JP3355373B1 - すず−亜鉛合金膜の製造方法 - Google Patents
すず−亜鉛合金膜の製造方法Info
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
- C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
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- Laser Beam Processing (AREA)
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Abstract
【要約】
【課題】 すずと亜鉛とを完全に合金化させることによ
り、長期間安定して高い耐食性などの諸機能を保持する
ことのできる、すず−亜鉛合金膜を製造する方法を提供
する。 【解決手段】 所定の基板上に、すず層と亜鉛層 とを
それぞれ順次に析出させて、前記すず層と前記亜鉛層と
からなる多層膜を形成する。次いで、この多層膜にレー
ザ光を照射することにより、前記すず層を構成するすず
元素を前記亜鉛層中に拡散させて、すず−亜鉛合金膜を
製造する。
り、長期間安定して高い耐食性などの諸機能を保持する
ことのできる、すず−亜鉛合金膜を製造する方法を提供
する。 【解決手段】 所定の基板上に、すず層と亜鉛層 とを
それぞれ順次に析出させて、前記すず層と前記亜鉛層と
からなる多層膜を形成する。次いで、この多層膜にレー
ザ光を照射することにより、前記すず層を構成するすず
元素を前記亜鉛層中に拡散させて、すず−亜鉛合金膜を
製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、すず−亜鉛合金膜
の製造方法に関し、詳しくは耐食用として好適に用いる
ことのできるすず−亜鉛合金膜の製造方法に関する。
の製造方法に関し、詳しくは耐食用として好適に用いる
ことのできるすず−亜鉛合金膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】すず−亜鉛合金膜は、耐食用カドミウム
めっき膜の代替としてここ数年注目されてきた。カドミ
ウムめっき膜自体は優れた耐食性を具えており、現在に
おいては、航空機材料などに用いられている。しかしな
がら、カドミウムは、環境に有害な元素として、その使
用については、現在も規制が比較的厳しく、今後におい
てもその規制が強化される方向にある。この意味から、
代替めっき膜としてのすず−亜鉛合金膜の重要性は今後
ますます増すと考えられる。
めっき膜の代替としてここ数年注目されてきた。カドミ
ウムめっき膜自体は優れた耐食性を具えており、現在に
おいては、航空機材料などに用いられている。しかしな
がら、カドミウムは、環境に有害な元素として、その使
用については、現在も規制が比較的厳しく、今後におい
てもその規制が強化される方向にある。この意味から、
代替めっき膜としてのすず−亜鉛合金膜の重要性は今後
ますます増すと考えられる。
【０００３】従来の技術においては、このすず−亜鉛膜
を水溶液からの合金電析を用いて製造する。そのため、
二つの異なる金属の電析を、同一の電位で可能ならしめ
ねばならず、様々な工夫が要求されていた。また、使用
される化学種も限定され、さらには、環境性に反するよ
うな添加剤なども必要とされていた。
を水溶液からの合金電析を用いて製造する。そのため、
二つの異なる金属の電析を、同一の電位で可能ならしめ
ねばならず、様々な工夫が要求されていた。また、使用
される化学種も限定され、さらには、環境性に反するよ
うな添加剤なども必要とされていた。
【０００４】さらに、水溶液中からの電析によって得た
