而设置的。为对应如此要求,作为该电接点层3的形成材料,优选使用如Au、Pt、Rh、Ru、Ir、Ag、Pd之类的贵金属或者含有这些金属中至少1种的贵金属合金。
该电接点层3的厚度为1nm以上~20nm以下。这是因为,使该电接点层3的厚度变薄可以减少机械性的内部形变,进而可以得到不必担心电接点层剥离而进行冲压成形所需要的耐久性,但是,当电接点层3厚度不足1nm非常薄时,其下层的粘结层2的表层发生氧化,通过长时间使用而变成1nm以上的厚度,进而引起接触电阻增大的担心变大。此外,厚度超过20nm时,机械性的内部形变显著地变大,易导致自金属基材1的剥离。正是为了回避这些问题,实现可降低接触电阻,同时也能确保电接点部分的耐久性。
即,本发明者,通过设定实施例详细说明的各种材料以及使用厚度尺寸各异的多种试料的实验以及对这些进行考察的结果,发现了在金属基体1的表面上,由上述材料形成的上述一定厚度的,按照粘结层2以及电接点层3这一顺序形成粘结层2以及电接点层3,可以达到优秀的耐久性并同时可降低贵金属的使用量,从而完成了本发明,所述耐久性为即使在形成电接点层3后实施冲压成形加工也不引起电接点层3的剥离或其后的耐久性降低。
由此,根据本发明的实施方式所涉及的附带电接点层的金属材料10及其制造方法,可以达到降低作为电接点层3的形成材料的Au或Pt等之类的贵金属的使用量,同时达到强固粘结,该强固粘结的程度为不用担心所述电接点层3的剥离而可实施冲压成型的程度。进而,延伸为可以同时实现附带电接点层的金属材料10的综合成本低廉化,同时可实现进一步提高冲压加工后的电接点层3的耐久性。
而且,上述的实施方式中,针对在形成粘结层2以及电接点层3后实施冲压成形加工的情形进行了说明,当然,在对金属基板1进行了冲压成形加工后,再在其表面形成粘结层2以及电接点层3也是可能的。即使在这种情形下,也可使同时达到附带电接点层的金属材料的综合成本低廉化和冲压成形后电接点层3的耐久性的进一步提高。
此外,关于粘结层2以及电接点层的成膜工艺,作为气相法,优选蒸镀法、粒子束法、溅射法、CVD法等制备技术,但不用说,并不仅仅限于此。
进一步,为了进一步提高电接点层3或粘结层2的耐久性,在形成电接点层3后,以密封针孔为目的也可进行氧化处理、阳极氧化处理。
实施例
如上述实施方式中说明的那样制作附带电接点层的金属材料10,然后对其进行冲压成形加工,作为实施例中所涉及的附带电接点层的金属材料10的成形品11。此外,制作与上述实施方式中说明的材料不同的尺寸或形成材料所构成的附带电接点层的金属材料10,然后对其进行冲压成形加工,作为作为比较例中所涉及的附带电接点层的金属材料10的成形品11。进而,分别对于这些试样评价接触电阻和耐久性。
其评价方法,分别对于上述的试样,测定环境实验前和环境实验后的接触电阻,特别是基于其环境试验后的接触电阻的值及环境实验前后的接触电阻的变化,评价这些试样的接触电阻特性是否符合既定的标准。此外,在进行了环境试验后,观察各试样的表面状况,基于电接点层3是否发生了剥离等恶化或破损,确认这些试样的耐久性是否符合既定的标准。
图2(a)为表示在对本实施例的实验所使用的试样进行冲压成形加工时所用的模具的模式图,(b)为表示使用该模具进行冲压成形加工所形成的附带电接点层材料的金属材料的成形品的形状,图3为作为各试样制作成的附带电接点层的金属材料的成形品的接触电阻值的测定方法的模式图。
此外,表1集中表示实施例1~21的各试样以及比较例1~6的各试样的主要尺寸及评价结果,表2集中表示实施例22~35的各试样的主要尺寸及评价结果,表3集中表示实施例36~59的各试样的主要尺寸及评价结果,表4集中表示实施例60~83的各试样的主要尺寸及评价结果。
