CN105283583B - 镀金覆盖不锈钢材料以及镀金覆盖不锈钢材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镀金覆盖不锈钢材料，其特征在于，其具备：不锈钢钢板，其形成有钝化膜，该钝化膜的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围；以及镀金层，其形成在所述不锈钢钢板的钝化膜上。根据本发明，对于在不锈钢钢板上形成的镀金层，即使在其厚度形成得较小的情况下，也能够提高覆盖率及密合性，由此能够提供耐腐蚀性及导电性优异且成本上有利的镀金覆盖不锈钢材料。

Description

镀金覆盖不锈钢材料以及镀金覆盖不锈钢材料的制造方法
技术领域
本发明涉及一种镀金覆盖不锈钢材料以及镀金覆盖不锈钢材料。
背景技术
一直以来，作为应用于连接器、开关或印刷布线基板等的电触点材料，应用有在不锈钢钢板表面覆盖有镀金层的镀金覆盖不锈钢材料。
对于这种在表面形成有镀金层的镀金覆盖不锈钢材料而言，通常，为了提高表面的镀金层的密合性，在形成镀金层之前，在不锈钢钢板上实施基底镀镍而形成基底镀镍层。在该情况下，在这种基底镀镍层上形成了镀金层时，如果在镀金层产生针孔(pin hole)等缺陷，则存在镍从基底镀镍层溶出，导致镀金层发生剥离这样的问题。
相对于此，例如专利文献1中公开了在不实施这样的基底镀镍的前提下直接在不锈钢钢板上形成镀金层的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-4498号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，上述专利文献1中公开的技术中，如果表面的镀金层的厚度过小，则存在镀金层的覆盖率显著降低，从而导致镀金层的密合性降低，且不锈钢钢板暴露而容易腐蚀的问题，另一方面，如果表面的镀金层的厚度过大，则存在成本上不利的问题。
本发明是鉴于这样的实际情况而做出的，其目的在于，提供一种镀金覆盖不锈钢材料，该镀金覆盖不锈钢材料即使在使表面的镀金层薄膜化的情况下，也能够提高镀金层的覆盖率以及密合性，从而在耐腐蚀性及导电性上优异，在成本上也有利。
用于解决课题的方法
为了达到上述目的，本发明的发明人进行了认真的研究，结果发现，通过在不锈钢钢板形成规定的钝化膜，在该钝化膜上形成镀金层，由此能够达到上述目的，从而完成本发明。
根据本发明，提供一种镀金覆盖不锈钢材料，其特征在于，其具备：不锈钢钢板，其形成有钝化膜，该钝化膜的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围；以及镀金层，其形成在所述不锈钢钢板的钝化膜上。
优选的是，本发明的镀金覆盖不锈钢材料中，所述镀金层的覆盖率为95％以上。
另外，根据本发明，提供一种镀金覆盖不锈钢材料的制造方法，其包括：浸渍工序，在该工序中，将不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液；以及镀敷工序，在该工序中，在所述不锈钢钢板上形成镀金层，所述镀金覆盖不锈钢材料的制造方法的特征在于，在所述浸渍工序中，在将不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液时的硫酸浓度为x[体积％](在此，20≤x≤25)、温度为y[℃]、浸渍时间为z[秒]时，满足以下式(1)。
[数学式1]
而且，根据本发明，提供一种镀金覆盖不锈钢材料的制造方法，其特征在于，其包括：浸渍工序，在该工序中，通过将不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液，在所述不锈钢钢板上形成钝化膜，该钝化膜的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围；以及镀敷工序，在该工序中，在所述不锈钢钢板的钝化膜上形成镀金层。
发明的效果
根据本发明，对于在不锈钢钢板上形成的镀金层，即使在其厚度形成得较小的情况下，也能够提高覆盖率及密合性，由此能够提供耐腐蚀性及导电性优异且成本上有利的镀金覆盖不锈钢材料。
附图说明
图1是本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100的构成图。
图2是表示针对实施例及比较例中得到的不锈钢钢板10的钝化膜11，利用X射线光电子能谱(XPS)进行测定的结果的图表。
图3是表示针对实施例及比较例中得到的不锈钢钢板10的钝化膜11，利用俄歇电子能谱分析测定其表面的Cr/O值及Cr/Fe值的结果的图表。
图4是表示针对实施例及比较例中得到的不锈钢钢板10的钝化膜11，测定其表面粗糙度的结果的图。
图5是表示针对实施例中得到的不锈钢钢板10的钝化膜11，利用荧光X射线衍射仪进行XRD分析的结果的图表。
图6是实施例及比较例中得到的不锈钢钢板10的钝化膜11的截面照片。
图7是表示实施例及比较例中得到的不锈钢钢板10的钝化膜11的电子衍射图案的图。
图8是实施例中得到的镀金覆盖不锈钢材料100的表面的SEM照片。
图9是表示评价实施例中得到的镀金覆盖不锈钢材料100的耐腐蚀性的结果的图表。
图10是用于说明测定实施例中得到的镀金覆盖不锈钢材料100的接触电阻的方法的图。
图11是表示测定实施例中得到的镀金覆盖不锈钢材料100的接触电阻的结果的图表。
具体实施方式
以下，对本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100进行说明。
如图1所示，本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100的特征在于，其是通过在形成有钝化膜11的不锈钢钢板10上形成镀金层20而构成的，对于不锈钢钢板10的钝化膜11，其表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围，且Cr/Fe处于0.5～0.8的范围。
＜不锈钢钢板10＞
作为成为本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100的基板的不锈钢钢板10，并无特别限定，能够列举SUS316L、SUS304等不锈钢钢材。另外，作为不锈钢钢板，例如有马氏体系、铁素体系、奥氏体系等种类，奥氏体系不锈钢钢板特别适宜。作为不锈钢钢板10的形状，并无特别限定，能够根据使用用途适当选择，例如，能够使用根据加工为线形状或板形状的导电性的金属部件、将板加工成凹凸形状而成的导电性构件、加工成弹簧形状或筒形状的电子设备的部件等的用途而加工成必要的形状的钢板。另外，对不锈钢钢板10的粗细(直径)、厚度(板厚)并无特别限定，能够根据使用用途适当选择。