合金膜は、熱的に非平衡な相を含む場合があり、前記合
金膜を使用する際の摩耗や加熱などによって前記非平衡
相が他の安定相へ移行する場合が生じ、使用中において
前記合金膜の特性が変化してしまう場合が生じていた。
このため、前記合金膜に対して所定の目的で付与してい
た機能が使用中において変化してしまい、目的とする機
能性を十分に得ることができないという問題もあった。
合金膜は、熱的に非平衡な相を含む場合があり、前記合
金膜を使用する際の摩耗や加熱などによって前記非平衡
相が他の安定相へ移行する場合が生じ、使用中において
前記合金膜の特性が変化してしまう場合が生じていた。
このため、前記合金膜に対して所定の目的で付与してい
た機能が使用中において変化してしまい、目的とする機
能性を十分に得ることができないという問題もあった。
【０００５】また、特開平０１−１６５７９１号公報に
は、鋼板の表面に亜鉛及びすずを所定量メッキした後加
熱処理を施し、前記すずを前記亜鉛中に溶融拡散させ
て、すず−亜鉛合金膜を作製する技術が記載されてい
る。しかしながら、この技術では、前記合金膜中で亜鉛
が濃度勾配を有するようになるため、すずと亜鉛とを完
全に合金化させることができない。このため、上述した
ように、使用中においてその特性が変化してしまい、目
的とする機能性を十分に発揮することができないという
問題があった。
は、鋼板の表面に亜鉛及びすずを所定量メッキした後加
熱処理を施し、前記すずを前記亜鉛中に溶融拡散させ
て、すず−亜鉛合金膜を作製する技術が記載されてい
る。しかしながら、この技術では、前記合金膜中で亜鉛
が濃度勾配を有するようになるため、すずと亜鉛とを完
全に合金化させることができない。このため、上述した
ように、使用中においてその特性が変化してしまい、目
的とする機能性を十分に発揮することができないという
問題があった。
【０００６】本発明は、すずと亜鉛とを完全に合金化さ
せることにより、長期間安定して高い耐食性などの諸機
能を保持することのできる、すず−亜鉛合金膜を製造す
る方法を提供することを目的とする。
せることにより、長期間安定して高い耐食性などの諸機
能を保持することのできる、すず−亜鉛合金膜を製造す
る方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、所定の基板上に、すず層と亜鉛層 とをそれ
ぞれ順次に析出させて、前記すず層と前記亜鉛層とから
なる多層膜を形成した後、この多層膜にレーザ光を照射
することにより、すず−亜鉛合金膜を製造することを特
徴とする、すず−亜鉛合金膜の製造方法に関する。
本発明は、所定の基板上に、すず層と亜鉛層 とをそれ
ぞれ順次に析出させて、前記すず層と前記亜鉛層とから
なる多層膜を形成した後、この多層膜にレーザ光を照射
することにより、すず−亜鉛合金膜を製造することを特
徴とする、すず−亜鉛合金膜の製造方法に関する。
【０００８】本発明者らは、熱的に非平衡な相を含まな
いとともに、均一かつ完全に合金化させた安定なすず−
亜鉛合金膜を得るべく鋭意検討を実施した。その結果、
前記合金膜を構成すべき元素であるすず及び亜鉛からな
る各層を積層させて多層膜を形成した後、この多層膜に
レーザ光を照射することによって前記各層間で拡散を生
じさせることにより、目的とするすず−亜鉛合金膜が得
られることを見出した。
いとともに、均一かつ完全に合金化させた安定なすず−
亜鉛合金膜を得るべく鋭意検討を実施した。その結果、
前記合金膜を構成すべき元素であるすず及び亜鉛からな
る各層を積層させて多層膜を形成した後、この多層膜に
レーザ光を照射することによって前記各層間で拡散を生
じさせることにより、目的とするすず−亜鉛合金膜が得
られることを見出した。
【０００９】本発明の方法によれば、レーザ照射による
