JP2005194542A - フェライト造粒粉の表面に金属めっき被膜を形成する方法、表面に金属めっき被膜を有するフェライト造粒粉およびこれを用いて作製された温度スイッチ素子 - Google Patents
フェライト造粒粉の表面に金属めっき被膜を形成する方法、表面に金属めっき被膜を有するフェライト造粒粉およびこれを用いて作製された温度スイッチ素子 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 造粒粉に対し、パラジウム表面活性化処理を行った後に無電解めっき処理を行い(第1工程)、さらに、パラジウム表面活性化処理を行った後に無電解めっき処理を行う(第2工程)ことを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
最近、新たな原理を利用した温度センサとして、キュリー点を持つように強磁性体粒子を媒体中に配した磁性体を備え、キュリー点の前後で強磁性体粒子が分散状態に変化し、この状態変化に対応してキュリー点温度より高温側では電気抵抗が大きくなり低温側では電気抵抗が小さくなる温度変化特性を持たせたものが注目されており、特許文献1と特許文献2では、このような温度センサの用途として、温度スイッチ素子が提案されている。強磁性体粒子を用いた温度スイッチ素子は、従来の温度スイッチ素子に比べ、高温環境下でも劣化せず、かつ小型で大電流容量を有するという利点がある。ここで、強磁性体粒子としては、Mn−Zn系フェライトやNi−Zn系フェライトなどのソフトフェライトを、バインダを用いて造粒してなる造粒粉が挙げられるが、このような造粒粉は非導電体であるため、これを温度スイッチ素子の製作に用いるためには、その表面に導電性物質の薄膜を形成する必要がある。特許文献1と特許文献2には、強磁性体粒子の表面に導電性物質としてAuの薄膜を形成する方法として、めっき、吸着、スパッタが記載されている。
そこで本発明は、この問題を解決し、有機系バインダを用いて造粒した後に熱処理することでバインダを熱分解除去して製造されてなるフェライト造粒粉の表面に、湿式めっき処理によって、金属めっき被膜を形成する方法、表面に金属めっき被膜を有するフェライト造粒粉およびこれを用いて作製された温度スイッチ素子を提供することを目的とする。
また、請求項2記載の方法は、請求項1記載の方法において、第1工程と第2工程の無電解めっき処理を同一の金属種を用いて行うことを特徴とする。
また、請求項3記載の方法は、請求項2記載の方法において、金属種がNi,Cu,Agから選ばれるいずれか1つであることを特徴とする。
また、請求項4記載の方法は、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法において、有機系バインダがポリビニルアルコールであることを特徴とする。
また、本発明のフェライト造粒粉は、請求項5記載の通り、有機系バインダを用いて造粒した後に熱処理することでバインダを熱分解除去して製造されてなり、かつ、表面に金属めっき被膜を有してなることを特徴とする。
また、請求項6記載のフェライト造粒粉は、請求項5記載のフェライト造粒粉において、金属めっき被膜が請求項1記載の方法によって形成されてなることを特徴とする。
また、請求項7記載のフェライト造粒粉は、請求項5または6記載のフェライト造粒粉において、金属めっき被膜の膜厚が0.5〜3μmであることを特徴とする。
また、請求項8記載のフェライト造粒粉は、請求項5乃至7のいずれかに記載のフェライト造粒粉において、フェライト造粒粉の平均粒径が20〜300μmであることを特徴とする。
また、請求項9記載のフェライト造粒粉は、請求項5乃至8のいずれかに記載のフェライト造粒粉において、フェライトがソフトフェライトであることを特徴とする。
また、本発明の温度スイッチ素子は、請求項10記載の通り、請求項9記載のフェライト造粒粉を用いて製作されてなることを特徴とする。
自体公知の方法で製造した平均粒径が0.2μmのMn−Zn系フェライト原料粉と有機系バインダとしてポリビニルアルコールを用い、噴霧乾燥によって造粒体を作製し、窒素ガス雰囲気において1100℃で10時間熱処理することでバインダを熱分解除去して平均粒径が100μmの球状のMn−Zn系フェライト造粒粉を製造した。
上記の方法で製造したMn−Zn系フェライト造粒粉1gを、浴温25℃のパラジウムコロイド溶液(上村工業社製AT−450を水で100mL/Lに希釈したもの)60mLに2分間浸漬することで、造粒粉に対してパラジウム表面活性化処理を行った後、濾過して水洗した。次いで、Cuめっき処理液として上村工業社製スルカップPEA(商品名)300mLを浴温36℃に調整し、ここにパラジウム表面活性化処理を行った造粒粉を浸漬し、10分間攪拌することにより無電解Cuめっき処理を行い、濾過して水洗後、空気乾燥した。このような第1工程を行った後の造粒粉は行う前の造粒粉と何らの外観変化はなく、その表面にはCuめっき被膜は形成されていなかった(表面観察による)。続いて、第2工程を行うべく、第1工程を行った造粒粉を第1工程と同じ浴温25℃のパラジウムコロイド溶液に5分間浸漬することで、造粒粉に対してパラジウム表面活性化処理を行った後、濾過して水洗した。次いで、第1工程と同じ浴温36℃のCuめっき処理液にパラジウム表面活性化処理を行った造粒粉を浸漬し、90分間攪拌することにより無電解Cuめっき処理を行い、濾過して水洗後、空気乾燥した。第1工程を行う前の造粒粉のEPMA分析による表面2次電子像を図1に示す。また、第2工程を行った後の造粒粉のEPMA分析による表面2次電子像を図2に、断面2次電子像を図3に、断面鉄X線像を図4に、断面銅X線像を図5に示す。図1〜図5から明らかなように、第1工程と第2工程を行うことで、Mn−Zn系フェライト造粒粉の表面に膜厚が1μm程度の非常に均一なCuめっき被膜を形成することができた。
