JP2021130867A - 銀めっき材、接点又は端子部品、及び自動車 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐熱性、耐摩耗性及び導電性に優れる銀めっき材を提供する。【解決手段】基材１上に銀めっき皮膜２が形成された銀めっき材１０である。この銀めっき材１０は、銀めっき皮膜２が、シート状の複数の層が積層された層状結晶組織３を有する。【選択図】図１
Description
本開示は、銀めっき材、接点又は端子部品、及び自動車に関する。
従来、コネクタの接点部品やスイッチの端子部品（以下、「接点又は端子部品」という）などの材料として、基材上にめっき皮膜が形成されためっき材が知られている。基材には、比較的安価であって耐食性や機械的特性などに優れる素材（例えば、銅、銅合金、ステンレス鋼など）が一般に用いられている。また、めっき皮膜には、要求される特性（例えば、電気特性や半田付け性など）に応じて、錫めっき皮膜、銀めっき皮膜、金めっき皮膜などの各種めっき皮膜が一般に用いられている。
各種めっき皮膜の中でも錫めっき皮膜は、安価である一方、高温環境下における耐食性が十分でないという欠点がある。また、金めっき皮膜は、耐食性に優れ、信頼性が高い一方、コストが高いという欠点がある。そのため、金めっき皮膜に比べて安価であり、錫めっき皮膜に比べて耐食性に優れる銀めっき皮膜が選択されることが多くなっている。
接点又は端子部品に用いられる銀めっき材は、コネクタの挿抜やスイッチの摺動などによる劣化を抑制するために、耐摩耗性を向上させることが要求されている。
銀めっき材の耐摩耗性を向上させる技術としては、例えば、特許文献１には、銀めっき皮膜に０．１〜２．０質量％のアンチモンを含有させる方法が提案されている。
しかしながら、銀めっき皮膜にアンチモンを含有させると、銀が合金化して硬度が高くなることで耐摩耗性が向上するものの、銀の純度が低くなるため、接触抵抗が増加（導電性が低下）するという問題がある。
銀めっき材の耐摩耗性を向上させる技術としては、例えば、特許文献１には、銀めっき皮膜に０．１〜２．０質量％のアンチモンを含有させる方法が提案されている。
しかしながら、銀めっき皮膜にアンチモンを含有させると、銀が合金化して硬度が高くなることで耐摩耗性が向上するものの、銀の純度が低くなるため、接触抵抗が増加（導電性が低下）するという問題がある。
特に近年、ハイブリッド車や電気自動車などの自動車に搭載される接点又は端子部品には、高電圧化及び／又は高電流化に対応可能なことが要求されている。そのため、接点又は端子部品に用いられる銀めっき材には、耐摩耗性だけでなく、耐熱性及び導電性も向上させることが必要とされている。
そこで、特許文献２には、銀めっき皮膜にセレンを含有させることで、硬度を高く維持したまま、接触抵抗の増加を防止する技術が提案されている。
そこで、特許文献２には、銀めっき皮膜にセレンを含有させることで、硬度を高く維持したまま、接触抵抗の増加を防止する技術が提案されている。
しかしながら、銀めっき皮膜にセレンを含有させる特許文献２のような技術は、高温環境時における耐熱性（例えば、１５０℃で２０時間の熱処理を行った場合の耐摩耗性）が劣化し得るという問題を有する。
本発明の実施形態は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、耐熱性、耐摩耗性及び導電性に優れる銀めっき材を提供することを目的とする。
また、本発明の実施形態は、上記の特性を有する銀めっき材を備える接点又は端子部品、及びこの接点又は端子部品を備える自動車を提供することを目的とする。
本発明の実施形態は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、耐熱性、耐摩耗性及び導電性に優れる銀めっき材を提供することを目的とする。
また、本発明の実施形態は、上記の特性を有する銀めっき材を備える接点又は端子部品、及びこの接点又は端子部品を備える自動車を提供することを目的とする。
本発明者らは、銀めっき材について鋭意研究を行った結果、特定の構造の結晶組織を有する銀めっき皮膜とすることにより、銀めっき皮膜にセレンを含有させなくても上記の課題を解決し得ることを見出し、本発明の実施形態を完成するに至った。
すなわち、本発明の実施形態は、基材上に銀めっき皮膜が形成された銀めっき材であって、前記銀めっき皮膜は、シート状の複数の層が積層された層状結晶組織を有する銀めっき材に関する。
また、本発明の実施形態は、上記の銀めっき材を備える接点又は端子部品に関する。
さらに、本発明の実施形態は、上記の接点又は端子部品を備える自動車に関する。
さらに、本発明の実施形態は、上記の接点又は端子部品を備える自動車に関する。
本発明の実施形態によれば、耐熱性、耐摩耗性及び導電性に優れる銀めっき材を提供することができる。
また、本発明の実施形態によれば、上記の特性を有する銀めっき材を備える接点又は端子部品、及びこの接点又は端子部品を備える自動車を提供することができる。
また、本発明の実施形態によれば、上記の特性を有する銀めっき材を備える接点又は端子部品、及びこの接点又は端子部品を備える自動車を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、改良などを行うことができる。この実施形態に開示されている複数の構成要素は、適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、この実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。
図１は、本発明の実施形態に係る銀めっき材の厚さ方向に平行な断面の拡大模式図である。
図１に示されるように、銀めっき材１０は、基材１と、基材１上に形成された銀めっき皮膜２とを有する。銀めっき皮膜２は、基材１の少なくとも一部に形成されていてもよいし、基材１の全体に形成されていてもよい。
図１に示されるように、銀めっき材１０は、基材１と、基材１上に形成された銀めっき皮膜２とを有する。銀めっき皮膜２は、基材１の少なくとも一部に形成されていてもよいし、基材１の全体に形成されていてもよい。
基材１としては、銀めっき材１０に用いることが可能なものであれば特に限定されない。基材１の例としては、銅、銅合金、ステンレス鋼などの各種金属が挙げられるが、銅又は銅合金が好ましい。
銀めっき皮膜２は、シート状の複数の層が積層された層状結晶組織３を有する。銀めっき皮膜２は、層状以外の構造を有する結晶組織４を有していてもよい。
