JP2881660B2 - チタン合金素材へのめっき処理方法 - Google Patents
チタン合金素材へのめっき処理方法Info
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- alloy material
- plating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ チタン合金素材は軽量にして且つ耐食性があり、強度
・粘りなどの機械特性に優れているため、各種の分野で
利用されている。本発明は、このような特性を持つチタ
ン合金素材への新規なめっき処理方法を開発提供したも
のであり、該素材の表面の改質を行うことにより、チタ
ン合金素材単味の機能に新たな機能を付与することを可
能としたものである。
・粘りなどの機械特性に優れているため、各種の分野で
利用されている。本発明は、このような特性を持つチタ
ン合金素材への新規なめっき処理方法を開発提供したも
のであり、該素材の表面の改質を行うことにより、チタ
ン合金素材単味の機能に新たな機能を付与することを可
能としたものである。
［従来の技術］ チタン合金素材へのめっき処理が困難であることは一
般に知られている。これまでに前処理方法としてブラッ
シング、ショットブラストなどの機械的方法およびエッ
チング手法、下地銅めっき、銅置換、下地鉄めっきなど
化学的処理法が提案されているが、いずれもチタン合金
素材層と所望めっき層との密着性が十分でないこと、エ
ッチング時におけるチタン合金素材の溶解量が多くなる
ことに加えて該処理に５〜10分と長時間を要するなどの
ため、工業的には一般化されていない。
般に知られている。これまでに前処理方法としてブラッ
シング、ショットブラストなどの機械的方法およびエッ
チング手法、下地銅めっき、銅置換、下地鉄めっきなど
化学的処理法が提案されているが、いずれもチタン合金
素材層と所望めっき層との密着性が十分でないこと、エ
ッチング時におけるチタン合金素材の溶解量が多くなる
ことに加えて該処理に５〜10分と長時間を要するなどの
ため、工業的には一般化されていない。
一方、金属塩を溶媒に溶解させ、この溶液をチタン合
金素材の表面に塗布した後、熱分解を行って金属や金属
酸化物の層を生成させるめっき法もあるが、熱分解反応
の際にめっき製品が熱により変形を起こす上、さらに所
望するメッキ層が例えば銅の如く酸化により変色を起こ
す金属である場合には水素還元雰囲気中で熱分解処理を
行う必要がある。したがって後者の処理法が利用できる
範囲は特定の分野に限定されてしまう欠点がある。
金素材の表面に塗布した後、熱分解を行って金属や金属
酸化物の層を生成させるめっき法もあるが、熱分解反応
の際にめっき製品が熱により変形を起こす上、さらに所
望するメッキ層が例えば銅の如く酸化により変色を起こ
す金属である場合には水素還元雰囲気中で熱分解処理を
行う必要がある。したがって後者の処理法が利用できる
範囲は特定の分野に限定されてしまう欠点がある。
［発明が解決しようとする課題］ 上項に述べた従来のチタン合金素材へのめっき処理の
欠点をなくして、チタン合金素材への密着性が良好にし
て、かつ短時間処理を可能とする新規めっき方法の開発
が課題となっていた。
欠点をなくして、チタン合金素材への密着性が良好にし
て、かつ短時間処理を可能とする新規めっき方法の開発
が課題となっていた。
［課題を解決するための手段］ 本発明者は、フッ素イオン（F-）を含むインジウム塩
水溶液中にチタン合金素材を自然浸漬して、インジウム
をチタン合金素材の表面上に置換析出させた後、所望の
金属めっき、好ましくはニッケルめっきあるいはニッケ
ルめっきをした上に金めっきを行うことによりチタン合
金素材層に密着性の良好なめっき層を短時間に析出さ
せ、しかも熱歪による製品の変形がなく、一部金属のみ
に限られている塗布、熱処理を全く必要としないチタン
合金素材への新規めっき方法の開発に成功した。
水溶液中にチタン合金素材を自然浸漬して、インジウム
をチタン合金素材の表面上に置換析出させた後、所望の
金属めっき、好ましくはニッケルめっきあるいはニッケ
ルめっきをした上に金めっきを行うことによりチタン合
金素材層に密着性の良好なめっき層を短時間に析出さ
せ、しかも熱歪による製品の変形がなく、一部金属のみ
に限られている塗布、熱処理を全く必要としないチタン
合金素材への新規めっき方法の開発に成功した。
［作 用］ チタンは卑な金属であるため、酸素との親和力が強
く、従って大気圧中に晒すと直ちに導電性のない酸化物
を生成する。しかもこの酸化物は緻密で硬いため、表面
にできた酸化膜は空気を通さないため、内部への酸化は
防止される。すなわち不動態皮膜となる。チタン合金が
耐食性に優れている理由はチタン表面上に生成する不動
態皮膜による保護作用によるためである。
く、従って大気圧中に晒すと直ちに導電性のない酸化物
を生成する。しかもこの酸化物は緻密で硬いため、表面
にできた酸化膜は空気を通さないため、内部への酸化は
防止される。すなわち不動態皮膜となる。チタン合金が
耐食性に優れている理由はチタン表面上に生成する不動
態皮膜による保護作用によるためである。
不動態皮膜が存在したままめっき処理を行えば、不動