すず元素及び亜鉛元素の短時間での拡散を通じて前記合
金膜を製造するため、熱的に非平衡な相の生成を回避し
て、均一かつ完全に合金化させたすず−亜鉛合金膜を、
極めて短時間に作製することができる。したがって、前
記合金膜に当初付与した耐食性などの諸機能を長時間に
亘って維持することができるとともに、製造時間短縮に
よってランニングコストを低減することができる。
すず元素及び亜鉛元素の短時間での拡散を通じて前記合
金膜を製造するため、熱的に非平衡な相の生成を回避し
て、均一かつ完全に合金化させたすず−亜鉛合金膜を、
極めて短時間に作製することができる。したがって、前
記合金膜に当初付与した耐食性などの諸機能を長時間に
亘って維持することができるとともに、製造時間短縮に
よってランニングコストを低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。本発明においては、すず層
と亜鉛層とからなる多層膜を形成した後、この多層膜に
レーザ光を照射することが必要である。レーザ光の強度
は、５０Ｗ／ｃｍ２〜５００Ｗ／ｃｍ２であることが好
ましく、さらには１５０Ｗ／ｃｍ２〜２５０Ｗ／ｃｍ２
であることが好ましい。これによって、すず層を構成す
るすず元素と亜鉛層を構成する亜鉛元素との拡散を、良
好な制御性の下に、より効果的に行うことができる。
に基づいて詳細に説明する。本発明においては、すず層
と亜鉛層とからなる多層膜を形成した後、この多層膜に
レーザ光を照射することが必要である。レーザ光の強度
は、５０Ｗ／ｃｍ２〜５００Ｗ／ｃｍ２であることが好
ましく、さらには１５０Ｗ／ｃｍ２〜２５０Ｗ／ｃｍ２
であることが好ましい。これによって、すず層を構成す
るすず元素と亜鉛層を構成する亜鉛元素との拡散を、良
好な制御性の下に、より効果的に行うことができる。
【００１１】レーザ光強度が上記範囲を超えると、すず
元素が蒸発したり、すず元素と亜鉛元素との拡散が瞬時
に行われたりすることによって、すず元素と亜鉛元素と
の拡散を良好な制御性の下に実施できず、目的とするす
ず−亜鉛合金を得ることができない場合がある。また、
レーザ光強度が上記範囲未満の場合においては、すず元
素と亜鉛元素との拡散に長時間を要し、本発明の効果を
十分に発揮できない場合がある。
元素が蒸発したり、すず元素と亜鉛元素との拡散が瞬時
に行われたりすることによって、すず元素と亜鉛元素と
の拡散を良好な制御性の下に実施できず、目的とするす
ず−亜鉛合金を得ることができない場合がある。また、
レーザ光強度が上記範囲未満の場合においては、すず元
素と亜鉛元素との拡散に長時間を要し、本発明の効果を
十分に発揮できない場合がある。
【００１２】また、レーザ光の照射時間は、レーザ光強
度、すず層及び亜鉛層の厚さ、並びに目的とする合金化
の度合いなどに応じて、任意に設定することができる。
しかしながら、レーザ光の照射時間は、５〜６０秒であ
ることが好ましく、さらには１０〜６０秒であることが
好ましい。
度、すず層及び亜鉛層の厚さ、並びに目的とする合金化
の度合いなどに応じて、任意に設定することができる。
しかしながら、レーザ光の照射時間は、５〜６０秒であ
ることが好ましく、さらには１０〜６０秒であることが
好ましい。
【００１３】これによって、上記レーザ光強度やすず層
及び亜鉛層の厚さなどに大きく依存することなく、前記
すず層を構成するすず元素と前記亜鉛層を構成する亜鉛
元素との拡散を良好な制御性の下に実施することがで
き、目的とするすず−亜鉛合金膜を効率よく得ることが
できる。また、上記照射時間は、極めて短く、目的とす
るすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で作製できることが
分かる。