層状結晶組織３と銀めっき皮膜２の硬度との関係は不明であるが、本発明者らは、層状結晶組織３を有する銀めっき皮膜２とすることにより、結晶粒界が多くなるため、欠陥の転位（変形）が抑制され、銀めっき皮膜２の硬度が高くなるのではないかと考えている。特に、銀めっき皮膜２の初期硬度（ビッカース硬さ）が１２０ＨＶ以上となるため、耐摩耗性を向上させることができる。また、銀めっき材１０に対して１５０℃で２０時間の熱処理を行った後でも、銀めっき皮膜２の初期硬度に対する硬度の変動が小さいため、耐熱性を維持することができる。
ここで、銀めっき皮膜２の結晶組織４は、銀めっき材１０の厚さ方向に平行な断面をＳＥＭ観察することによって確認することができる。
層状結晶組織３と銀めっき皮膜２の硬度との関係は不明であるが、本発明者らは、層状結晶組織３を有する銀めっき皮膜２とすることにより、結晶粒界が多くなるため、欠陥の転位（変形）が抑制され、銀めっき皮膜２の硬度が高くなるのではないかと考えている。特に、銀めっき皮膜２の初期硬度（ビッカース硬さ）が１２０ＨＶ以上となるため、耐摩耗性を向上させることができる。また、銀めっき材１０に対して１５０℃で２０時間の熱処理を行った後でも、銀めっき皮膜２の初期硬度に対する硬度の変動が小さいため、耐熱性を維持することができる。
ここで、銀めっき皮膜２の結晶組織４は、銀めっき材１０の厚さ方向に平行な断面をＳＥＭ観察することによって確認することができる。
層状結晶組織３を構成する層の厚さは、１００ｎｍ未満、好ましくは９５ｎｍ以下、より好ましくは９０ｎｍ以下である。この層の厚さは、ＳＥＭ画像を基に測定することによって算出することができる。
層状結晶組織３を構成する層の厚さを１００ｎｍ未満とすることにより、結晶粒界を安定して多くすることができるため、銀めっき皮膜２の硬度を安定して高くすることができる。
なお、層状結晶組織３を構成する層の厚さの下限値は、特に限定されないが、好ましくは１０ｎｍ、より好ましくは１５ｎｍ、更に好ましくは２０ｎｍである。
層状結晶組織３を構成する層の厚さを１００ｎｍ未満とすることにより、結晶粒界を安定して多くすることができるため、銀めっき皮膜２の硬度を安定して高くすることができる。
なお、層状結晶組織３を構成する層の厚さの下限値は、特に限定されないが、好ましくは１０ｎｍ、より好ましくは１５ｎｍ、更に好ましくは２０ｎｍである。
層状結晶組織３を構成する層は、基材１の表面に対する積層角度が好ましくは±１０°以内、より好ましくは±８°以内である。この層の積層角度は、ＳＥＭ画像を基に測定することによって算出することができる。
ここで、本明細書において「積層角度」とは、基材１の表面を０°とした場合の層の角度のことを意味する。例えば、基材１の表面と平行に層が積層している場合は積層角度が０°であり、基材１の表面と垂直に層が積層している場合は積層角度が＋９０°又は−９０°として定義される。
層状結晶組織３を構成する層の積層角度を±１０°以内とすることにより、銀めっき皮膜２の表面で結晶粒界のすべりによる変形を抑制することができるため、銀めっき皮膜２の硬度が高くなる。
ここで、本明細書において「積層角度」とは、基材１の表面を０°とした場合の層の角度のことを意味する。例えば、基材１の表面と平行に層が積層している場合は積層角度が０°であり、基材１の表面と垂直に層が積層している場合は積層角度が＋９０°又は−９０°として定義される。
層状結晶組織３を構成する層の積層角度を±１０°以内とすることにより、銀めっき皮膜２の表面で結晶粒界のすべりによる変形を抑制することができるため、銀めっき皮膜２の硬度が高くなる。
層状結晶組織３を構成する層の積層厚さ（積層方向の長さ）は、好ましくは１μｍ以上より好ましくは１．５μｍ以上である。この層の積層厚さは、ＳＥＭ画像を基に測定することによって算出することができる。
層状結晶組織３を構成する層の積層厚さを１μｍ以上とすることにより、層状結晶組織３による上記の効果を安定して得ることができる。
なお、層状結晶組織３を構成する層の積層厚さの上限値は、特に限定されないが、好ましくは１０μｍ、より好ましくは６μｍである。
層状結晶組織３を構成する層の積層厚さを１μｍ以上とすることにより、層状結晶組織３による上記の効果を安定して得ることができる。
なお、層状結晶組織３を構成する層の積層厚さの上限値は、特に限定されないが、好ましくは１０μｍ、より好ましくは６μｍである。
銀めっき皮膜２は、該銀めっき皮膜２の厚みに対する層状結晶組織３を構成する層の積層厚さ（積層方向の長さ）の割合が好ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上である。このような構成とすることにより、層状結晶組織３による上記の効果を安定して得ることができると考えられる。
層状結晶組織３を構成する層の数は、好ましくは１０〜５０である。この層の数は、ＳＥＭ画像を基に測定することによって算出することができる。
層状結晶組織３を構成する層の数を１０〜５０とすることにより、層の積層厚さを上記の範囲に制御することができる。
層状結晶組織３を構成する層の数を１０〜５０とすることにより、層の積層厚さを上記の範囲に制御することができる。
銀めっき皮膜２の断面における層状結晶組織３の面積率は、好ましくは１５％以上、より好ましくは１８％以上である。この面積率は、ＳＥＭ画像を基に測定することによって算出することができる。
ここで、本明細書において「層状結晶組織３の面積率」とは、層状結晶組織３及び層状以外の構造を有する結晶組織４の合計面積に対する層状結晶組織３の面積の割合のことを意味する。
銀めっき皮膜２の断面における層状結晶組織３の面積率を１５％以上とすることにより、層状結晶組織３による上記の効果を安定して得ることができる。
なお、銀めっき皮膜２の断面における層状結晶組織３の面積率の上限値は、特に限定されないが、好ましくは９０％である。
ここで、本明細書において「層状結晶組織３の面積率」とは、層状結晶組織３及び層状以外の構造を有する結晶組織４の合計面積に対する層状結晶組織３の面積の割合のことを意味する。
銀めっき皮膜２の断面における層状結晶組織３の面積率を１５％以上とすることにより、層状結晶組織３による上記の効果を安定して得ることができる。
なお、銀めっき皮膜２の断面における層状結晶組織３の面積率の上限値は、特に限定されないが、好ましくは９０％である。
銀めっき皮膜２は、銀の含有量が好ましくは９９．５質量％以上、より好ましくは９９．９質量％以上である。
銀めっき皮膜２における銀の含有量を９９．５質量％以上とすることにより、導電性を向上させることができる。特に、銀の含有量が９９．９質量％以上であれば、米国自動車研究連合会（ＵＳＣＡＲ）規格を満たしつつ、導電性、耐摩耗性及び耐熱性を確保することができる。