材料准备及各试样的制作
作为由含有Cr为主成分的金属所构成的金属基体1,如表1所示,对于实施例1~21及比较例1~6的各试样,使用由不锈钢430(Fe-Cr合金)形成的板厚t=0.1mm的材料。
此外,如表2、表3、表4所示,对于实施例22~83的各试样,作为由含Cr金属构成的金属基体,与上述不锈钢430不同,使用由不锈钢304(Fe-Cr-Ni合金)、不锈钢316(Fe-Cr-Ni-Mo合金)、科瓦铁镍钴合金(Fe-Ni合金,ニラコ制,型号633321)、78坡莫合金(Ni-Fe合金,ニラコ制,型号783322)、殷钢(Fe-Ni-Co合金,ニラコ制,型号623323)、哈氏合金C-276(Ni-Mo合金,ニラコ制,型号583321)、英科耐尔600(Ni-Fe-Cr合金,ニラコ制,型号603290)所形成的材料。
这些金属基体1的板厚t,基本为0.1mm。但是,对于镍铬耐热合金(Ni-Cr合金,ニラコ制,型号693333),为了制作上的方便,使用厚度为t=0.12mm的板。
接着,在这些金属基体1的表面,在同一腔室内通过连续溅射法,按照粘结层2到电器接点层3的顺序形成如表1~4所示的材料种类以及厚度的粘结层2和电器接点层3。
该溅射法的成膜工艺,更为具体的,使用RF溅射装置(株式会社アルバツク、型号SH-350)来进行。成膜时的气氛使用Ar气,压力为7Pa。对于RF的输出功率,对应于金属的种类适当调整。对各种成膜金属材料预先测定其平均成膜速度,通过调整成膜时间进行厚度的控制。本实施例中,板材的两面(正面和反面两面)实施了同样的成膜处理。
对于这些粘结层2以及电接点层3的材料种类,进一步具体地说明的话,表1中所示的实施例1~21的各试样,以纯Cr形成粘结层2,以Au、Pt、Ru、Ir、Rh、Ag、Pd各金属中任意一种形成电接点层3。比较例的各试样,粘结层2由纯Cr形成,电接点层3由Au或Pt形成。
此外,表2所示的实施例22~35的各试样,粘结层2由纯Cr形成,同时电接点层3由Au形成。
进一步,表3所示的实施例36~51的各试样,粘结层2由Cr-16wt%Ni所形成,同时电接点层3由Au形成;实施例52~59的各试样,粘结层2由Cr-16wt%Co所形成,同时电接点层3由Au形成。
更进一步,表4所示的实施例60~83的各试样,粘结层2由纯Cr形成,同时电接点层3由Pd-10wt%Au、Ag-10wt%Pd、Ag-10wt%Au的各种贵金属合金的任意一种所形成。
而且,在形成粘结层2、电接点层3后,使用图2(a)所示的模具20,对应于该模具主体部21所设置的凹凸形状的形状进行加工附带电接点层的金属材料10的冲压成形试验。通过施加图2(b)所示的波浪形状(连续凹凸的形状)的冲压成形加工,得到实施例所涉及的附带电接点层材料的金属材料10的成形品11的各试样以及比较例所涉及的附带电接点层材料的金属材料10的成形品11的各试样。
各试样的波浪形状,沿着其峰和谷的直线(与图2(b)的纸面向垂直的方向)的长度取52mm,螺距w取2.9mm,凹部与凸部相互交替共计形成17个。该波浪形状的深度h(凹部与凸部的高低差)取0.6mm。
环境实验
环境试验的条件设定为,制备在由硫酸和纯水将pH调整为2的溶液中添加氯化钠1200ppm的溶液,将各试样在该溶液中于室温25℃浸泡24小时。而且,由于各试样的端面没有施加包覆处理,金属基体1处于暴露状态,因而通过塑料保护带施加了封装处理后,浸于上述的溶液。