另外，如图1所示，在不锈钢钢板10的表面形成有钝化膜11。对于钝化膜11，其表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值(Cr/O的摩尔比)及Cr/Fe值(Cr/Fe的摩尔比)处于如下的范围。即，Cr/O值处于0.05～0.2的范围，优选为0.05～0.15的范围。另外，Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围，优选为0.5～0.7的范围。
本实施方式中，通过将形成在不锈钢钢板10的钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值控制在上述范围，使得形成在钝化膜11上的镀金层20的覆盖率(即，钝化膜11上的形成有镀金层20的那一面的、被镀金层20所覆盖的面积的比率)提高，密合性也变得优异。
此外，本实施方式中，利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值例如能够通过以下的方法测定。即，首先，通过使用扫描型俄歇电子能谱分析装置(AES)对钝化膜11的表面进行测定，并算出钝化膜11的表面的Cr、O及Fe的原子％。然后，利用扫描型俄歇电子能谱分析装置对钝化膜11的表面中的五处位置进行测定，通过对得到的结果求平均值，能够算出Cr/O值(Cr的原子％/O的原子％)及Cr/Fe值(Cr的原子％/Fe的原子％)。此外，本实施方式中，在使用扫描型俄歇电子能谱分析装置进行测定而得到的峰值中，将510eV～535eV的峰值作为Cr的峰值，将485eV～520eV的峰值作为O的峰值，将570eV～600eV的峰值作为Fe的峰值，将这些Cr、O、Fe的合计作为100原子％，测定Cr、O、Fe的原子％。
本实施方式中，作为在不锈钢钢板10的表面形成钝化膜11的方法，并无特别限定，例如，能够列举将构成不锈钢钢板10的上述SUS316L等的不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液的方法等。
在为了形成钝化膜11而将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，硫酸水溶液的硫酸浓度优选为20体积％～25体积％。另外，浸渍不锈钢钢材时的温度优选为50℃～70℃，更优选为60℃～70℃。而且，将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的时间优选为5秒～600秒，更优选为5秒～300秒。
尤其，本实施方式中，在将不锈钢钢板浸渍在硫酸浓度x[体积％](在此，20≤x≤25)的硫酸水溶液时，将浸渍温度设为y[℃]，将浸渍时间设为z[秒]，此时优选满足以下式(1)。
[数学式2]
根据本实施方式，在为了形成钝化膜11而使用将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的方法的情况下，通过使硫酸浓度x[体积％]、温度y[℃]及浸渍时间z[秒]满足上述式(1)的关系，能够去除原本形成在不锈钢钢材的表面的氧化覆膜，并且，能够在不锈钢钢材上形成钝化膜11，其中，钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值控制在上述范围。
＜镀金层20＞
镀金层20是通过在不锈钢钢板10的钝化膜11上进行镀金处理而形成的层。此外，形成镀金层20的镀敷方法并无特别限定，优选通过无电解镀形成。
此外，镀金层20的覆盖率，即，钝化膜11上的形成有镀金层20的那一面的、被镀金层20所覆盖的面积比率，优选为95％以上。通过使镀金层20的覆盖率为95％以上，能够减少镀金层20的针孔，由此，能够防止针孔导致的镀金层20的剥离，并且能够进一步提高得到的镀金覆盖不锈钢材料100的耐腐蚀性及导电性。
镀金层20的厚度优选为2nm～20nm，更优选为2nm～5nm。如果镀金层20的厚度过小，则并未在不锈钢钢板10的钝化膜11上形成均匀的镀金层20，在用作镀金覆盖不锈钢材料100时，耐腐蚀性、导电性有可能会降低。另一方面，如果镀金层20的厚度过大，则在成本上不利。
如上述那样，通过在不锈钢钢板10的钝化膜11实施镀金处理，形成镀金层20，能够得到镀金覆盖不锈钢材料100。根据本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100，如上述那样，由于针对在不锈钢钢板10形成的钝化膜11，将其表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值控制在上述范围内，因此能够提高形成在这样的钝化膜11上的镀金层20的覆盖率及密合性。因此，对于本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100，即使在使表面的镀金层20薄膜化的情况下，也能够使镀金层20的覆盖率及密合性较高，由此使镀金覆盖不锈钢材料100的耐腐蚀性及导电性优异，且成本上有利，适宜地作为应用于连接器、开关或印刷布线基板等的电触点材料而被使用。
此外，作为在表面形成有镀金层的镀金覆盖不锈钢材料的制造方法，一直以来使用在不锈钢钢板上直接实施镀金处理而形成镀金层的方法。然而，在这种方法中，如果镀金层形成得较薄，则镀金层相对于不锈钢钢板的覆盖率降低，导致不锈钢钢板容易被腐蚀，另一方面，如果镀金层形成得较厚，则会大量地使用高价的金，存在成本上不利的问题。
相对于此，根据本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100，对于在不锈钢钢板10上形成的钝化膜11，将其表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值控制在上述范围，从而能够在钝化膜11上形成覆盖率及密合性优异的镀金层20。因此，根据本实施方式，即使在将镀金层20的厚度形成得较小的情况下，也能够使得到的镀金覆盖不锈钢材料100的耐腐蚀性及导电性优异，而且成本上有利。
