JP2012233223A - 電気めっき組成物、および、電気めっき液 - Google Patents
電気めっき組成物、および、電気めっき液 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】金属イオンと、シアンイオンと、前記金属イオンと錯体を形成する有機酸イオンとを含む電気めっき液に、陰極として電解脱脂処理及び酸活性処理されたNi基板と、陽極として網状の白金被覆チタン電極を浸漬し、電流密度を調整してめっきすることにより、金属炭化物Ni3Cに相当する主相を有するめっき膜B、C、Dを得た。
【選択図】図2
Description
実施形態の電気めっき組成物であるめっき膜10は、水溶液系の電気めっき液から電気めっき法により成膜される。図1に示すように、例えば、陰極(基板)に純度99.96%の銅板20を、陽極に白金被覆チタン電極(網状)30を用い、電源40が発生する電流により、めっき膜10は成膜される。銅板20には前処理として電解脱脂処理および酸活性処理が行われた。なお、銅板20のめっき膜10を形成する部分以外は非導電性体によりマスキングされている。
評価は以下に示す方法にて行った。
なお、めっき膜は、いずれも光沢のある均一な膜であり、銅板20との密着強度も十分に高いものであった。
<結晶構造>
理学電機社製 RINT2100‐Ultima+による:XRD法 CuKα(40kV/40mA)
<めっき膜組成>
堀場製作所社製 JY−5000RFによる:GD−OES法
なお、炭素含有量は、例えば燃焼法等によっても測定可能である。しかし、本実施形態等において炭素含有量はCD−OES法により測定された値をいう。
図2に示すように、めっき膜AのX線チャートには、基板のCu(111)およびCu(200)に相当するピーク以外に、fccのNiC(ニッケルカーバイド)に相当する42.2度にピークがある。そして、Ni(111)およびNi(200)に相当するピークは確認されなかった。このことから、めっき膜Aの主相はfccのNiCと考えられる。
<粉末作製>
電気めっき組成物の形態は、膜または層に限られるものではなく、粒子状または粉末状とすることも可能である。粒子状または粉末状の電気めっき組成物を作製する場合には、基板として、めっき膜の密着性が良くない、例えば、SUSを用いる。すると電気めっき組成物は基体から容易に分離するために、粒子状または粉末状となる。粒子状または粉末状の電気めっき組成物は、公知の他の製法による金属カーバイド粉末等と同様に、焼結したり、圧縮成型したり、他の母材中に分散したりして用いることができる。
成膜中に電析条件を変化することで、厚さ方向で、組成または結晶構造等が変化する、いわゆる傾斜膜を作製することができる。条件変更を段階的に行うと段階的に変化し、連続的に変化すると少しずつ変化する連続変化膜が得られる。例えば、金属基体の近傍では金属が多い組成とすることで密着性を確保し、その後、膜中の炭素含有量を増加し、最表面は高硬度の金属炭化物膜とすることができる。
上記実施例では、めっき液は溶媒が水であった。しかし、溶媒として有機溶剤、または溶融塩等を用いた、いわゆる非水系めっき液を用いることで、析出電位が水の分解電位よりも卑な、Ti、Al、Si等の卑金属のカーバイドを得ることができる。
ナノダイヤモンド等の粒子を分散した分散めっきを用いることで、めっき膜中に粒子が分散した状態の、より高硬度の膜を得ることができる。
すでに説明したように、電気めっき膜は準安定状態であることが多い。このため、例えば、fccのNiC(ニッケルカーバイド)を主相とするめっき膜を、成膜後に熱処理をすることで、主相を、より特性の優れたNi3Cとすることができる。
20…銅板
20…白金被覆チタン電極
40…電源
50…めっき液
Claims (8)
- 金属炭化物を主相とすることを特徴とする電気めっき組成物。
- C含有量が、12.5at%〜50.0at%であることを特徴とする請求項1に記載の電気めっき組成物。
- 前記金属炭化物の結晶構造が、M3Cであることを特徴とする請求項2に記載の電気めっき組成物。ただし、Mは金属元素である。
- 前記金属炭化物が、Ni、Co、Fe、Cr、Pd、Pt、Cu、Au、W、Ti、Mo、またはVから選ばれる1種以上の炭化物であることを特徴とする請求項3に記載の電気めっき組成物。
- 金属イオンと、
シアンイオンと、
前記金属イオンと錯体を形成する有機酸イオンと、を含み、
金属炭化物を主相とする電気めっき組成物を作製することを特徴とする電気めっき液。 - 前記電気めっき組成物のC含有量が、12.5at%〜50.0at%であることを特徴とする請求項5に記載の電気めっき液。
- 前記金属炭化物の結晶構造が、M3Cであることを特徴とする請求項6に記載の電気めっき液。ただし、Mは金属元素である。
- 前記金属イオンが、Ni、Co、Fe、Cr、Pd、Pt、Cu、Au、W、Ti、Mo、またはVから選ばれる1種以上のイオンであることを特徴とする請求項7に記載の電気めっき液。
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