態皮膜が脆いためメッキ層は剥離し易く、従って密着性
が低下することになる。また、酸−フッ素系の水溶液中
に例えばH2SO4−NH4F系を含有させて、不動態皮膜を除
去しても、次工程に移行する間に、大気中に晒せば新た
に不動態皮膜が生成することになる。従って大気中に晒
すことなく、すなわち不動態皮膜をフッ素イオンにより
溶解除去しながらチタン以外の金属を置換析出させれ
ば、密着性の良いめっき層が得られることになる。
態皮膜が脆いためメッキ層は剥離し易く、従って密着性
が低下することになる。また、酸−フッ素系の水溶液中
に例えばH2SO4−NH4F系を含有させて、不動態皮膜を除
去しても、次工程に移行する間に、大気中に晒せば新た
に不動態皮膜が生成することになる。従って大気中に晒
すことなく、すなわち不動態皮膜をフッ素イオンにより
溶解除去しながらチタン以外の金属を置換析出させれ
ば、密着性の良いめっき層が得られることになる。
置換析出させる金属はチタンより貴な金属イオンであ
ればよいが、一般に金属−金属イオンの酸化還元電位が
チタンのそれに近接している金属ほど密着性が良好であ
ることが知られている。これらの事実を勘案して鋭意研
究の結果、本発明者はインジウムの使用により、密着性
の良好なめっき層が得られることを見出したのである。
ればよいが、一般に金属−金属イオンの酸化還元電位が
チタンのそれに近接している金属ほど密着性が良好であ
ることが知られている。これらの事実を勘案して鋭意研
究の結果、本発明者はインジウムの使用により、密着性
の良好なめっき層が得られることを見出したのである。
また、フッ素イオン（F-）がチタン合金の不動態皮膜
を溶解することは周知の事実であるが、この特性を巧妙
に利用することができた。
を溶解することは周知の事実であるが、この特性を巧妙
に利用することができた。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１］ 本実験に使用したチタン合金素材はTi99％、寸法50mm
L×100mW×1mmTの平板である。
L×100mW×1mmTの平板である。
めっき工程系統図を第１図に示す。
（１） 平板をNaOH50g/（市販界面活性剤50g/添
加）を電解液とし、40℃に保持しつつ、電流密度10A/dm
2で30秒電解脱脂を行い、直ちに電解槽から取り出し、
純水によりNaOHが無くなるまで十分に洗浄した。
加）を電解液とし、40℃に保持しつつ、電流密度10A/dm
2で30秒電解脱脂を行い、直ちに電解槽から取り出し、
純水によりNaOHが無くなるまで十分に洗浄した。
（２） （１）の処理を行った平板をインジウム置換槽
に自然浸漬した。インジウム置換槽の液組成はIn2（S
O4）３・7H2O30g/＋NH4F・HF20g/である。液温を25
℃に保持し、30秒自然浸漬を行った後取り出し、純水に
より十分に洗浄した。
に自然浸漬した。インジウム置換槽の液組成はIn2（S
O4）３・7H2O30g/＋NH4F・HF20g/である。液温を25
℃に保持し、30秒自然浸漬を行った後取り出し、純水に
より十分に洗浄した。
（３） 得られたインジウムコーティング板をニッケル
電解槽中で電気めっきを行った。
電解槽中で電気めっきを行った。
電解条件：液温50℃、 電流密度3A/dm2、 電解時間２分。
電解終了後平板を取り出し、純水で十分洗浄した。
（４） ニッケルめっきした平板を電気めっきにより金
めっきを行った。
めっきを行った。
電解条件：液温50℃、 電流密度3A/dm2、 電解時間１分。
電解終了後平板を取り出し、純水で十分に洗浄して乾
燥した。
燥した。
以上の工程を経て得られた金めっき平板をJISH−850
4、15−１に規定されたテープ試験法により密着試験を
行った結果、密着性は十分に満足された。
4、15−１に規定されたテープ試験法により密着試験を
行った結果、密着性は十分に満足された。
さらに大気中500℃に１時間加熱処理を行った結果で
も、剥離・ふくれは発生しなかった。
も、剥離・ふくれは発生しなかった。
［実施例２］ 試験に使用した平板は実施例と同一のチタン合金素材
平板である。
平板である。
第２図にめっき工程系統図を示す。
（１） NaOH 20g/、Na3PO4 20g/、Na2CO3 10g/
、市販界面活性剤30g/からなる溶液を70℃に保持
し、試料平板を１分間自然浸漬し脱脂した後純水で十分
洗浄した。
、市販界面活性剤30g/からなる溶液を70℃に保持
し、試料平板を１分間自然浸漬し脱脂した後純水で十分
洗浄した。
（２） （１）により脱脂した平板を25℃に保持したH2
SO4 20g/、NH4F・HF 10g/溶液に30秒間自然浸漬を
行った後、純水で十分洗浄した。
SO4 20g/、NH4F・HF 10g/溶液に30秒間自然浸漬を
行った後、純水で十分洗浄した。
（３） （２）によりエッチングした平板を25℃に保持
したIn2（SO4）３・7H2O 15g/、NH4F・HF 10g/溶液
中に１分間自然浸漬し、純水を用いて十分洗浄した。
したIn2（SO4）３・7H2O 15g/、NH4F・HF 10g/溶液
中に１分間自然浸漬し、純水を用いて十分洗浄した。
（４） 通常の無電解ニッケル液を85℃に保持しつつ５