ここで、本明細書において銀めっき皮膜２中の「銀の含有量」とは、銀めっき皮膜２の形成に用いられる銀めっき浴の成分に含まれる元素のうち、Ｋ、Ｎａ、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＨを除いた全元素中に占める銀の含有量のことを意味する。例えば、シアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、シアン化カリウム（ＫＣＮ）、炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、硝酸カリウム（ＫＮＯ3）、水硫化カリウム（ＫＳＨ）及び不可避不純物を含む銀めっき浴を用いる場合、銀及び硫黄の合計含有量に占める銀の含有量のことを意味する。
銀めっき皮膜２における銀の含有量を９９．５質量％以上とすることにより、導電性を向上させることができる。特に、銀の含有量が９９．９質量％以上であれば、米国自動車研究連合会（ＵＳＣＡＲ）規格を満たしつつ、導電性、耐摩耗性及び耐熱性を確保することができる。
ここで、本明細書において銀めっき皮膜２中の「銀の含有量」とは、銀めっき皮膜２の形成に用いられる銀めっき浴の成分に含まれる元素のうち、Ｋ、Ｎａ、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＨを除いた全元素中に占める銀の含有量のことを意味する。例えば、シアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、シアン化カリウム（ＫＣＮ）、炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、硝酸カリウム（ＫＮＯ3）、水硫化カリウム（ＫＳＨ）及び不可避不純物を含む銀めっき浴を用いる場合、銀及び硫黄の合計含有量に占める銀の含有量のことを意味する。
銀めっき皮膜２は、厚さが好ましくは２〜１０μｍ、より好ましくは３〜７μｍである。銀めっき皮膜２の厚さを２μｍ以上とすることにより、耐熱性、耐摩耗性及び導電性を十分に確保することができる。また、銀めっき皮膜２の厚さを１０μｍ以下とすることにより、コストの増加及び銀めっき材１０の加工性の低下を抑制することができる。
銀めっき皮膜２は、結晶子径が好ましくは５０ｎｍ（５００Å）以上、より好ましくは５５ｎｍ（５５０Å）以上、さらに好ましくは６０ｎｍ（６００Å）以上である。結晶子径は、Ｘ線回折法（ＸＲＤ法）で得られる回折ピーク強度及びピークの半値幅に基づき、Ｓｃｈｅｒｒｅｒ法によって算出することができる。
通常、ホール・ペッチの関係式に従うと、結晶子径が大きくなるほど硬度は低下する。しかしながら、本発明の実施形態に係る銀めっき材１０の銀めっき皮膜２は、結晶子径が比較的大きいにもかかわらず、硬度を高めることができる。
また、銀めっき皮膜２の結晶子径の上限値は、特に限定されないが、好ましくは１５０ｎｍ（１５００Å）、より好ましくは１３０ｎｍ（１３００Å）である。
通常、ホール・ペッチの関係式に従うと、結晶子径が大きくなるほど硬度は低下する。しかしながら、本発明の実施形態に係る銀めっき材１０の銀めっき皮膜２は、結晶子径が比較的大きいにもかかわらず、硬度を高めることができる。
また、銀めっき皮膜２の結晶子径の上限値は、特に限定されないが、好ましくは１５０ｎｍ（１５００Å）、より好ましくは１３０ｎｍ（１３００Å）である。
銀めっき皮膜２は、熱処理前後の結晶子径の変動率が好ましくは±３０％以内、より好ましくは±２０％以内である。
熱処理前後の結晶子径の変動率が±３０％以内であれば、熱処理によっても結晶粒の成長が少ないということができる。そのため、熱処理によっても硬度が低下し難く、耐熱性を確保することができる。
ここで、本明細書において「熱処理」とは、１５０℃で２０時間の加熱処理のことを意味する。
また、熱処理前後の結晶子径の変動率は、以下の式（１）によって算出することができる。
熱処理前後の結晶子径の変動率＝（熱処理後の結晶子径−熱処理前の結晶子径）／熱処理前の結晶子径×１００ （１）
熱処理前後の結晶子径の変動率が±３０％以内であれば、熱処理によっても結晶粒の成長が少ないということができる。そのため、熱処理によっても硬度が低下し難く、耐熱性を確保することができる。
ここで、本明細書において「熱処理」とは、１５０℃で２０時間の加熱処理のことを意味する。
また、熱処理前後の結晶子径の変動率は、以下の式（１）によって算出することができる。
熱処理前後の結晶子径の変動率＝（熱処理後の結晶子径−熱処理前の結晶子径）／熱処理前の結晶子径×１００ （１）
銀めっき皮膜２は、硬度（ビッカース硬さ）が好ましくは１２０ＨＶ以上、より好ましくは１２５ＨＶ以上である。硬度は、ＪＩＳ Ｚ２２４４：２００９に準じて測定することができる。
銀めっき皮膜２の硬度が１２０ＨＶ以上であれば、耐摩耗性が高いということができる。
なお、銀めっき皮膜２の硬度の上限値は、特に限定されないが、添加物を減らして高い銀濃度を実現する観点から、好ましくは２００ＨＶ、より好ましくは１８０ＨＶである。
銀めっき皮膜２の硬度が１２０ＨＶ以上であれば、耐摩耗性が高いということができる。
なお、銀めっき皮膜２の硬度の上限値は、特に限定されないが、添加物を減らして高い銀濃度を実現する観点から、好ましくは２００ＨＶ、より好ましくは１８０ＨＶである。
銀めっき皮膜２は、熱処理前後の硬度の変動率が好ましくは±１５％以内、より好ましくは±１３％以内、さらに好ましくは±１０％以内である。
熱処理前後の硬度の変動率が±１５％以内であれば、熱処理によっても硬度の変動が少ないということができる。そのため、熱処理によっても耐摩耗性が低下せず、耐熱性を確保することができる。
ここで、熱処理前後の硬度の変動率は、以下の式（２）によって算出することができる。
熱処理前後の硬度の変動率＝（熱処理後の硬度−熱処理前の硬度）／熱処理前の強度×１００ （２）
熱処理前後の硬度の変動率が±１５％以内であれば、熱処理によっても硬度の変動が少ないということができる。そのため、熱処理によっても耐摩耗性が低下せず、耐熱性を確保することができる。
ここで、熱処理前後の硬度の変動率は、以下の式（２）によって算出することができる。
熱処理前後の硬度の変動率＝（熱処理後の硬度−熱処理前の硬度）／熱処理前の強度×１００ （２）