此外，本实施方式中，如上述那样，在使用将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的方法的情况下，通过使硫酸浓度、浸渍温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系，能够形成钝化膜11，其中，钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值控制在上述范围，由此，能够在钝化膜11上形成覆盖率及密合性优异的镀金层20。
对于通过将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液能够得到这种效果的理由，虽然并非很明确，但可认为是以下的原因。即，首先，在不锈钢钢材的表面，原本形成有Cr原子的含有比率较大的氧化覆膜。并且，通过将这样的不锈钢钢材在上述条件下浸渍在硫酸水溶液，能够去除表面的氧化覆膜，且对于形成的钝化膜11，能够控制阻碍镀金层20的密合的Cr原子的含有比率，而且，能够使活性的铁暴露在表面，因此能够提高镀金层20的覆盖率及密合性。
在此，图2是后述的实施例及比较例的数据，是表示在将奥氏体系不锈钢钢材(SUS316L)于70℃的温度下浸渍在硫酸浓度为25体积％的硫酸水溶液时通过X射线光电子能谱(XPS)得到的测定结果的图表。
此外，在图2中，图2的(A)表示测定Fe2p的峰值的结果，图2的(B)表示测定Ni2p的峰值的结果、图2的(C)表示测定Cr2p的峰值的结果，图2的(D)表示测定O1s的峰值的结果。另外，在图2的(A)～图2的(D)的各图表中，用实线表示在向硫酸水溶液浸渍之前的未处理的不锈钢钢材的测定结果，用虚线表示在硫酸水溶液浸渍10秒后的测定结果，用点线表示在硫酸水溶液浸渍60秒后的测定结果。
并且，在图2的(A)中，712eV及725eV附近的峰值表示铁的氧化物(Fe-O)，707eV附近的峰值表示单体的铁(Fe(metal))。在图2的(B)中，874eV及856eV附近的峰值表示镍的氧化物(Ni-O)，853.5eV附近的峰值表示单体的镍(Ni(metal))。在图2的(C)中，586eV及577eV附近的峰值表示铬的氧化物(Cr(III)-O)，574eV附近的峰值表示单体的铬(Cr(metal))。在图2的(D)中，531eV附近的峰值表示与铁、镍以及铬等的金属结合的氧(O-metal)。
如图2的(A)所示，在将不锈钢钢材于70℃的温度下浸渍在硫酸浓度为25体积％的硫酸水溶液10秒的情况下，707eV附近的Fe(metal)的峰值的大小大于没有浸渍在硫酸水溶液的未处理的状态下的峰值的大小。因此，能够确认，通过将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液，能够适当地去除不锈钢钢板上的较多地包含Cr原子的氧化覆膜，从而在形成的钝化膜11的表面暴露活性的单体的铁(Fe(metal))。
在此，在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，在硫酸浓度过低的情况下，或浸渍温度过低的情况下，或浸渍时间过短的情况下，无法完全去除不锈钢钢板上的较多地包含Cr原子的氧化覆膜，最外表面的Cr原子的含有比率变大(即，上述Cr/O值及Cr/Fe值变得过高)，导致形成的钝化膜11的表面的单体的铁(Fe(metal))的暴露不充分，因此，镀金层20的覆盖率及密合性降低。
此外，在上述的图2的(A)～图2的(D)中表示了在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，将硫酸浓度固定在25体积％，将温度固定在70℃，只改变浸渍时间的例子。在这样的例子中，如图2的(A)的图表所示，在浸渍时间为60秒的情况下，与未处理的状态相比，707eV附近的Fe(metal)的峰值变小，钝化膜11的表面的单体的铁(Fe(metal))的比率有减小的倾向。
相对于此，本实施方式中，即使在浸渍时间为60秒以上时，也能够通过例如使硫酸浓度、温度及浸渍时间的关系满足上述式(1)，从而针对形成的钝化膜11，抑制其表面的Fe(metal)的峰值的降低，由此将Fe(metal)/Fe(total)的值控制在上述范围，能够适当地提高形成在钝化膜11上的镀金层20的覆盖率及密合性。
另外，本实施方式中，在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，对于形成的钝化膜11的表面而言，单体的铁(Fe(metal))相对于Fe原子的总量(Fe(total))的比率(Fe(metal)/Fe(total))优选为14％以上，更优选为18％以上。通过将这样的Fe(metal)/Fe(total)的值设为14％以上，能够使活性的单体的铁适当地暴露在钝化膜11的表面，因此能够进一步提高形成在这样的钝化膜11上的镀金层20的覆盖率及密合性。
此外，作为求出Fe(metal)/Fe(total)的值的方法，能够列举这样的方法，例如根据上述图2的(A)中所示的通过X射线光电子能谱(XPS)得到的测定结果，从测定结果中扣除背景后，算出单体的铁(Fe(metal))的峰值的积分值相对于铁的氧化物(Fe-O)的峰值的积分值和单体的铁(Fe(metal))的峰值的积分值的合计值的比率，从而求出Fe(metal)/Fe(total)的值。
另外，作为使钝化膜11的表面的Fe(metal)/Fe(total)的值处在上述范围的方法，能够列举这样的方法，例如在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，使硫酸浓度、温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系。
而且，本实施方式中，在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，作为不锈钢钢材使用了含镍的奥氏体系等的不锈钢钢材的情况下，对于形成的钝化膜11的表面而言，单体的镍(Ni(metal))相对于Ni原子的总量(Ni(total))的比率(Ni(metal)/Ni(total))优选为18％以上，更优选为25％以上。通过将这样的Ni(metal)/Ni(total)的值设为18％以上，能够减小在钝化膜11的表面的具有非常脆的性质的镍的氧化物的比率，因此能够进一步提高镀金层20的覆盖率及密合性。