及び亜鉛層の厚さなどに大きく依存することなく、前記
すず層を構成するすず元素と前記亜鉛層を構成する亜鉛
元素との拡散を良好な制御性の下に実施することがで
き、目的とするすず−亜鉛合金膜を効率よく得ることが
できる。また、上記照射時間は、極めて短く、目的とす
るすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で作製できることが
分かる。
【００１４】特に、上記のような強度範囲にあるレーザ
光を、上記照射時間の範囲内で、すず層と亜鉛層とから
なる多層膜に照射すると、この多層膜はすずの融点であ
る２３２℃以上、沸点である２６２３℃未満の温度に容
易に加熱される。これによって、すず層が溶解して液相
となり、この液相が前記亜鉛層を構成する亜鉛粒子の間
隙などに速やかに拡散する。したがって、合金度合いの
高いすず−亜鉛合金膜を比較的短時間で簡易に形成する
ことができる。
光を、上記照射時間の範囲内で、すず層と亜鉛層とから
なる多層膜に照射すると、この多層膜はすずの融点であ
る２３２℃以上、沸点である２６２３℃未満の温度に容
易に加熱される。これによって、すず層が溶解して液相
となり、この液相が前記亜鉛層を構成する亜鉛粒子の間
隙などに速やかに拡散する。したがって、合金度合いの
高いすず−亜鉛合金膜を比較的短時間で簡易に形成する
ことができる。
【００１５】上記のようなレーザ光を出力するレーザ光
源としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ２レーザ及びエキ
シマレーザなどの気体レーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザな
どの固体レーザなどを用いることができる。
源としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ２レーザ及びエキ
シマレーザなどの気体レーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザな
どの固体レーザなどを用いることができる。
【００１６】また、すず層と亜鉛層とからなる多層膜に
おいて、これら層の積層順序は特に限定されるものでは
ないが、前記亜鉛層と前記すず層とがこの順に積層され
ていることが好ましい。
おいて、これら層の積層順序は特に限定されるものでは
ないが、前記亜鉛層と前記すず層とがこの順に積層され
ていることが好ましい。
【００１７】前記多層膜がすず層上に亜鉛層が積層され
た構成を有するとすると、最初に所定の基板上にすず層
を例えば電析によって形成した後、前記すず層上に例え
ば硫酸亜鉛浴のような強酸性浴を用いて亜鉛層を形成す
る。したがって、この亜鉛層を形成する間に、前記すず
層は前記強酸性浴に長時間浸漬されることになり、その
結果、すず層が溶解してその厚さを大きく減じてしま
う。
た構成を有するとすると、最初に所定の基板上にすず層
を例えば電析によって形成した後、前記すず層上に例え
ば硫酸亜鉛浴のような強酸性浴を用いて亜鉛層を形成す
る。したがって、この亜鉛層を形成する間に、前記すず
層は前記強酸性浴に長時間浸漬されることになり、その
結果、すず層が溶解してその厚さを大きく減じてしま
う。
【００１８】このため、このような多層膜を用いてすず
−亜鉛合金膜を形成すると、合金膜中に占めるすずの量
が減少し、得られる安定相の種類も限定されてしまう。
したがって、所望のすず含有量を得たい場合には、減じ
られる厚さを考慮してその分の厚さを補い、比較的厚い
すず層を形成する必要がある。
−亜鉛合金膜を形成すると、合金膜中に占めるすずの量
が減少し、得られる安定相の種類も限定されてしまう。
したがって、所望のすず含有量を得たい場合には、減じ