銀めっき皮膜２は、（１１１）配向率が好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上である。配向率は、Ｘ線回折法（ＸＲＤ法）で得られる回折ピーク強度に基づいて算出することができる。ここで、本明細書において「（１１１）配向率」とは、（１１１）、（２００）、（２２０）及び（３１１）の各面の回折ピーク強度の総和に占める（１１１）面の回折ピーク強度の割合のことを意味する。
銀めっき皮膜２の（１１１）配向率を４０％以上とすることにより、耐摩耗性を向上させることができる。
なお、銀めっき皮膜２の（１１１）配向率の上限値は、特に限定されないが、好ましくは９８％、より好ましくは９５％である。
銀めっき皮膜２の（１１１）配向率を４０％以上とすることにより、耐摩耗性を向上させることができる。
なお、銀めっき皮膜２の（１１１）配向率の上限値は、特に限定されないが、好ましくは９８％、より好ましくは９５％である。
銀めっき皮膜２は、熱処理前後の（１１１）配向率の変動率が好ましくは±３２％以内、より好ましくは±２０％以内である。
熱処理前後の（１１１）配向率の変動率が±３２％以内であれば、熱処理によっても耐摩耗性が低下し難く、耐熱性を確保することができる。
ここで、熱処理前後の（１１１）配向率の変動率は、以下の式（３）によって算出することができる。
熱処理前後の（１１１）配向率の変動率＝（熱処理後の（１１１）配向率−熱処理前の（１１１）配向率）／熱処理前の（１１１）配向率×１００ （３）
熱処理前後の（１１１）配向率の変動率が±３２％以内であれば、熱処理によっても耐摩耗性が低下し難く、耐熱性を確保することができる。
ここで、熱処理前後の（１１１）配向率の変動率は、以下の式（３）によって算出することができる。
熱処理前後の（１１１）配向率の変動率＝（熱処理後の（１１１）配向率−熱処理前の（１１１）配向率）／熱処理前の（１１１）配向率×１００ （３）
本発明の実施形態に係る銀めっき材１０は、必要に応じて、基材１と銀めっき皮膜２との間に下地層を設けることができる。下地層を設けることにより、基材１と銀めっき皮膜２との間の密着性を向上させることができる。
下地層としては、上記の機能を有する層であれば特に限定されないが、基材が銅又は銅合金である場合は、銅の拡散を防止する観点から、Ｎｉめっき層であることが好ましい。
下地層の厚さは、好ましくは０．２〜２．０μｍ、より好ましくは０．５〜１．５μｍである。下地層の厚さを０．２μｍ以上とすることにより、基材１と銀めっき皮膜２との間の密着性を向上させる効果を得ることができる。また、下地層の厚さを２．０μｍ以下とすることにより、銀めっき材１０の加工性の低下を抑制することができる。
また、下地層としてＮｉめっき層を設ける場合、銀めっき皮膜２とＮｉめっき層との密着性を向上させる観点から、Ｎｉめっき層と銀めっき皮膜２との間にストライクＡｇめっき層を設けることが好ましい。ストライクＡｇめっき層の厚さは、銀めっき皮膜２の厚さなどに応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。
下地層としては、上記の機能を有する層であれば特に限定されないが、基材が銅又は銅合金である場合は、銅の拡散を防止する観点から、Ｎｉめっき層であることが好ましい。
下地層の厚さは、好ましくは０．２〜２．０μｍ、より好ましくは０．５〜１．５μｍである。下地層の厚さを０．２μｍ以上とすることにより、基材１と銀めっき皮膜２との間の密着性を向上させる効果を得ることができる。また、下地層の厚さを２．０μｍ以下とすることにより、銀めっき材１０の加工性の低下を抑制することができる。
また、下地層としてＮｉめっき層を設ける場合、銀めっき皮膜２とＮｉめっき層との密着性を向上させる観点から、Ｎｉめっき層と銀めっき皮膜２との間にストライクＡｇめっき層を設けることが好ましい。ストライクＡｇめっき層の厚さは、銀めっき皮膜２の厚さなどに応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。
上記のような特徴を有する本発明の実施形態に係る銀めっき材１０は、硫化物を含有する銀めっき浴を用いて基材１の電気めっきを行うことによって製造し得る。
ここで、本明細書において「硫化物」とは、硫化水素（Ｈ−Ｓ−Ｈ）の１つ又は２つの原子を他の原子に置換した構造を有する化合物を意味する。特に、硫化水素の１つの原子を他の原子に置換した構造を有する化合物を「水硫化物」という。
水硫化物としては、水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）、水硫化カリウム（ＫＳＨ）などのアルカリ金属の水硫化物を用いることができる。また、水硫化物以外の硫化物としては、硫化カリウム（Ｋ2Ｓ）、硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、硫化アンモニウム（（ＮＨ4）2Ｓ）などを用いることで本発明の実施形態に係る銀めっき材を製造し得る。
ここで、本明細書において「硫化物」とは、硫化水素（Ｈ−Ｓ−Ｈ）の１つ又は２つの原子を他の原子に置換した構造を有する化合物を意味する。特に、硫化水素の１つの原子を他の原子に置換した構造を有する化合物を「水硫化物」という。
水硫化物としては、水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）、水硫化カリウム（ＫＳＨ）などのアルカリ金属の水硫化物を用いることができる。また、水硫化物以外の硫化物としては、硫化カリウム（Ｋ2Ｓ）、硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、硫化アンモニウム（（ＮＨ4）2Ｓ）などを用いることで本発明の実施形態に係る銀めっき材を製造し得る。
銀めっき浴における硫化物の添加量は、使用する硫化物の種類に応じて適宜調整すればよく特に限定されない。
例えば、水硫化カリウム（ＫＳＨ）を用いる場合、１５〜２５０ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含有する銀めっき浴を用いて基材１の電気めっきを行うことによって本発明の実施形態に係る銀めっき材１０を製造することができる。水硫化カリウムの濃度を１５ｍｇ／Ｌ以上とすることにより、層状結晶組織３が形成され易くなるため、硬度を高め、耐摩耗性を向上させることができる。また、水硫化カリウムの濃度を２５０ｍｇ／Ｌ以下とすることにより、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜２の外観異常が起こり難くなる。