即，在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，在硫酸浓度过高的情况下，或温度过高的情况下，或浸渍时间过长的情况下，在形成钝化膜11后，不锈钢钢板被硫酸水溶液侵蚀，由此，率先从不锈钢钢板中溶出Fe，因此，在钝化膜11的表面，Cr原子的含有比率相对变大(即，上述Cr/O值及Cr/Fe值变得过高)，并且生成镍的氧化物(Ni-O)，从而在Cr及镍的氧化物的影响下，导致形成的镀金层20的覆盖率及密合性降低。在此，由于镍的氧化物具有非常脆的性质，因此，在钝化膜11的较多地含有镍的氧化物的部分上形成了镀金层20时，镍的氧化物自身从不锈钢钢板10剥离，由此，导致镀金层20的覆盖率及密合性的降低。
相对于此，本实施方式中，在钝化膜11的表面，通过使Ni(metal)/Ni(total)处于上述范围，能够使单体的镍的比率变大，使具有非常脆的性质的镍的氧化物的比率变小，因此，能够进一步提高镀金层20的覆盖率及密合性。
此外，作为求出Ni(metal)/Ni(total)的值的方法，能够列举这样的方法，例如根据上述图2的(B)中所示的通过X射线光电子能谱(XPS)得到的测定结果，从测定结果中扣除背景后，算出单体的镍(Ni(metal))的峰值的积分值相对于镍的氧化物(Ni-O)的峰值的积分值和单体的镍(Ni(metal))的峰值的积分值的合计值的比率，从而求出Ni(metal)/Ni(total)的值。
另外，作为使钝化膜11的表面的Ni(metal)/Ni(total)的值处在上述范围的方法，能够列举这样的方法，例如在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，使硫酸浓度、温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系。
本实施方式中，在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，形成的钝化膜11的表面粗糙度的算数平均粗糙度Ra优选为0.015μm以上，更优选为0.018μm以上。通过使钝化膜11的表面粗糙度处于上述范围，从而在钝化膜11上形成镀金层20时，利用固着效果进一步提高镀金层20的覆盖率及密合性。
作为使钝化膜11的表面粗糙度处于上述范围的方法，能够列举这样的方法，例如在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，加长浸渍时间。此时，浸渍时间越长，形成的钝化膜11的表面粗糙度越大。同样地，在将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液时，在提高硫酸浓度或温度的情况下，也会使形成的钝化膜11的表面粗糙度变大，从而进一步提高镀金层20的覆盖率及密合性。
本实施方式中，镀金覆盖不锈钢材料100还能够用作燃料电池用隔板。燃料电池用隔板能够作为构成燃料电池堆的燃料电池单元的构件使用，具有通过气体流路向电极供给燃料气体、空气的功能及使在电极产生的电子汇聚的功能。在将镀金覆盖不锈钢材料100用作燃料电池用隔板时，优选的是，对于不锈钢钢板10，预先在其表面形成作为燃料气体、空气的流路发挥功能的凹凸(气体流路)。作为形成气体流路的方法，并无特别的限定，例如，能够列举通过冲压加工来形成的方法。
此外，通常，在将表面形成有镀金层的不锈钢钢板作为燃料电池用隔板使用的情况下，由于燃料电池用隔板被暴露在燃料电池内的高温且酸性气氛的环境下，因此，在表面的镀金层的覆盖率较低时，作为基板的不锈钢钢板的腐蚀会提前出现，由此，在不锈钢钢板表面生成的腐蚀生成物会导致电阻值增大，存在作为使在电极产生的电子汇聚的燃料电池用隔板的功能降低的问题。
相对于此，根据本实施方式的镀金覆盖不锈钢材料100，如上述那样，由于形成有覆盖率及密合性优异的镀金层20，因此也能够适宜地作为这样的燃料电池用隔板使用。
实施例
以下，举出实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明不被这些实施例所限定。
此外，各特性的定义及评价方法如下。
＜Cr/O值及Cr/Fe值的测定＞
对于在表面形成有钝化膜11的不锈钢钢板10，使用扫描型俄歇电子能谱分析装置(AES)，针对五处位置测定Cr、O及Fe的原子％，并对得到的结果求平均值，从而求出了Cr/O值(Cr的原子％/O的原子％)及Cr/Fe值(Cr的原子％/Fe的原子％)。此外，在后述的实施例及比较例中，只在实施例1、2、4及比较例1、2、26中进行了Cr/O值及Cr/Fe值的测定。
＜XRD分析＞
使用荧光X射线衍射装置，对于在表面形成有钝化膜11的不锈钢钢板10的表面进行包含在不锈钢钢板10的表面的结晶的鉴定。此外，后述的实施例及比较例中，只在实施例3中进行了XRD分析。另外，为了进行比较，对于没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)也同样进行了XRD分析。
＜XPS测定＞
对于在不锈钢钢板10上形成的钝化膜11的表面，使用X射线光电子能谱仪(ULVAC-PHI公司制造，型号：VersaProbeⅡ)，通过分别测定Fe2p、Ni2p、Cr2p、O1s的峰值，进行了XPS测定。此外，后述的实施例及比较例中，只在实施例2及比较例2中进行了XPS测定。另外，为了进行比较，对于没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)也同样进行了XPS测定。
＜表面粗糙度的测定＞
对于在不锈钢钢板10上形成的钝化膜11的表面，使用激光显微镜(奥林巴斯公司制造，LEXT OLS3500)，以JIS B0601：1994作为基准，测定了算术平均粗糙度Ra。此外，在后述的实施例及比较例中，只在实施例1、2、4及比较例1、2中进行了表面粗糙度的测定。另外，为了进行比较，对于没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)也同样进行了表面粗糙度的测定。
＜截面观察＞
对于在表面形成有钝化膜11的不锈钢钢板10，通过碳蒸镀形成碳蒸镀膜后切断，通过扫描型电子显微镜(日立高新技术公司制造，型号：HD-2700)测定切断的截面而得到截面照片。此外，后述的实施例及比较例中，只在实施例2及比较例2中进行了截面观察。另外，为了进行比较，对于没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)也同样进行了截面观察。