られる厚さを考慮してその分の厚さを補い、比較的厚い
すず層を形成する必要がある。
【００１９】一方、上記のような好ましい態様にしたが
って、前記多層膜を亜鉛層及びすず層をこの順に積層し
て形成する場合においては、上述のようにすず層が強酸
性浴によってその厚さを減じられることがないため、す
ず層の形成をより簡易に行うことができる。
って、前記多層膜を亜鉛層及びすず層をこの順に積層し
て形成する場合においては、上述のようにすず層が強酸
性浴によってその厚さを減じられることがないため、す
ず層の形成をより簡易に行うことができる。
【００２０】また、前記多層膜を構成するすず層の厚さ
は、１０〜５０μｍであることが好ましく、同じく亜鉛
層の厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。こ
れによって、後のレーザ光照射によって各種の安定な相
からなるすず−亜鉛合金膜を得ることができる。また、
上記のような厚さのすず層及び亜鉛層は、例えば、電析
によって上記各層を形成する場合の、形成条件の変動幅
をある程度許容することができる。すなわち、すず層及
び亜鉛層を形成する際の電析条件が、前記各層の形成中
に若干変動したとしても、上記厚さの範囲内にほぼ収め
ることができる。
は、１０〜５０μｍであることが好ましく、同じく亜鉛
層の厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。こ
れによって、後のレーザ光照射によって各種の安定な相
からなるすず−亜鉛合金膜を得ることができる。また、
上記のような厚さのすず層及び亜鉛層は、例えば、電析
によって上記各層を形成する場合の、形成条件の変動幅
をある程度許容することができる。すなわち、すず層及
び亜鉛層を形成する際の電析条件が、前記各層の形成中
に若干変動したとしても、上記厚さの範囲内にほぼ収め
ることができる。
【００２１】上記すず層及び亜鉛層は、所定の基板上に
析出させることによって形成するが、その形成手段は特
には限定されない。しかしながら、操作性が簡易である
こと、及び厚い層を比較的短時間で形成することができ
ることから、電界メッキ法を用いた電析によって形成す
ることが好ましい。
析出させることによって形成するが、その形成手段は特
には限定されない。しかしながら、操作性が簡易である
こと、及び厚い層を比較的短時間で形成することができ
ることから、電界メッキ法を用いた電析によって形成す
ることが好ましい。
【００２２】すず層を電界メッキ法によって形成する場
合、硫酸酸性浴、メタノスルホン酸浴、テトラフルオロ
ホウ酸浴などの酸性浴やアルカリ浴などの電気メッキ浴
を好ましくは用いることができる。一方、亜鉛層を電界
メッキ法によって形成する場合、硫酸亜鉛及び塩化亜鉛
を主成分とする電気メッキ浴などを用いることができ
る。
合、硫酸酸性浴、メタノスルホン酸浴、テトラフルオロ
ホウ酸浴などの酸性浴やアルカリ浴などの電気メッキ浴
を好ましくは用いることができる。一方、亜鉛層を電界
メッキ法によって形成する場合、硫酸亜鉛及び塩化亜鉛
を主成分とする電気メッキ浴などを用いることができ
る。
【００２３】以上のような工程を経ることによって、熱
的に非平衡な相を含まず、均一に合金化された安定なす
ず−亜鉛合金膜を形成することができる。そして、特に
は、前記合金膜が安定相として、すず及び亜鉛の固溶体
並びに共晶合金の少なくとも一方を含むことが好まし
い。これによって、合金膜の特性、その結果として合金
膜に付与される機能性を長時間保持することができる。
的に非平衡な相を含まず、均一に合金化された安定なす
ず−亜鉛合金膜を形成することができる。そして、特に
は、前記合金膜が安定相として、すず及び亜鉛の固溶体