また、水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）を用いる場合、４８〜１３０ｍｇ／Ｌの水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）を含有する銀めっき浴を用いて基材１の電気めっきを行うことによって本発明の実施形態に係る銀めっき材１０を製造し得る。水硫化ナトリウムの濃度を４８ｍｇ／Ｌ以上とすることにより、銀めっき皮膜中に硫黄を十分に含有させることができるため、硬度を高め、耐摩耗性を向上させることができる。また、水硫化ナトリウムの濃度を１３０ｍｇ／Ｌ以下とすることにより、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜の外観異常が起こり難くなる。
例えば、水硫化カリウム（ＫＳＨ）を用いる場合、１５〜２５０ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含有する銀めっき浴を用いて基材１の電気めっきを行うことによって本発明の実施形態に係る銀めっき材１０を製造することができる。水硫化カリウムの濃度を１５ｍｇ／Ｌ以上とすることにより、層状結晶組織３が形成され易くなるため、硬度を高め、耐摩耗性を向上させることができる。また、水硫化カリウムの濃度を２５０ｍｇ／Ｌ以下とすることにより、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜２の外観異常が起こり難くなる。
また、水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）を用いる場合、４８〜１３０ｍｇ／Ｌの水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）を含有する銀めっき浴を用いて基材１の電気めっきを行うことによって本発明の実施形態に係る銀めっき材１０を製造し得る。水硫化ナトリウムの濃度を４８ｍｇ／Ｌ以上とすることにより、銀めっき皮膜中に硫黄を十分に含有させることができるため、硬度を高め、耐摩耗性を向上させることができる。また、水硫化ナトリウムの濃度を１３０ｍｇ／Ｌ以下とすることにより、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜の外観異常が起こり難くなる。
銀めっき浴は、銀濃度が好ましくは２０〜３５ｇ／Ｌである。銀濃度を２０ｇ／Ｌ以上とすることにより、所望の厚さの銀めっき皮膜２を効率良く形成することができる。また、銀濃度を３５ｇ／Ｌ以下とすることにより、コストの増大を抑えつつ、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜２の外観異常が起こり難くなる。
なお、銀めっき浴における銀の供給源としては、特に限定されないが、例えば、シアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）などを用いることができる。
なお、銀めっき浴における銀の供給源としては、特に限定されないが、例えば、シアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）などを用いることができる。
銀めっき浴は、シアン化カリウム（ＫＣＮ）を含有することが好ましい。
銀めっき浴中のシアン化カリウムの濃度は、好ましくは１００〜１７５ｇ／Ｌ、より好ましくは１００〜１５０ｇ／Ｌである。シアン化カリウムの濃度を１００ｇ／Ｌ以上とすることにより、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜２の外観異常が起こり難くなる。また、シアン化カリウムの濃度を１７５ｇ／Ｌ以下とすることにより、作業者に害を及ぼす影響を低減することができる。
銀めっき浴中のシアン化カリウムの濃度は、好ましくは１００〜１７５ｇ／Ｌ、より好ましくは１００〜１５０ｇ／Ｌである。シアン化カリウムの濃度を１００ｇ／Ｌ以上とすることにより、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜２の外観異常が起こり難くなる。また、シアン化カリウムの濃度を１７５ｇ／Ｌ以下とすることにより、作業者に害を及ぼす影響を低減することができる。
銀めっき浴は、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比（銀濃度／シアン化カリウム濃度）が、好ましくは０．１４〜０．４０である。この濃度比を０．１４以上とすることにより、生産性を高めるとともに、銀めっき皮膜２の純度を高めることができる。また、この濃度比を０．４０以下とすることにより、硫化銀の生成を抑制することができる。そのため、銀めっき浴の変色や硫化銀の沈殿に起因する銀めっき皮膜２の外観異常が起こり難くなる。
銀めっき浴は、必要に応じて、炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、硝酸カリウム（ＫＮＯ3）などの当該技術分野において公知の成分を含有することができる。
電気めっきの条件としては、特に限定されず、銀めっき浴の組成などに応じて適宜調整すればよい。例えば、銀めっき浴の温度を３０℃未満、電流密度を３．０Ａ／ｄｍ2以下の条件で電気めっきを行えばよい。
本発明の実施形態に係る銀めっき材１０は、上記のような特徴を有する銀めっき皮膜２を有しているため、耐熱性、耐摩耗性及び導電性に優れている。そのため、この銀めっき材１０は、コネクタの接点部品やスイッチの端子部品などに用いるのに有用である。
本発明の実施形態に係る接点又は端子部品は、上記の銀めっき材１０を備える。上記の銀めっき材１０は、耐熱性、耐摩耗性及び導電性に優れているため、この接点又は端子部品は高電圧化及び／又は高電流化に対応することが可能となる。
本発明の実施形態に係る自動車は、上記の接点又は端子部品を備える。上記の接点又は端子部品は、高電圧化及び／又は高電流化に対応することが可能であるため、自動車、特にハイブリッド車や電気自動車の性能を向上させることができる。
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び３２ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び３２ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
（実施例２）
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び４２ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び４２ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