＜电子衍射图案的测定＞
对于在不锈钢钢板10上形成的钝化膜11的表面，通过利用透射式电子显微镜(日立高新技术公司制造，型号：HF-2000)进行测定，得到了电子衍射图案。此外，后述的实施例及比较例中，只在实施例2及比较例2中进行了电子衍射图案的测定。另外，为了进行比较，对于没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)也同样进行了电子衍射图案的测定。
＜镀敷性的评价＞
对于在形成了钝化膜11的不锈钢钢板10上形成镀金层20而得到的镀金覆盖不锈钢材料100，评价了镀金层20的镀敷性。镀敷性的评价具体如下，利用荧光X射线分析装置(株式会社理学制造，型号：ZSX100e)检测镀金覆盖不锈钢材料100的表面中是否存在Au，并以以下的基准评价。此外，在后述的所有的实施例及比较例中进行了镀敷性的评价。
○：从镀金覆盖不锈钢材料100的表面检测出了Au。
×：未从镀金覆盖不锈钢材料100的表面检测出Au。
＜密合性的评价＞
对于镀金覆盖不锈钢材料100，评价了镀金层20的密合性。密合性的评价具体是，在镀金覆盖不锈钢材料100的镀金层20粘贴胶带(日本NICHIBAN公司制造，ナイスタック强力型)后撕下，从而实施剥离试验，之后，观察镀金层20的剥离状态，并以以下基准评价。此外，在后述的所有的实施例及比较例中进行了密合性的评价。
○：未确认到镀金层20的剥离。
△：镀金层20剥离在胶带的一部分。
×：镀金层20剥离在胶带的整个表面。
ND：没有形成镀金层20，无法进行评价。
＜镀金层20的覆盖率的测定＞
利用扫描型电子显微镜SEM(日立高新技术公司制造，S-4800)观察镀金覆盖不锈钢材料100的表面，并根据得到的SEM照片，测定了镀金层20的覆盖率。镀金层20的覆盖率的测定以如下方式进行，在能够明确镀金层20的针孔等缺陷这样的明度阈值下对上述SEM照片进行二值化从而进行图像处理，之后，根据经过图像处理得到的图像，对形成有镀金层20的面积的比率进行测定。此外，后述的实施例及比较例中，只在实施例4中进行了镀金层20的覆盖率的测定。
＜耐腐蚀性的评价＞
耐腐蚀性的评价以如下方式进行，利用聚酰亚胺胶带遮盖镀金覆盖不锈钢材料100，使其暴露纵35mm、横20mm的面积，将其浸渍在pH为1.0、温度为90℃的硫酸水溶液100小时，之后，取出镀金覆盖不锈钢材料100，利用电感耦合等离子体发射光谱仪(株式会社岛津制作所制作，ICPE-9000)测定从镀金覆盖不锈钢材料100溶出到硫酸水溶液中的离子(Fe、Cr、Mo、Ni)的质量浓度(g/L)。此外，后述的实施例及比较例中，只在实施例14中进行了耐腐蚀性的评价。另外，作为比较，对于没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)也同样进行了耐腐蚀性的评价。
＜接触电阻值的测定＞
使用图10所示的测定系统，对镀金覆盖不锈钢材料100进行了接触电阻值的测定。此外，图10所示的测定系统包括镀金覆盖不锈钢材料100、镀金覆盖铜电极300、电压计400、电流计500及在燃料电池用隔板中作为气体扩散层不锈钢钢板使用的碳布200。接触电阻值的测定具体是，首先，将镀金覆盖不锈钢材料100加工成宽度20mm、长度20mm、厚度1.27mm的大小，如图10所示，隔着碳布200(东丽公司制造，型号：TGP-H-090)，利用镀金覆盖铜电极300从镀金覆盖不锈钢材料100两侧夹住并固定，由此构成了图10所示的测定系统。接着，在对镀金覆盖铜电极300施加一定的载荷的同时，使用电阻计(日置电机株式会社制造，毫欧表3540)，测定了夹着试验片的上下的碳布200之间的接触电阻值。此外，后述的实施例及比较例中，只在实施例14中进行了接触电阻值的测定。另外，作为比较，对于没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)，在加工成宽度20mm、长度20mm、厚度1.0mm的大小后，也同样地进行了接触电阻值的测定。
《实施例1》
首先，准备用于形成不锈钢钢板10的不锈钢钢材(SUS316L)。接着，将准备好的不锈钢钢材在温度为70℃、浸渍时间为5秒的条件下浸渍在硫酸浓度为25体积％的硫酸水溶液，由此得到在表面形成有钝化膜11的不锈钢钢板10。
然后，对于这样的形成有钝化膜11的不锈钢钢板10，采用上述的方法，进行了Cr/O值及Cr/Fe值的测定及表面粗糙度的测定。将结果表示在表1及图3、图4中。另外，在表1还示出了将在使不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度x[体积％]、温度y[℃]及浸渍时间z[秒]代入上述式(1)后计算出的结果。
此外，图3是表示Cr/O值及Cr/Fe值的测定结果的图表，横轴表示将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的浸渍时间，纵轴表示利用扫描型俄歇电子能谱分析装置(AES)测定的Cr/O值及Cr/Fe值。
另外，图4是表示表面粗糙度的测定结果的图表，横轴表示将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的浸渍时间，纵轴表示算术平均粗糙度Ra。
接着，对于形成有钝化膜11的不锈钢钢板10，使用无电解镀金浴(奥野制药工业株式会社制造，型号：プラッシュゴールドNF)，在温度为70℃镀敷时间为5分钟的条件下对其实施无电解镀处理，由此在钝化膜11上形成厚度约23nm的镀金层20，从而得到镀金覆盖不锈钢材料100。
然后，对于以这种方式得到的镀金覆盖不锈钢材料100，采用上述的方法，进行镀敷性的评价、密合性的评价。并将结果表示在表1中。
《实施例2～13》
除了将在使不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间设为表1所示的数值之外，与实施例1相同地制作镀金覆盖不锈钢材料100，并采用上述的方法进行Cr/O值及Cr/Fe值的测定、XRD分析、XPS测定、表面粗糙度的测定、截面观察、电子衍射图案的测定、镀敷性的评价、密合性的评价。并将结果表示在表1、图2～图7中。
