JP2009099550A - 可動接点用銀被覆複合材料およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可動接点用銀被覆複合材料100は、鉄またはニッケルを主成分とする合金からなる基材110と、基材110の表面の少なくとも一部に形成されたニッケル、コバルト、ニッケル合金およびコバルト合金の何れか1つからなる下地層120と、下地層120の上に形成された銅または銅合金からなる中間層130と、中間層130の上に形成された銀または銀合金からなる最表層140とを備え、下地層120が厚さ0.04μm以下となっている。
【選択図】図1
Description
本発明によれば、下地層を所定の厚さとすることにより、最表層中の銅量を所定の値以下に抑制することができ、接触抵抗の上昇を抑制することができる。
この発明の可動接点用銀被覆複合材料の一実施の形態を、図1に示す断面図を用いて説明する。本実施形態の可動接点用銀被覆複合材料100は、鉄またはニッケルを主成分とする合金からなる基材110と、基材110の表面の少なくとも一部に形成された下地層120と、下地層120の上に形成された中間層130と、中間層130の上に形成された最表層140とを備えている。
上記一実施形態に係る可動接点用銀被覆複合材料100を製造する可動接点用銀被覆複合材料の製造方法の第1実施形態について、図2に示す流れ図を用いて以下に説明する。図2では、第1実施形態の製造方法を、可動接点用銀被覆複合材料100を例に説明している。
上記一実施形態の可動接点用銀被覆複合材料100を製造する上記第1実施形態に係る製造方法について、実施例1を用いて更に詳細に説明する。
以下の実施例1では、基材110として条形状のステンレス鋼SUS301(以下ではSUS301条と記す)を用い、SUS301条の寸法を、厚さ0.06mm、条幅100mmとする。SUS301条を連続的に通板して巻き取るめっきラインにおいて、SUS301条を電解脱脂し、水洗し、電解活性化しかつ水洗する第1工程、ニッケルめっき(又はニッケル−コバルトめっき)および水洗の処理を行う第2工程、銅めっきおよび水洗の処理を行う第3工程、および、銀ストライクめっき、銀めっき、水洗および乾燥の各処理を行う第4工程、のそれぞれが実施される。
1.第1工程(電解脱脂、電解活性化)
ステンレス条をオルトケイ酸ソーダ70〜150g/リットル(本実施例では100g/リットル)または苛性ソーダ50〜100g/リットル(本実施例では70g/リットル)の水溶液で陰極電解脱脂し、10%塩酸で酸洗して活性化する。
(1)ニッケルめっきの場合
塩化ニッケル六水和物10〜50g/リットル(本実施例では25g/リットル)と遊離塩酸30〜100g/リットル(本実施例では50g/リットル)とを含む電解液で陰極電流密度2〜5A/dm2(本実施例では3A/dm2)で電解してめっきする。
上述しためっき液に、塩化コバルト六水和物または第二塩化銅二水和物を、めっき液中のコバルトイオン濃度または銅イオン濃度が、ニッケルイオンとコバルトイオンまたは銅イオンとを加えた濃度の5〜20%に相当する濃度(本実施例では10%)となるように添加してめっきする。
(1)銅ストライクめっきの場合
硫酸銅五水和物10〜30g/リットル(本実施例では15g/リットル)と遊離硫酸50〜150g/リットル(本実施例では100g/リットル)とを含む電解液で陰極電流密度1〜3A/dm2(本実施例では2A/dm2)で電解してめっきする。
硫酸銅五水和物20〜60g/リットル(本実施例では40g/リットル)と遊離硫酸50〜150g/リットル(本実施例では100g/リットル)とを含む電解液で陰極電流密度2〜6A/dm2(本実施例では5A/dm2)で電解してめっきする。
シアン化銅30〜70g/リットル(本実施例では50g/リットル)、シアン化カリウム50〜100g/リットル(本実施例では75g/リットル)、水酸化カリウム30〜50g/リットル(本実施例では40g/リットル)を基本とし、シアン化亜鉛0.2〜0.4g/リットル(本実施例では0.3g/リットル)またはスズ酸カリウム0.5〜2g/リットル(本実施例では1g/リットル)を加えて陰極電流密度2〜5A/dm2(本実施例では3A/dm2)で電解してめっきする。
(1)銀ストライクめっきの場合
シアン化銀3〜7g/リットル(本実施例では5g/リットル)とシアン化カリウム30〜70g/リットル(本実施例では50g/リットル)とを含む電解液で陰極電流密度1〜3A/dm2(本実施例では2A/dm2)で電解してめっきする。
シアン化銀30〜100g/リットル(本実施例では50g/リットル)とシアン化カリウム30〜100g/リットル(本実施例では50g/リットル)とを含む電解液で陰極電流密度2〜15A/dm2(本実施例では5A/dm2)で電解する。なお、必要に応じて炭酸カリウム20〜40g/リットル(本実施例では30g/リットル)を加えてもよい。
上記電解液に酒石酸アンチモニルカリウム0.3〜1g/リットル(本実施例では0.6g/リットル)を添加して電解してめっきする。
ここで、上記可動接点用銀被覆複合材料100を製造する第1実施形態に係る可動接点用銀被覆複合材料の製造方法の実施例2について説明する。
下地層120について:ニッケルのうち10質量%を銅またはコバルトに置き換えたニッケル合金めっきとした場合について、表1のサンプルNo.1〜52およびNo.101〜108と同様の試験を実施したが、その試験結果は表2に示された結果と実質的に差異がなかった。ニッケルを完全にコバルトに置き換えた例についても同様であった。
また、表1に示す各実施例を適宜組み合わせたが、その試験結果は表2に示された結果と実質的に差異がなかった。