（実施例３）
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び８４ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び８４ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
（実施例４）
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び２１０ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１００ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）、２０ｇ／Ｌの硝酸カリウム（ＫＮＯ3）及び２１０ｍｇ／Ｌの水硫化カリウム（ＫＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．３０である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
（実施例５）
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１２５ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）及び８１ｍｇ／Ｌの水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．２４である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
５６ｇ／Ｌのシアン化銀カリウム（Ｋ［Ａｇ（ＣＮ）2］）、１２５ｇ／Ｌのシアン化カリウム（ＫＣＮ）、２０ｇ／Ｌの炭酸カリウム（Ｋ2ＣＯ3）及び８１ｍｇ／Ｌの水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）を含む銀めっき浴を調製した。なお、この銀めっき浴における銀濃度は３０ｇ／Ｌであり、シアン化カリウム濃度に対する銀濃度の比が０．２４である。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を２３℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
（比較例１）
銀めっき浴として、純銀めっき浴（ＭＳ−５、ＪＸ金属商事株式会社）を用いた。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を４０℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
銀めっき浴として、純銀めっき浴（ＭＳ−５、ＪＸ金属商事株式会社）を用いた。
次に、表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）を基材として用い、銀めっき浴の温度を４０℃、電流密度を２．５Ａ／ｄｍ2として電気めっきを行い、基材のストライクＡｇめっき層上に厚さ５μｍの銀めっき皮膜を形成することによって銀めっき材を得た。
上記の実施例及び比較例で得られた銀めっき材について以下の評価を行った。
（銀めっき皮膜における銀（Ａｇ）含有量）
まず、銀めっき皮膜における硫黄（Ｓ）の含有を、高周波誘導加熱炉燃焼−赤外線吸収法を用いた炭素硫黄分析装置（ＣＳ装置；ＬＥＣＯ製ＣＳ８４４型）にて測定した。測定用試料としては、銀めっき材を５ｍｍ角の板状に加工した試料を用いた。試料を助燃剤（ＬＥＣＯ製カッパーメタルアクセラレーター）とともに坩堝に入れて高周波誘導加熱炉内に配置し、試料を燃焼させた後、赤外線吸収法によって硫黄含有量を測定した。検量線にはＣｕの標準物質を用いた。硫黄の含有量は、銀めっき材の試料における硫黄の含有量から銀めっきされていない試料（銅板）における硫黄の含有量を差し引くことによって算出した。
なお、本開示において、硫黄（Ｓ）含有量の測定に供した銀めっき材（実施例１〜５、比較例１）は、上述の銀めっき材と以下の点で異なる。
・表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）に代えて、ストライクＡｇめっき層及びＮｉめっき層が形成されていない銅板（株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０５）を基材として用いたこと
・上述の電気めっき条件にて２時間めっきを行ない、厚さ１９２μｍ（計算値）の銀めっき皮膜を形成したこと
次に、銀めっき皮膜における銀（Ａｇ）含有量について、不可避不純物の含有量を０質量％とし、銀めっき皮膜の形成に用いられる銀めっき浴の成分に含まれる元素のうち、Ｋ、Ｎａ、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＨを除いた元素が、銀及び硫黄であるとして算出した。すなわち、本開示においては、銀めっき皮膜における銀の含有量は、銀めっき皮膜における硫黄の含有量を１００質量％から差し引くことによって求めた。
まず、銀めっき皮膜における硫黄（Ｓ）の含有を、高周波誘導加熱炉燃焼−赤外線吸収法を用いた炭素硫黄分析装置（ＣＳ装置；ＬＥＣＯ製ＣＳ８４４型）にて測定した。測定用試料としては、銀めっき材を５ｍｍ角の板状に加工した試料を用いた。試料を助燃剤（ＬＥＣＯ製カッパーメタルアクセラレーター）とともに坩堝に入れて高周波誘導加熱炉内に配置し、試料を燃焼させた後、赤外線吸収法によって硫黄含有量を測定した。検量線にはＣｕの標準物質を用いた。硫黄の含有量は、銀めっき材の試料における硫黄の含有量から銀めっきされていない試料（銅板）における硫黄の含有量を差し引くことによって算出した。
なお、本開示において、硫黄（Ｓ）含有量の測定に供した銀めっき材（実施例１〜５、比較例１）は、上述の銀めっき材と以下の点で異なる。
・表層側から厚さ０．０５μｍのストライクＡｇめっき層、及び厚さ０．２μｍのＮｉめっき層が形成された銅板（真鍮板、株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０３）に代えて、ストライクＡｇめっき層及びＮｉめっき層が形成されていない銅板（株式会社山本鍍金試験器製Ｂ−６０−Ｐ０５）を基材として用いたこと
・上述の電気めっき条件にて２時間めっきを行ない、厚さ１９２μｍ（計算値）の銀めっき皮膜を形成したこと