此外，图2表示对于在不锈钢钢板10上形成的钝化膜11的表面，利用XPS测定分别测定Fe2p、Ni2p、Cr2p、O1s的峰值的结果。在此，图2的(A)表示Fe2p的峰值的测定结果，图2的(B)表示Ni2p的峰值的测定结果，图2的(C)表示Cr2p的峰值的测定结果，图2的(D)表示O1s的峰值的测定结果。另外，在图2的(A)～图2的(D)的各图表中，用虚线表示实施例2的结果，用点线表示后述的比较例2的结果，用实线表示没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)的测定结果。
图5是表示XRD分析的结果的图表，横轴表示衍射角度，纵轴表示利用荧光X射线衍射仪检测出的衍射X线的强度。图5的图表中，在各峰值的部分，也一同记载了成为峰值的由来的结晶及结晶面方位的信息。此外，图5的图表中，FeCrNiC表示FeCrNiC化合物的结晶，CrOxide表示氧化铬的结晶，Cr0.4Ni0.6表示Cr：Ni比为0.4：0.6(原子％)的CrNi合金的结晶。
图6是表示在表面形成了钝化膜11的不锈钢钢板10的截面观察的结果的图。此外，图6的(A)表示实施例2的结果，图6的(B)表示后述的比较例2的结果，图6的(C)表示没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)的结果。
图7表示对于在不锈钢钢板10上形成的钝化膜11的表面测定电子衍射图案的结果。此外，图7的(A)是表示实施例2的结果的图，图7的(B)是表示后述的比较例2的结果的图，图7的(C)是表示没有浸渍在硫酸水溶液的不锈钢钢材(SUS316L)的结果的图。在此，在图7的(A)中表示自比较多地含有单体的铁的结晶(元素比：Fe2.96Cr0.03Ni0.01O4)测定的衍射图案的结果。同样地，在图7的(B)中表示自比较多地含有镍的氧化物的结晶(元素比：Cr0.19Fe0.7Ni0.11)测定的衍射图案的结果，在图7的(C)中表示自铬的氧化物的结晶(MnCr2O4)测定的衍射图案的结果。
《比较例1～9》
除了将在使不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时硫酸水溶液的浓度及浸渍时间设为表1所示的数值之外，与实施例1相同地制作镀金覆盖不锈钢材料100，并采用上述的方法进行Cr/O值及Cr/Fe值的测定、XRD分析、XPS测定、表面粗糙度的测定、截面观察、电子衍射图案的测定、镀敷性的评价、密合性的评价。并将结果表示在表1、图2～图4、图6、图7中。
[表1]
《比较例10～22》
替代将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的处理，进行将不锈钢钢材浸渍在盐酸的处理，且将在使不锈钢钢材浸渍于盐酸时的盐酸浓度、温度及浸渍时间设为表2所示的数值，除此之外，与实施例1相同地制作镀金覆盖不锈钢材料100，并采用上述的方法进行镀敷性的评价、密合性的评价。并将结果表示在表2中。
《比较例23～25》
替代将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的处理，进行将不锈钢钢材浸渍在硫酸浓度为6体积％、磷酸浓度为4体积％的酸性水溶液的处理，且将在使不锈钢钢材浸渍于该酸性水溶液时的温度及浸渍时间设为表2所示的数值，除此之外，与实施例1相同地制作镀金覆盖不锈钢材料100，并采用上述的方法进行了镀敷性的评价、密合性的评价。并将结果表示在表2中。
《比较例26》
不将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液，而是直接在不锈钢钢板10上形成镀金层，除此之外，与实施例1相同地制作镀金覆盖不锈钢材料100，并采用上述的方法进行了Cr/O值及Cr/Fe值的测定、镀敷性的评价、密合性的评价。并将结果表示在表2、图3中。
[表2]
根据表1的结果能够确认，在实施例1、2、4中，形成在钝化膜11上的镀金层20的镀敷性及密合性优异，实施例1、2、4是在不锈钢钢板10上形成了钝化膜表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围的钝化膜11。
此外，如图3所示，在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系的实施例1、2、4中，能够确认钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值被控制在上述范围。并且，根据表1的结果能够确认，在钝化膜11上形成的镀金层20的镀敷性及密合性优异。
而且，根据表1的结果能够确认，对于在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系的实施例1～13，在钝化膜11上形成的镀金层20的镀敷性及密合性优异。
另外，从图5的结果能够确认，在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液的实施例3中，与没有浸渍在硫酸水溶液的SUS316L相比较，来自CrOxide的结晶的面方位(2.2.0)的衍射角度66°附近的峰值及来自Cr0.4Ni0.6的结晶的面方位(2.2.0)的衍射角度75°附近的峰值变小，因此，不锈钢钢板10中的CrOxideCr及Cr0.4Ni0.6的含有比率降低。由此，实施例3中，考虑到通过浸渍于硫酸水溶液而在不锈钢钢板10形成的钝化膜11的表面的Cr强度会减少，其结果，钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值降低，从而控制在上述范围。
而且，如图2所示，在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系的实施例2中，根据图2的(A)的图表，707eV附近的Fe(metal)的峰值大于没有浸渍在硫酸水溶液的SUS316L(未处理)的峰值，由此能够确认，在形成的钝化膜11的表面暴露有活性的单体的铁(Fe(metal))。
另外，如图4所示，在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系的实施例1～4中，与在向硫酸水溶液浸渍之前(浸渍时间为0秒)相比，算术平均粗糙度Ra变大，由此能够确认，利用固着效果，在钝化膜11上形成的镀金层20的镀敷性及密合性优异。
而且，如图6、图7所示，能够确认在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间满足上述式(1)的关系的实施例2中，与SUS316L(未处理)相比较，不锈钢钢材10的表面的结晶结构发生了变化。