並びに共晶合金の少なくとも一方を含むことが好まし
い。これによって、合金膜の特性、その結果として合金
膜に付与される機能性を長時間保持することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例において具体的に示
す。 （実施例１）基板として板厚２ｍｍの純鉄を用い、これ
を４２％ホウフッ化水素酸１８ｍｌ、４４．６％ホウフ
ッ化すず２ｍｌ、ポリエチレングリコール（分子量２０
００）１５ｍｇを含む総量３００ｍｌのフルオロホウ酸
浴中に浸漬し、１Ａ／ｄｍ２の電流密度で５分間定電流
電解することによって、前記純鉄上にすず層を厚さ３０
μｍに電析させた。
す。 （実施例１）基板として板厚２ｍｍの純鉄を用い、これ
を４２％ホウフッ化水素酸１８ｍｌ、４４．６％ホウフ
ッ化すず２ｍｌ、ポリエチレングリコール（分子量２０
００）１５ｍｇを含む総量３００ｍｌのフルオロホウ酸
浴中に浸漬し、１Ａ／ｄｍ２の電流密度で５分間定電流
電解することによって、前記純鉄上にすず層を厚さ３０
μｍに電析させた。
【００２５】次いで、表面に前記すず層を有する前記純
鉄を、塩化亜鉛１３７ｇ、ホウ酸１０ｇ、塩化ナトリウ
ム５ｇ、及び硫酸アルミニウムを含む総量３００ｍｌの
亜鉛メッキ浴中に浸漬し、このメッキ浴を４０℃に加熱
するとともに、２０Ａ／ｄｍ ２の電流密度で５分間電析
し、前記すず層上に亜鉛層を厚さ５０μｍに電析させ
て、前記すず層と前記亜鉛層とからなる多層膜を形成し
た。この際、最初に析出した厚さ３０μｍのすず層が前
記亜鉛メッキ浴中で溶解し、数μｍの厚さに減じられる
ことが確認された。
鉄を、塩化亜鉛１３７ｇ、ホウ酸１０ｇ、塩化ナトリウ
ム５ｇ、及び硫酸アルミニウムを含む総量３００ｍｌの
亜鉛メッキ浴中に浸漬し、このメッキ浴を４０℃に加熱
するとともに、２０Ａ／ｄｍ ２の電流密度で５分間電析
し、前記すず層上に亜鉛層を厚さ５０μｍに電析させ
て、前記すず層と前記亜鉛層とからなる多層膜を形成し
た。この際、最初に析出した厚さ３０μｍのすず層が前
記亜鉛メッキ浴中で溶解し、数μｍの厚さに減じられる
ことが確認された。
【００２６】次いで、ＣＯ２レーザ源よりレーザ光を出
力させるとともに、カライドスコープにより前記レーザ
光を均一にし、前記多層膜の表面に前記レーザ光を１０
０Ｗ／ｃｍ２〜３００Ｗ／ｃｍ２の強度で２０秒〜６０
秒間照射して、すず−亜鉛合金膜を作製した。
力させるとともに、カライドスコープにより前記レーザ
光を均一にし、前記多層膜の表面に前記レーザ光を１０
０Ｗ／ｃｍ２〜３００Ｗ／ｃｍ２の強度で２０秒〜６０
秒間照射して、すず−亜鉛合金膜を作製した。
【００２７】図１は、このようにして作製したすず−亜
鉛合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図１
（ａ）は、レーザ光強度が１００Ｗであり、照射時間が
６０秒の場合のＸ線回折パターンを示し、図１（ｂ）
は、レーザ光強度が２００Ｗであり、照射時間が６０秒
の場合のＸ線回折パターンを示し、図１（ｃ）は、レー
ザ光強度がＷであり、照射時間２０秒の場合のＸ線回折
パターンを示している。
鉛合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図１
（ａ）は、レーザ光強度が１００Ｗであり、照射時間が
６０秒の場合のＸ線回折パターンを示し、図１（ｂ）
は、レーザ光強度が２００Ｗであり、照射時間が６０秒
の場合のＸ線回折パターンを示し、図１（ｃ）は、レー
ザ光強度がＷであり、照射時間２０秒の場合のＸ線回折
パターンを示している。
【００２８】図１から明らかなように、いずれの場合に
おいてもすずと亜鉛とに基づく回折ピークのみが観察さ
れ、すず−亜鉛合金に起因した回折ピークが観察されな