次に、銀めっき皮膜における銀（Ａｇ）含有量について、不可避不純物の含有量を０質量％とし、銀めっき皮膜の形成に用いられる銀めっき浴の成分に含まれる元素のうち、Ｋ、Ｎａ、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＨを除いた元素が、銀及び硫黄であるとして算出した。すなわち、本開示においては、銀めっき皮膜における銀の含有量は、銀めっき皮膜における硫黄の含有量を１００質量％から差し引くことによって求めた。
（銀めっき皮膜における層状結晶組織の有無）
１５０℃で２０時間熱処理した後の銀めっき材を厚さ方向に切断し、その断面をＳＥＭ観察（３６，０００倍）し、ＳＥＭ画像から層状結晶組織の有無を評価した。ＳＥＭ画像は、層状結晶組織と、それ以外の構造を有する結晶組織との境界をわかりやすくなるように明るさ及びコントラストを調整した。
なお、ＳＥＭ画像の代表例として、熱処理後の実施例１の銀めっき材のＳＥＭ画像を図２、熱処理後の比較例１の銀めっき材のＳＥＭ画像を図３にそれぞれ示す。また、参考として、熱処理前の実施例３の銀めっき材のＳＥＭ画像を図４、セレンを含有させた銀めっき皮膜を有する熱処理後の銀めっき材（特許文献２の銀めっき材に相当）のＳＥＭ画像を図５にそれぞれ示す。図４に示されるように、銀めっき材は、熱処理後だけでなく熱処理前においても層状結晶組織が観察される。また、銀めっき材の層状結晶組織は、熱処理前後で大きく変化しないことを確認した。
また、以下のＳＥＭ画像を用いた評価は、得られたＳＥＭ画像の層状結晶組織を構成する層と層との境界が分かりやすくなるように明るさ及びコントラストを適宜調整したうえで、画像処理ソフトＩｍａｇｅＪを用いて実施した。
１５０℃で２０時間熱処理した後の銀めっき材を厚さ方向に切断し、その断面をＳＥＭ観察（３６，０００倍）し、ＳＥＭ画像から層状結晶組織の有無を評価した。ＳＥＭ画像は、層状結晶組織と、それ以外の構造を有する結晶組織との境界をわかりやすくなるように明るさ及びコントラストを調整した。
なお、ＳＥＭ画像の代表例として、熱処理後の実施例１の銀めっき材のＳＥＭ画像を図２、熱処理後の比較例１の銀めっき材のＳＥＭ画像を図３にそれぞれ示す。また、参考として、熱処理前の実施例３の銀めっき材のＳＥＭ画像を図４、セレンを含有させた銀めっき皮膜を有する熱処理後の銀めっき材（特許文献２の銀めっき材に相当）のＳＥＭ画像を図５にそれぞれ示す。図４に示されるように、銀めっき材は、熱処理後だけでなく熱処理前においても層状結晶組織が観察される。また、銀めっき材の層状結晶組織は、熱処理前後で大きく変化しないことを確認した。
また、以下のＳＥＭ画像を用いた評価は、得られたＳＥＭ画像の層状結晶組織を構成する層と層との境界が分かりやすくなるように明るさ及びコントラストを適宜調整したうえで、画像処理ソフトＩｍａｇｅＪを用いて実施した。
（層状結晶組織を構成する層の厚さ）
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を構成する層の厚さを測定した。この層の厚さは、ランダムに選択された３つの層状結晶組織で測定した。
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を構成する層の厚さを測定した。この層の厚さは、ランダムに選択された３つの層状結晶組織で測定した。
（層状結晶組織を構成する層の積層角度）
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を構成する層の基材表面に対する積層角度を測定した。この積層角度は、ランダムに選択された３つの層状結晶組織で測定した。
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を構成する層の基材表面に対する積層角度を測定した。この積層角度は、ランダムに選択された３つの層状結晶組織で測定した。
（層状結晶組織を構成する層の積層厚さ）
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を構成する層の積層厚さを測定した。この積層厚さは、ＳＥＭ画像中に含まれる層状結晶組織のうち、最も積層厚みの厚い層状結晶組織の厚みを測定した。
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を構成する層の積層厚さを測定した。この積層厚さは、ＳＥＭ画像中に含まれる層状結晶組織のうち、最も積層厚みの厚い層状結晶組織の厚みを測定した。
（層状結晶組織の面積率）
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を測定し、全体面積に対する層状結晶組織の面積の割合を算出した。
銀めっき材の上記ＳＥＭ画像を基にして、層状結晶組織を測定し、全体面積に対する層状結晶組織の面積の割合を算出した。
（銀めっき皮膜における結晶子径）
結晶子径は、Ｘ線回折法（ＸＲＤ法）で得られる回折ピーク強度及びピークの半値幅に基づき、Ｓｃｈｅｒｒｅｒ法によって算出した。Ｘ線回折法では、Ｘ線源としてＣｕ・Ｋα線を備えるＸ線回折測定装置（株式会社リガク製ＳｍａｒｔＬａｂ）を用いた。また、検出器としては、ハイブリッド型多次元ピクセル検出器ＨｙＰｉｘ−３０００（株式会社リガク製、１Ｄモード）を用い、操作モードを連続スキャン、角度範囲を２０〜１５０°、スキャンスピードを２０°／分として行った。
なお、結晶子径の測定は、上記の銀めっき材（以下、「熱処理前の銀めっき材」という）及び１５０℃で２０時間熱処理した後の銀めっき材（以下、「熱処理後の銀めっき材」という）の両方に対して行った。熱処理は、ヤマト科学株式会社製の送風低温恒温器ＤＫＭ３００を用いて行った。また、上記の式（１）に基づいて、熱処理前後の結晶子径の変動率も算出した。
結晶子径は、Ｘ線回折法（ＸＲＤ法）で得られる回折ピーク強度及びピークの半値幅に基づき、Ｓｃｈｅｒｒｅｒ法によって算出した。Ｘ線回折法では、Ｘ線源としてＣｕ・Ｋα線を備えるＸ線回折測定装置（株式会社リガク製ＳｍａｒｔＬａｂ）を用いた。また、検出器としては、ハイブリッド型多次元ピクセル検出器ＨｙＰｉｘ−３０００（株式会社リガク製、１Ｄモード）を用い、操作モードを連続スキャン、角度範囲を２０〜１５０°、スキャンスピードを２０°／分として行った。
なお、結晶子径の測定は、上記の銀めっき材（以下、「熱処理前の銀めっき材」という）及び１５０℃で２０時間熱処理した後の銀めっき材（以下、「熱処理後の銀めっき材」という）の両方に対して行った。熱処理は、ヤマト科学株式会社製の送風低温恒温器ＤＫＭ３００を用いて行った。また、上記の式（１）に基づいて、熱処理前後の結晶子径の変動率も算出した。