こうして得られた表面にCuめっき被膜を有するMn−Zn系フェライト造粒粉を用い、特許文献2に記載の方法に従って、耐久性や信頼性に優れる温度スイッチ素子を製作した。
実施例1で製造したMn−Zn系フェライト造粒粉と同じ造粒粉1gを、浴温25℃のパラジウムコロイド溶液(上村工業社製AT−450を水で100mL/Lに希釈したもの)60mLに2分間浸漬することで、造粒粉に対してパラジウム表面活性化処理を行った後、濾過して水洗した。次いで、Niめっき処理液として上村工業社製ニムデンLPX(商品名)300mLを浴温80℃に調整し、ここにパラジウム表面活性化処理を行った造粒粉を浸漬し、30分間攪拌することにより無電解Niめっき処理を行い、濾過して水洗後、空気乾燥した。続いて、第2工程を行うべく、第1工程を行った造粒粉を第1工程と同じ浴温25℃のパラジウムコロイド溶液に5分間浸漬することで、造粒粉に対してパラジウム表面活性化処理を行った後、濾過して水洗した。次いで、第1工程と同じ浴温80℃のNiめっき処理液にパラジウム表面活性化処理を行った造粒粉を浸漬し、90分間攪拌することにより無電解Niめっき処理を行い、濾過して水洗後、空気乾燥した。その結果、造粒粉の表面に膜厚が1μm程度の非常に均一なNiめっき被膜を形成することができた(EPMA分析による)。
自体公知の方法で製造した平均粒径が0.2μmのNi−Zn系フェライト原料粉と有機系バインダとしてポリビニルアルコールを用い、噴霧乾燥によって造粒体を作製し、窒素ガス雰囲気において1100℃で10時間熱処理することでバインダを熱分解除去して平均粒径が100μmの球状のNi−Zn系フェライト造粒粉を製造した。この造粒粉1gに対し、実施例1と全て同じ方法でその表面にCuめっき被膜を形成した。その結果、造粒粉の表面に膜厚が1μm程度の非常に均一なCuめっき被膜を形成することができた(EPMA分析による)。
実施例3で製造したNi−Zn系フェライト造粒粉と同じ造粒粉1gに対し、実施例2と全て同じ方法でその表面にNiめっき被膜を形成した。その結果、造粒粉の表面に膜厚が1μm程度の非常に均一なNiめっき被膜を形成することができた(EPMA分析による)。
実施例1で製造したMn−Zn系フェライト造粒粉と同じ造粒粉1gに対し、実施例1の第2工程と同じ工程を行い、造粒粉の表面にCuめっき被膜を形成することを試みたが、Cuめっき被膜を形成することはできなかった(表面観察による)。
特開昭63−79975号公報に記載の方法に従い、実施例1で製造したMn−Zn系フェライト造粒粉と同じ造粒粉1gを、0.1Mの硫酸銅水溶液(浴温25℃)300mLに10分間浸漬した後、濾過して水洗した。この処理を行った造粒粉に対し、実施例1の第2工程と同じ工程を行い、造粒粉の表面にCuめっき被膜を形成することを試みたが、Cuめっき被膜は形成できなかった(表面観察による)。
実施例1で製造したMn−Zn系フェライト造粒粉と同じ造粒粉1gに対し、実施例1の第1工程におけるパラジウム表面活性化処理と同じ処理を行い、濾過して水洗した。この処理を行った造粒粉に対し、比較例2と同じ方法で造粒粉の表面にCuめっき被膜を形成することを試みたが、Cuめっき被膜は形成できなかった(表面観察による)。
実施例1で製造したMn−Zn系フェライト造粒粉と同じ造粒粉1gに対し、実施例1の第1工程におけるパラジウム表面活性化処理と同じ処理を行い、濾過して水洗した。この処理を行った造粒粉1gを、ホルムアルデヒド1.5mLを添加した0.1Mの硫酸銅水溶液(浴温25℃)300mLに10分間浸漬した後、濾過して水洗した。この処理を行った造粒粉に対し、実施例1の第2工程と同じ工程を行い、造粒粉の表面にCuめっき被膜を形成することを試みたが、Cuめっき被膜は形成できなかった(表面観察による)。
Claims (10)
- 有機系バインダを用いて造粒した後に熱処理することでバインダを熱分解除去して製造されてなるフェライト造粒粉の表面に金属めっき被膜を形成する方法であって、造粒粉に対し、パラジウム表面活性化処理を行った後に無電解めっき処理を行い(第1工程)、さらに、パラジウム表面活性化処理を行った後に無電解めっき処理を行う(第2工程)ことを特徴とする方法。
- 第1工程と第2工程の無電解めっき処理を同一の金属種を用いて行うことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 金属種がNi,Cu,Agから選ばれるいずれか1つであることを特徴とする請求項2記載の方法。
- 有機系バインダがポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 有機系バインダを用いて造粒した後に熱処理することでバインダを熱分解除去して製造されてなり、かつ、表面に金属めっき被膜を有してなることを特徴とするフェライト造粒粉。
- 金属めっき被膜が請求項1記載の方法によって形成されてなることを特徴とする請求項5記載のフェライト造粒粉。
- 金属めっき被膜の膜厚が0.5〜3μmであることを特徴とする請求項5または6記載のフェライト造粒粉。
- フェライト造粒粉の平均粒径が20〜300μmであることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載のフェライト造粒粉。
- フェライトがソフトフェライトであることを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載のフェライト造粒粉。
- 請求項9記載のフェライト造粒粉を用いて製作されてなることを特徴とする温度スイッチ素子。
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