JP2009256770A - 極薄めっき層およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のAuめっき層10は、厚さが50nm以下であり、Feの含有率が0.32at.%以上である。Auめっき層10にFeが含まれることで、このめっき層を構成する結晶が微細且つ緻密になり、厚みが50nm以下であっても出現するピンホールの数が抑制され、かつ十分な耐摩耗性を有する。また、この様な極薄のAuめっき層は、所定量のFeイオンが添加されためっき液に被めっき材を浸漬して通電させることで形成される。
【選択図】図1
Description
先ず、被めっき材であるステンレス鋼(SUS316L)にAuめっき層を形成する前に、前処理としてアルカリ電解処理および酸による活性化処理を行った。酸による活性化処理は、具体的には、温度50℃で20体積%の硫酸水溶液中にステンレス鋼を浸漬し、電解電流密度1.5A/dm2で30秒間通電することで酸による活性化処理を行った。次に、pH4の希薄硫酸水溶液で水洗し、スルファミン酸Niめっき液にステンレス鋼を浸漬して電解めっき処理を行い、ステンレス鋼の表面を、下地めっきであるNiめっき層により被覆した。このNiめっき層を成膜するときの電解電流密度は5.0A/dm2である。その後、水洗処理によりNiめっき層の表面を洗浄し、Auめっき層を形成するための電解めっき処理を行った。具体的には先ず、Auイオンを2g/L含むシアン系めっき液を用意する。本実験例では、Feイオンはめっき液に添加されていない。そして、このめっき液にNiめっき液により表面が被覆されたステンレス鋼を浸漬し、ステンレス鋼およびこのステンレス鋼に対して平行に配置された対極に電圧を印可して通電し、Auめっき層によりNiめっき層の表面を被覆する。ここで、電解電流密度は2.0A/dm2である。この様な条件で電解めっき処理を行った後に、Auめっき層に含まれるFeの含有量を測定した。また、Auめっき層の為のめっき液にCoイオンを添加したときは、Auめっき層に含まれるCoの量も測定した。
式1:F=(F1−F2)/(A1+F1−F2)
式2:C=(C1−C2)/(A1+C1−C2)
上記式1により算出されたAuめっき層のFe含有量は0.02wt.%(重量%)であり、これから0.07at.%(原子%)が換算される。
実験例2では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を10mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様とした。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.09wt.%(0.32at.%)であった。
実験例3では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を50mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様である。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.10wt.%(0.35at.%)であった。
実験例4では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を100mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様である。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.14wt.%(0.49at.%)であった。
実験例5では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を200mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様である。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.18wt.%(0.63at.%)であった。
実験例6では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を300mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様である。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.24wt.%(0.84at.%)であった。
実験例7では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を400mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様である。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.27wt.%(0.95at.%)であった。
実験例8では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を600mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様である。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.39wt.%(1.36at.%)であった。
実験例9では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を800mg/Lとし、他の条件は実験例1と同様である。この結果、生成されたAuめっき層のFe含有量は、0.43wt.%(1.50at.%)であった。
実験例10では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液にCoイオンを200mg/L添加し、Feイオンを添加せず、他の条件は実験例1と同様とした。この結果、成膜されたAuめっき層のCo含有量は0.26wt.%(0.86at.%)であり、Feは計測されなかった。
実験例11では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を200mg/Lとし、更にCoイオンが200mg/L含有されている。他の条件は実験例1と同様である。この様にすることで、形成されるAuめっき層は、Auの他にFeとCoとを含むこととなる。生成されたAuめっき層のFe含有量は0.09wt.%(0.32at.%)であり、Co含有量は0.24wt.%(0.80at.%)であった。
実験例12では、Auめっき層の成膜に使用されるめっき液のFe含有量を300mg/Lとし、更にCoイオンが200mg/L含有されている。他の条件は実験例1と同様である。生成されたAuめっき層のFe含有量は0.11wt.%(0.39at.%)であり、Co含有量は0.25wt.%(0.83at.%)であった。
12 基材
14 Niめっき層
Claims (9)
- 厚さが50nm以下のAuを主体とする極薄めっき層に於いて、
Feの含有率が0.32at.%以上であることを特徴とする極薄めっき層。 - 前記Feの含有率は、0.32at.%以上1.36at.%以下であることを特徴とする請求項1記載の極薄めっき層。
- 厚さが5nm以上30nm以下であることを特徴とする請求項1記載の極薄めっき層。
- Coが含有されることを特徴とする請求項1記載の極薄めっき層。
- 厚さが15nm以上50nm以下であり、ピンホール数が30×102個/mm2以下であることを特徴とする請求項1記載の極薄めっき層。
- 厚さが5nm以上15nm以下であり、ピンホール数が82×102個/mm2以下であることを特徴とする請求項1記載の極薄めっき層。
- めっき液に浸漬された被めっき材に通電する電解めっき法により、Auを主体とする厚さが50nm以下の極薄めっき層で前記被めっき材の表面を被覆する極薄めっき層の製造方法に於いて、
Feを10mg/L以上含む前記めっき液を用いることを特徴とする極薄めっき層の製造方法。 - 前記めっき液に含まれる前記Feの割合は、10mg/L以上600mg/L以下であることを特徴とする請求項7記載の極薄めっき層の製造方法。
- 前記めっき液にCoが含有されることを特徴とする請求項8記載の極薄めっき層の製造方法。
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JP2011034907A (ja) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 燃料電池用セパレータ材料、それを用いた燃料電池スタック |
JP2012149314A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Jfe Steel Corp | 固体高分子形燃料電池セパレータ用金属板およびその製造方法 |
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JP2002060992A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-02-28 | Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd | 時計用外装部品 |
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