（銀めっき皮膜における（１１１）配向率）
（１１１）配向率は、Ｘ線回折法（ＸＲＤ法）で得られる回折ピーク強度に基づいて算出した。Ｘ線回折法は、銀めっき皮膜における結晶子径と同様の装置及び条件で行った。（１１１）配向率は、（１１１）、（２００）、（２２０）及び（３１１）の各面の回折ピーク強度を測定し、（１１１）面の回折ピーク強度を各面の回折ピーク強度の総和で除することによって算出した。
なお、（１１１）配向率の測定は、熱処理前の銀めっき材及び熱処理後の銀めっき材の両方に対して行った。また、上記の式（３）に基づいて、熱処理前後の（１１１）配向率の変動率も算出した。
（１１１）配向率は、Ｘ線回折法（ＸＲＤ法）で得られる回折ピーク強度に基づいて算出した。Ｘ線回折法は、銀めっき皮膜における結晶子径と同様の装置及び条件で行った。（１１１）配向率は、（１１１）、（２００）、（２２０）及び（３１１）の各面の回折ピーク強度を測定し、（１１１）面の回折ピーク強度を各面の回折ピーク強度の総和で除することによって算出した。
なお、（１１１）配向率の測定は、熱処理前の銀めっき材及び熱処理後の銀めっき材の両方に対して行った。また、上記の式（３）に基づいて、熱処理前後の（１１１）配向率の変動率も算出した。
（銀めっき皮膜の硬度）
銀めっき皮膜の硬度は、ＪＩＳ Ｚ２２４４：２００９に準じて、ビッカース硬さを測定した。ビッカース硬さは、株式会社マツザワ製のビッカース硬さ試験機（ＭＸＴ５０）を用いて測定した。また、ビッカース硬さは、ダイヤモンド圧子（四角錐型）を用い、温度２３℃、荷重１０ｇｆ、負荷時間１５秒として行った。
なお、硬度の測定は、熱処理前の銀めっき材及び熱処理後の銀めっき材の両方に対して行った。また、上記の式（２）に基づいて、熱処理前後の硬度の変動率も算出した。
銀めっき皮膜の硬度は、ＪＩＳ Ｚ２２４４：２００９に準じて、ビッカース硬さを測定した。ビッカース硬さは、株式会社マツザワ製のビッカース硬さ試験機（ＭＸＴ５０）を用いて測定した。また、ビッカース硬さは、ダイヤモンド圧子（四角錐型）を用い、温度２３℃、荷重１０ｇｆ、負荷時間１５秒として行った。
なお、硬度の測定は、熱処理前の銀めっき材及び熱処理後の銀めっき材の両方に対して行った。また、上記の式（２）に基づいて、熱処理前後の硬度の変動率も算出した。
上記の各評価結果を表１及び２に示す。
表１及び２に示されるように、銀めっき皮膜が層状結晶組織を有する実施例１〜５の銀めっき材は、熱処理前の硬度が高く、耐摩耗性が良好であるとともに、熱処理後でも高い硬度が維持されており、耐熱性も良好であることがわかった。また、実施例１〜５の銀めっき材は、Ａｇ含有量（純度）も高く、導電性が良好であることもわかった。
一方、比較例１の銀めっき材は、銀めっき皮膜が層状結晶組織を有していないため、硬度が十分でなかった。
一方、比較例１の銀めっき材は、銀めっき皮膜が層状結晶組織を有していないため、硬度が十分でなかった。
以上の結果からわかるように、本発明の実施形態によれば、耐熱性、耐摩耗性及び導電性に優れる銀めっき材を提供することができる。また、本発明の実施形態によれば、上記の特性を有する銀めっき材を備える接点又は端子部品、及びこの接点又は端子部品を備える自動車を提供することができる。
１ 基材
２ 銀めっき皮膜
３ 層状結晶組織
４ 層状以外の構造を有する結晶組織
１０ 銀めっき材
２ 銀めっき皮膜
３ 層状結晶組織
４ 層状以外の構造を有する結晶組織
１０ 銀めっき材
Claims (15)
- 基材上に銀めっき皮膜が形成された銀めっき材であって、
前記銀めっき皮膜は、シート状の複数の層が積層された層状結晶組織を有する銀めっき材。 - 前記層の厚さが１００ｎｍ未満である、請求項１に記載の銀めっき材。
- 前記基材の表面に対する前記層の積層角度が±１０°以内である、請求項１又は２に記載の銀めっき材。
- 前記層の積層厚さが１μｍ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜の断面における前記層状結晶組織の面積率が１５％以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜は、前記銀めっき皮膜の形成に用いられる銀めっき浴の成分に含まれる元素のうち、Ｋ、Ｎａ、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＨを除いた全元素中に占める銀の含有量が９９．５質量％以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀の含有量が９９．９質量％以上である、請求項６に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜は、結晶子径が５０ｎｍ以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜は、１５０℃で２０時間の熱処理前後の結晶子径の変動率が±３０％以内である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜は、ビッカース硬さが１２０ＨＶ以上である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜は、１５０℃で２０時間の熱処理前後のビッカース硬さの変動率が±１５％以内である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜は、（１１１）配向率が４０％以上である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 前記銀めっき皮膜は、１５０℃で２０時間の熱処理前後の（１１１）配向率の変動率が±３２％以内である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の銀めっき材。
- 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の銀めっき材を備える接点又は端子部品。
- 請求項１４に記載の接点又は端子部品を備える自動車。
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2020
- 2020-06-02 JP JP2020096361A patent/JP7264849B2/ja active Active
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