次に、図1に示す可動接点用銀被覆複合材料100を製造する可動接点用銀被覆複合材料の製造方法の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係る可動接点用銀被覆複合材料の製造方法は、次の工程を有する。
この第1工程では、基材110を活性化する活性化処理を、例えば、次の条件で行う。
(第3工程) 中間層130上に、シアン化銀とシアン化カリウムとを含む電解液で電解して銀めっきを施して最表層140を形成する。
110 基材
120,902、912 下地層
120a ニッケル(Ni)の核
130、913 中間層
140,903、914 最表層
200 スイッチ
210 ドーム型可動接点
220 固定接点
230 充填材
240 樹脂ケース
900、910 銀被覆複合材料
901 ステンレス鋼基材
904、915 酸化物
Claims (11)
- 鉄またはニッケルを主成分とする合金からなる基材と、
前記基材の表面の少なくとも一部に形成されたニッケル、コバルト、ニッケル合金およびコバルト合金の何れか1つからなる下地層と、
前記下地層の上に形成された銅または銅合金からなる中間層と、
前記中間層の上に形成された銀または銀合金からなる最表層とを備え、
前記下地層が厚さ0.04μm以下となっている
ことを特徴とする可動接点用銀被覆複合材料。 - 前記下地層が厚さ0.009μm以下となっている
ことを特徴とする請求項1に記載の可動接点用銀被覆複合材料。 - 前記下地層の厚さと前記中間層の厚さの合計が0.025〜0.20μmの範囲となっていることを特徴とする請求項1または2に記載の可動接点用銀被覆複合材料。
- 前記基材はステンレス鋼からなっている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の可動接点用銀被覆複合材料。 - 鉄またはニッケルを主成分とする合金からなる金属条の基材を電解脱脂し、塩酸で酸洗して活性化する第1工程と、
次いで、前記基材上に、塩化ニッケルと遊離塩酸とを含む電解液で電解してニッケルめっきを施すか、塩化ニッケルと遊離塩酸とを含む電解液に塩化コバルトを添加してニッケル合金めっきを施すかのいずれかのめっき処理を施して厚さ0.04μm以下の下地層を形成する第2工程と、
次いで、前記下地層上に、硫酸銅と遊離硫酸とを含む電解液で電解して銅めっきを施すか、シアン化銅、シアン化カリウムを基本とし、シアン化亜鉛またはスズ酸カリウムを加えて電解して銅合金めっきを施すかのいずれかのめっき処理を施して中間層を形成する第3工程と、
次いで、前記中間層上に、シアン化銀とシアン化カリウムとを含む電解液で電解して銀めっきを施すか、シアン化銀とシアン化カリウムとを含む電解液に酒石酸アンチモニルカリウムを添加して銀合金めっきを施すかのいずれかのめっき処理を施して最表層を形成する第4工程とを含む工程により、銀被覆複合材料を製造することを特徴とする可動接点用銀被覆複合材料の製造方法。 - 前記銅めっきまたは前記銅合金めっきのいずれかのめっき処理を施した後、前記銀めっきまたは前記銀合金めっきのいずれかのめっき処理を施す前に、シアン化銀とシアン化カリウムとを含む電解液で電解して銀ストライクめっきを施して、銀被覆複合材料を製造することを特徴とする請求項5に記載の可動接点用銀被覆複合材料の製造方法。
- 鉄またはニッケルを主成分とする合金からなる基材と、該基材の表面の少なくとも一部に形成されたニッケル、コバルト、ニッケル合金およびコバルト合金の何れか1つからなる下地層と、前記下地層の上に形成された銅または銅合金からなる中間層と、前記中間層の上に形成された銀または銀合金からなる最表層とを備え、前記下地層の厚さが0.04μm以下である可動接点用銀被覆複合材料の製造方法であって、
前記基材を電解脱脂し、その後ニッケルイオンとコバルトイオンの少なくとも一方を含有する酸性溶液で酸洗して活性化する活性化処理により、前記下地層を形成することを特徴とする可動接点用銀被覆複合材料の製造方法。 - 鉄またはニッケルを主成分とする合金からなる基材を電解脱脂し、その後ニッケルイオンとコバルトイオンの少なくとも一方を含有する酸性溶液で酸洗して活性化する活性化処理により、ニッケル、コバルト、ニッケル合金およびコバルト合金の何れか1つからなり、厚さ0.04μm以下の下地層を前記基材上に形成する第1工程と、
次いで、前記下地層上に、硫酸銅と遊離硫酸とを含む電解液で電解して銅めっきを施すか、シアン化銅、シアン化カリウムを基本とし、シアン化亜鉛またはスズ酸カリウムを加えて電解して銅合金めっきを施すかのいずれかのめっき処理を施して中間層を形成する第2工程と、
次いで、前記中間層上に、シアン化銀とシアン化カリウムとを含む電解液で電解して銀めっきを施すか、シアン化銀とシアン化カリウムとを含む電解液に酒石酸アンチモニルカリウムを添加して銀合金めっきを施すかのいずれかのめっき処理を施して最表層を形成する第3工程と、を備えることを特徴とする可動接点用銀被覆複合材料の製造方法。 - 前記活性化処理時の陰極電流密度を3.0〜5.0(A/dm2)の範囲内とすることを特徴とする請求項7または8に記載の可動接点用銀被覆複合材料の製造方法。
- 前記基材は金属条であることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の可動接点用銀被覆複合材料の製造方法。
- 前記基材はステンレス鋼からなることを特徴とする請求項10に記載の可動接点用銀被覆複合材料の製造方法。
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