具体而言，根据图6的(A)、图6的(C)的结果，实施例2与SUS316L(未处理)相比较，因硫酸水溶液而导致不锈钢钢材10的表面的形状变粗糙。而且，如图7的(A)所示，对于实施例2，测定到自比较多地含有单体的铁的结晶的衍射图案，另一方面，如图7的(C)所示，对于SUS316L(未处理)，测定到自铬的氧化物的结晶的衍射。由此能够确认，实施例2与SUS316L(未处理)相比较，不锈钢钢材10的表面的结晶结构发生变化，比较多地含有单体的铁的结晶暴露出来。
另一方面，根据表1、2的结果能够确认，在形成的钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值及Cr/Fe值不在上述范围的比较例1、2、26中，在钝化膜11上形成的镀金层20的镀敷性、密合性较差。另外，根据表1、2的结果能够确认，在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液的浓度、温度及浸渍时间不满足上述式(1)的关系的比较例1～9以及在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液以外的酸性水溶液的比较例10～25中，在钝化膜11上形成的镀金层20的镀敷性、密合性较差。
此外，如图3所示，在没有将不锈钢钢材浸渍在硫酸水溶液的比较例26中，如上述那样，由于原本在不锈钢钢材的表面形成的氧化覆膜的Cr的含有比率较大，因此，上述Cr/O值及Cr/Fe值变得过高。另外，在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间不满足上述式(1)的关系的比较例1、2中，如上述那样，上述氧化覆膜从不锈钢钢板的表面被完全去除(或者，几乎完全)，在不锈钢钢板上形成钝化膜11后，不锈钢钢板因硫酸水溶液而受到侵蚀，铁率先溶出，使得Cr相对变多，因此，上述Cr/O值及Cr/Fe值变得过高。
另外，如图2的(A)所示，在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间不满足上述式(1)的关系的比较例2中，与实施例2相比较，707eV附近的Fe(metal)的峰值变小，由此能够确认，在形成的钝化膜11的表面中，活性的单体的铁(Fe(metal))的比率减少。
而且，如图2的(B)所示，在比较例2中，与实施例2相比较，874eV及856eV附近的镍的氧化物(Ni-O)的峰值变小，由此能够确认，在形成的钝化膜11的表面中，具有非常脆的性质的镍的氧化物的比率增加。
另外，如图6的(B)所示，能够确认在将不锈钢钢材浸渍于硫酸水溶液时的浓度、温度及浸渍时间不满足上述式(1)的关系的比较例2中，不锈钢钢材10的表面被腐蚀成蚁巢状而在结构上变得脆弱。而且，如图7的(B)所示，对于比较例2，测定到自比较多地含有镍的氧化物的结晶的衍射图案，能够确认不锈钢钢材10的表面的结晶结构发生变化，具有非常脆的性质的镍的氧化物的比率增加。
接着，对于实施例4，测定镀金层20的厚度，采用上述的方法，进行镀金层20的覆盖率的测定。并将结果表示在表3及图8的(A)～图8的(C)中。
此外，图8的(A)是镀金层20形成前的SEM照片，图8的(B)是镀金层20形成后的SEM照片，图8的(C)是对图8的(B)的SEM照片进行图像处理后得到的图像。在图8的(C)中，图像中白色部分表示形成有镀金层20的部分，另一方面，图像中的黑色部分表示没有形成镀金层20的部分。
[表3]
根据表3及图8的(A)～图8的(C)的结果能够确认，在实施例4中，良好地形成了镀金层20，且其覆盖率为98.2％的高值，其中，在实施例4中，在不锈钢钢板10上形成钝化膜11，且在该钝化膜11上形成镀金层20，且该钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围。
《实施例14》
除了通过变更形成镀金层20时的无电解镀处理的条件来形成厚度2.8nm的镀金层20之外，与实施例4相同地制作镀金覆盖不锈钢材料100，并采用上述的方法进行了耐腐蚀性的评价及接触电阻值的测定。并将结果表示在图9、图11中。
根据图9的结果能够确认，在实施例14中，即使在镀金层20的厚度为几nm这样较薄的情况下，与以往的用作燃料电池用隔板的材料等的SUS316L相比，也能够有效地抑制从不锈钢钢板溶出离子的情况，耐腐蚀性优异，其中，在实施例14中，在不锈钢钢板10上形成钝化膜11，且在该钝化膜11上形成镀金层20，且该钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围。
另外，根据图11的结果能够确认，在实施例14中，对于任意载荷值，与以往的用作燃料电池用隔板的材料等的SUS316L相比，接触电阻值都为较低的值，导电性优异，其中，在实施例14中，在不锈钢钢板10上形成钝化膜11，且在该钝化膜11上形成镀金层20，且该钝化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围。

Claims (4)

1.一种镀金覆盖不锈钢材料，其特征在于，
其具备：
不锈钢钢板，其形成有钝化膜，该钝化膜的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围；以及
镀金层，其形成在所述不锈钢钢板的钝化膜上。
2.根据权利要求1所述的镀金覆盖不锈钢材料，其特征在于，
所述镀金层的覆盖率为95％以上。
3.一种镀金覆盖不锈钢材料的制造方法，其包括：浸渍工序，在该工序中，将不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液；以及镀敷工序，在该工序中，在所述不锈钢钢板上形成镀金层，所述镀金覆盖不锈钢材料的制造方法的特征在于，
在所述浸渍工序中，在将不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液时的硫酸浓度为x％、温度为y℃、浸渍时间为z秒、所述硫酸浓度以体积百分比来表示且20％≤x％≤25％时，满足以下式(1)，
4.一种镀金覆盖不锈钢材料的制造方法，其特征在于，
其包括：