分間自然浸漬してニッケル無電解めっきを行った後、純
粋で十分に洗浄し、乾燥した。
分間自然浸漬してニッケル無電解めっきを行った後、純
粋で十分に洗浄し、乾燥した。
以上の工程を経て得られた無電解ニッケル平板を実施
例１と同様のテープ試験、熱処理を行ったが、いずれも
十分満足できる結果が得られ、特に異常は認められなか
った。
例１と同様のテープ試験、熱処理を行ったが、いずれも
十分満足できる結果が得られ、特に異常は認められなか
った。
［発明の効果］ 本発明はチタン合金素材に密着性の優れためっきを行
う方法を提供するもので、インジウムをチタン合金素材
表面上に置換析出させることにより従来では得られなか
った密着性の優れためっき皮膜を簡易な処理方法で生成
することを可能とし、電気めっき、無電解めっきをいず
れの方法にも応用できるため、その実用範囲を広げた意
義は大きい。
う方法を提供するもので、インジウムをチタン合金素材
表面上に置換析出させることにより従来では得られなか
った密着性の優れためっき皮膜を簡易な処理方法で生成
することを可能とし、電気めっき、無電解めっきをいず
れの方法にも応用できるため、その実用範囲を広げた意
義は大きい。
第１図は、実施例１に示した本発明法によるチタン合金
素材への金めっき処理系統図である。 第２図は、実施例２に示した本発明方法によるチタン合
金素材への無電解ニッケルめっき処理系統図である。
素材への金めっき処理系統図である。 第２図は、実施例２に示した本発明方法によるチタン合
金素材への無電解ニッケルめっき処理系統図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 18/31
Claims (3)
- 【請求項１】フッ素イオン（F-）を含むインジウム塩水
溶液中にチタン合金素材を自然浸漬してインジウムをチ
タン合金素材の表面に置換析出させた後所望の金属めっ
きを行うことを特徴とするチタン合金素材へのめっき処
理方法。 - 【請求項２】フッ素イオン（F-）を含むインジウム塩水
溶液中にチタン合金素材を自然浸漬してインジウムをチ
タン合金素材の表面に置換析出させた後ニッケルめっき
を行うことを特徴とするチタン合金素材へのめっき処理
方法。 - 【請求項３】フッ素イオン（F-）を含むインジウム塩水
溶液中にチタン合金素材を自然浸漬してインジウムをチ
タン合金素材の表面に置換析出させた後ニッケルめっき
を行い、その上に金めっきを行うことを特徴とするチタ
ン合金素材へのめっき処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28769290A JP2881660B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | チタン合金素材へのめっき処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28769290A JP2881660B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | チタン合金素材へのめっき処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04165080A JPH04165080A (ja) | 1992-06-10 |
| JP2881660B2 true JP2881660B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=17720496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28769290A Expired - Lifetime JP2881660B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | チタン合金素材へのめっき処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881660B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101339776B1 (ko) | 2011-11-30 | 2013-12-11 | 임미자 | 산업용 볼 밸브의 무전해 니켈 도금 방법 및 그 방법에 의해 니켈 도금된 볼 밸브 |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP28769290A patent/JP2881660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101339776B1 (ko) | 2011-11-30 | 2013-12-11 | 임미자 | 산업용 볼 밸브의 무전해 니켈 도금 방법 및 그 방법에 의해 니켈 도금된 볼 밸브 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04165080A (ja) | 1992-06-10 |
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