接触电阻的测定,如图3所示,在由Cu形成的座31a、31b的各表面施加镀金膜32a,32b,在其两者之间,以正反面分别介插有尺寸及面积为2cm×2cm=4cm2的炭纸33a、33b(东燃株式会社,型号TGP-H-060)的方式夹入附带电接点层的金属材料10的成形品11,通过油压压力机加压(10kg/cm2),同时通过4端子测定方式的测定装置(アデツクス株式会社,型号:AX-125A)测定炭纸33a~附带电接点层的金属材料10的成形品11~炭纸33b之间的电阻(单位:mΩ)。这时的接触面的占有率λ取0.5。此外,将该电阻在表面积为4cm2规格下的值(即4倍的值作为各试样的接触电阻(单位:mΩ·cm2)。
评价结果
本实施例中,以接触电阻=25mΩ·cm2作为接触电阻特性的标准值来使用,当环境试验后的接触电阻在25mΩ·cm2以下的试样时判定为适宜,超过25mΩ·cm2的试样判定为不适宜。
此外,根据环境试验后的表面状态中有无发生剥离等变劣或损伤,评价耐久性(以及所谓的可否进行冲压成形加工的机械加工适宜性)。
评价结果如表1所示,金属基体1为SUS430,同时粘结层2由纯Cr形成,电接点层3为Au、Pt、Ru、Rh、Ag、Pd的各种贵金属的情况下,将粘结层2的厚度设定为上述实施方式所说明的合适范围(5nm以上~200nm以下),同时将电接点层3的厚度设定为上述实施方式所说明的合适范围(1nm以上~20nm以下)而得到的实施例1~21的各试样,任意一个试样的环境试验后的接触电阻值25mΩ·cm2以下,且表面未发生剥离等变劣或损伤,确认为符合评价标准。
另一方面,没有粘结层2的比较例1试样,虽然没发生表面的剥离等,环境试验后的接触电阻明显超过评价标准的25mΩ·cm2为32mΩ·cm2,不适宜。
此外,由Au形成的电接点层3的厚度故意脱离上述实施方式所说明的合适范围(1nm以上~20nm以下)而为相对小的值0.5nm的比较例2的试样,表面虽然未发生剥离,环境试验后的接触电阻为30mΩ·cm2,从接触电阻特性方面来说不适宜。
进一步,由Au形成的电接点层3的厚度故意脱离上述实施方式所说明的合适范围而为相对大的值25.0nm的比较例3的试样,表面虽然未发生剥离,环境试验后的接触电阻为30mΩ·cm2,从接触电阻特性方面来说不适宜。
更进一步,粘结层2的厚度故意脱离上述实施方式所说明的合适范围(5nm以上~200nm以下)而为相对大的值250nm的比较例4的试样,环境试验后的接触电阻为44mΩ·cm2大幅超过了评价标准,同时表面发生剥离,从接触电阻特性和耐久性两方面来说不适宜。
再进一步,电接点层3由Pt代替Au所形成时,其电接点层3的厚度故意脱离上述实施方式所说明的合适范围而为相对小的值0.5nm的比较例5的试样,与比较例2相同,表面虽然未发生剥离,环境试验后的接触电阻为30mΩ·cm2,从接触电阻特性方面来说不适宜。
此外,电接点层3由Pt代替Au所形成时,其电接点层3的厚度故意脱离上述实施方式所说明的合适范围而为相对大的值25.0nm的比较例6的试样,表面虽然未发生剥离,环境试验后的接触电阻为35mΩ·cm2,从接触电阻特性方面来说不适宜。
表1
试样的制备及其评价结果
接着,如表2、表3、表4所示,金属基体1为与SUS430不同的各种金属材料所形成的情况下,粘结层2为纯Cr所形成,同时电接点层3为Au所形成,且粘结层2的厚度设定在上述实施方式所说明的合适范围(5nm~200nm)内,同时电接点层3的厚度设定在上述实施方式所说明的合适范围(1nm~20nm)内的实施例22~35的各试样(表2);以及粘结层2为Cr-16wt%Ni或Cr-16wt%Co所形成,同时电接点层3为纯Au所形成,并且粘结层2的厚度设定在上述实施方式所说明的合适范围(5nm~200nm)内,同时电接点层3的厚度设定在上述实施方式所说明的合适范围(1nm~20nm)内的实施例36~59的各试样(表3);以及粘结层2为纯Cr所形成,同时电接点层3由各种贵金属合金所形成,并且粘结层2的厚度设定在上述实施方式所说明的合适范围(5nm~200nm)内同时电接点层3的厚度设定在上述实施方式所说明的合适范围(1nm~20nm)内的实施例60~83的各试样(表4),任意一个试样的环境试验后的接触电阻值25mΩ·cm2以下,且表面未发生剥离等变劣或损伤,确认为符合评价标准。