浸渍工序，在该工序中，通过将不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液，在所述不锈钢钢板上形成钝化膜，该钝化膜的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.05～0.2的范围且Cr/Fe值处于0.5～0.8的范围；以及
镀敷工序，在该工序中，在所述不锈钢钢板的钝化膜上形成镀金层。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105556002B (zh) * 2013-09-20 2018-03-20 东洋钢钣株式会社 镀金属覆盖不锈钢材料以及镀金属覆盖不锈钢材料的制造方法
EP3231893B1 (en) 2014-12-12 2021-03-31 Toyo Kohan Co., Ltd. Method for producing metal-plated stainless steel material
CN106282833A (zh) * 2016-08-18 2017-01-04 江苏锦阳不锈钢制品有限公司 一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法
US20200020991A1 (en) * 2017-03-31 2020-01-16 Toyota Motor Europe System and method for charge protection of a lithium-ion battery
CN109487252A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 桂林市啄木鸟医疗器械有限公司 提高不锈钢防锈性能的处理方法及不锈钢
CN111690961B (zh) * 2020-07-14 2021-09-07 四川轻化工大学 一种在FeCrNi合金表面制备氮掺杂MnCr2O4涂层的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275696A (en) * 1993-05-03 1994-01-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Stainless steel surface treatment
CN102239593A (zh) * 2008-10-07 2011-11-09 住友金属工业株式会社 固体高分子型燃料电池的隔板用不锈钢板及使用该钢板的固体高分子型燃料电池
CN102713004A (zh) * 2010-01-20 2012-10-03 杰富意钢铁株式会社 接触电阻低的通电部件用不锈钢及其制造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5858296A (ja) * 1981-09-30 1983-04-06 Olympus Optical Co Ltd ステンレス鋼素材に対する金メツキ方法
JPS61243193A (ja) * 1985-04-18 1986-10-29 Nisshin Steel Co Ltd ステンレス鋼に純金めつきする方法
JP2976333B2 (ja) 1987-10-24 1999-11-10 忠弘 大見 ステンレス鋼及びその製造方法並びに減圧装置
CA2729418C (en) * 2002-08-20 2014-08-19 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Polymer electrolyte fuel cell material and method of manufacturing the same, metal component for fuel cell, and fuel cell
JP2008004498A (ja) 2006-06-26 2008-01-10 Mitsubishi Materials Corp 酸化性環境下に長期間さらされても接触抵抗が増加することの少ない複合層被覆金属板
US20130108945A1 (en) 2008-07-02 2013-05-02 Jfe Steel Corporation Stainless steel for conductive members with low contact electric resistance and method for producing the same
WO2010061696A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 日産自動車株式会社 導電部材及びこれを用いた固体高分子形燃料電池
JP2011099128A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Dowa Metaltech Kk めっき部材およびその製造方法
JP5218612B2 (ja) 2011-07-29 2013-06-26 Ｊｆｅスチール株式会社 燃料電池セパレータ用ステンレス鋼
CN105556002B (zh) * 2013-09-20 2018-03-20 东洋钢钣株式会社 镀金属覆盖不锈钢材料以及镀金属覆盖不锈钢材料的制造方法
CA2928616A1 (en) * 2013-10-28 2015-05-07 Toyo Kohan Co., Ltd. Alloy plate coated material and method of producing alloy plate coated material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275696A (en) * 1993-05-03 1994-01-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Stainless steel surface treatment
CN102239593A (zh) * 2008-10-07 2011-11-09 住友金属工业株式会社 固体高分子型燃料电池的隔板用不锈钢板及使用该钢板的固体高分子型燃料电池
CN102713004A (zh) * 2010-01-20 2012-10-03 杰富意钢铁株式会社 接触电阻低的通电部件用不锈钢及其制造方法

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