表2
试样的制备和其评价结果
表3
试样的制备和其评价结果
表4
试样的制备和其评价结果
此外,在表1~4中,针对表示为“初期”的进行环境实验以前的阶段的各试样的接触电阻进行比较及研究的结果,实施例1~83的所有试样的该值均不满10mΩ·cm2,但是,比较例2、5的该值超过10mΩ·cm2为12mΩ·cm2,从这方面也确认了本发明的实施例所涉及的附带电接点层的金属材料10具有优异的特性。
如此,根据本实施例,通过在由含铬金属所形成的金属基体1的表面,形成以Cr为主成分而含有的金属所形成的厚度为5nm以上~200nm以下的粘结层2,在其上形成由贵金属或贵金属合金所形成的厚度为1nm以上~20nm以下的电接点层3,通过实验证实了可以高水平的确实的达到减低作为电接点层3的形成材料的贵金属的使用量,同时在不用担心发生电接点层3的剥离或耐久性等的情形下实施冲压加工成形。
此外,本发明向实际制品等的应用中,冲压加工所得的制品的形状,当然不局限于如上述的波浪形状。也可以加工为其他的各种形状。
进一步,电接点层3,没必要一定形成于金属基体的表面和背面两面,当然也可以仅形成于一面或,只形成于金属基体1表面的既定位置上,亦或按照既定的图案形状而形成。
更进一步,上述的实施例中,对粘结层为纯Cr、Cr-16wt%Ni、Cr-16wt%Co的情形进行了说明,在Cr中所添加的不同种金属的选择或浓度,当然不仅仅限定于此。
再进一步,上述的实施例中,对电接点层3为各种贵金属以及贵金属合金Pd-10wt%Au、Ag-10wt%Pd、Ag-10wt%Au的情形进行了说明,对于用作电接点层3的形成材料的贵金属合金材料种类的组合的选择或其中个元素的含有浓度,当然并不仅仅局限于此。
Claims (5)
1.一种附带电接点层的金属材料,其为在由含铬金属构成的金属基体上附加电接点层而形成,其特征在于,
具有粘结层和电接点层,
所述粘结层由以铬为主成分的金属所构成,形成于所述金属基体的表面,厚度在5nm以上~200nm以下,
所述电接点层由贵金属或贵金属合金所构成,形成于所述粘结层的表面,厚度在1nm以上~20nm以下。
2.根据权利要求1所述的附带电接点层的金属材料,其特征在于,所述电接点层为金、铂、铑、钌、铱、银、钯中的任意一种金属,或含有这些金属中的至少一种的贵金属合金。
3.根据权利要求1或2所述的附带电接点层的金属材料,其特征在于,所述电接点层由以铬为主成分且含有镍或钴的金属所构成。
4.一种附带电接点层金属材料的制造方法,其特征在于,包括:
形成粘结层的步骤,所述粘结层由以铬为主成分的金属所构成,所述粘结层在既定的腔室内通过气相法在含铬金属所构成的金属基体表面上形成,厚度为5nm以上~200nm以下;和
形成电接点层的步骤,所述电接点层由贵金属或贵金属合金所构成,所述电接点层在所述腔室内通过气相法形成于所述粘结层的表面上,厚度为1nm以上~20nm以下。
5.根据权利要求4所述的附带电接点层金属材料的制造方法,其特征在于,所述电接点层为金、铂、铑、钌、铱、银、钯中的任意一种金属,或含有这些金属中的至少一种的贵金属合金。
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