いことから、本実施例で作製した合金膜中には、すず及
び亜鉛が固溶体及び共晶からなる混晶の状態で存在して
いることが分かる。
おいてもすずと亜鉛とに基づく回折ピークのみが観察さ
れ、すず−亜鉛合金に起因した回折ピークが観察されな
いことから、本実施例で作製した合金膜中には、すず及
び亜鉛が固溶体及び共晶からなる混晶の状態で存在して
いることが分かる。
【００２９】したがって、本実施例によって、熱的に非
平衡な相を含まないとともに、均一かつ完全に合金化さ
せたすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で作製できること
が分かる。なお、同様の結果は、走査型電子顕微鏡に組
み込まれた電子線マイクロアナライザによっても観察さ
れた。
平衡な相を含まないとともに、均一かつ完全に合金化さ
せたすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で作製できること
が分かる。なお、同様の結果は、走査型電子顕微鏡に組
み込まれた電子線マイクロアナライザによっても観察さ
れた。
【００３０】（実施例２）基板として板厚２ｍｍの純鉄
を用い、これを塩化亜鉛１３７ｇ、ホウ酸１０ｇ、塩化
ナトリウム５ｇ、硫酸アルミニウム１０ｇを含む総量が
３００ｍｌの亜鉛メッキ浴中に浸漬し、２０Ａ／ｄｍ２
の電流密度で５分間電析し、前記純鉄基板上に亜鉛層を
厚さ５０μｍに電析させた。
を用い、これを塩化亜鉛１３７ｇ、ホウ酸１０ｇ、塩化
ナトリウム５ｇ、硫酸アルミニウム１０ｇを含む総量が
３００ｍｌの亜鉛メッキ浴中に浸漬し、２０Ａ／ｄｍ２
の電流密度で５分間電析し、前記純鉄基板上に亜鉛層を
厚さ５０μｍに電析させた。
【００３１】次いで、４２％ホウフッ化水素酸１８ｍ
ｌ、４４．６％ホウフッ化すず２ｍｌ、ポリエチレング
リコール（分子量２０００）１５ｍｇを含む総量３００
ｍｌのフルオロホウ酸浴中に浸漬し、１Ａ／ｄｍ２の電
流密度で５分間定電流電解し、すず層を厚さ３０μｍに
電析させ、亜鉛層及びすず層がこの順に積層された多層
膜を形成した。次いで、実施例１と同様にして、前記Ｃ
Ｏ２レーザ源より強度１００Ｗ／ｃｍ ２〜３００Ｗ／ｃ
ｍ２のレーザ光を２０秒〜６０秒間照射し、すず−亜鉛
合金膜を作製した。
ｌ、４４．６％ホウフッ化すず２ｍｌ、ポリエチレング
リコール（分子量２０００）１５ｍｇを含む総量３００
ｍｌのフルオロホウ酸浴中に浸漬し、１Ａ／ｄｍ２の電
流密度で５分間定電流電解し、すず層を厚さ３０μｍに
電析させ、亜鉛層及びすず層がこの順に積層された多層
膜を形成した。次いで、実施例１と同様にして、前記Ｃ
Ｏ２レーザ源より強度１００Ｗ／ｃｍ ２〜３００Ｗ／ｃ
ｍ２のレーザ光を２０秒〜６０秒間照射し、すず−亜鉛
合金膜を作製した。
【００３２】図２は、このようにして作製したすず−亜
鉛合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図２
（ａ）は、レーザ光強度が１００Ｗであり、照射時間が
６０秒の場合のＸ線回折パターンを示し、図２（ｂ）
は、レーザ光強度が２００Ｗであり、照射時間が６０秒
の場合のＸ線回折パターンを示し、図２（ｃ）は、レー
ザ光強度がＷであり、照射時間２０秒の場合のＸ線回折
パターンを示している。
鉛合金膜のＸ線回折パターンを示す図である。図２
（ａ）は、レーザ光強度が１００Ｗであり、照射時間が
６０秒の場合のＸ線回折パターンを示し、図２（ｂ）
は、レーザ光強度が２００Ｗであり、照射時間が６０秒
の場合のＸ線回折パターンを示し、図２（ｃ）は、レー
ザ光強度がＷであり、照射時間２０秒の場合のＸ線回折
パターンを示している。
【００３３】図２から明らかなように、いずれの場合に
おいてもすずと亜鉛とに基づく回折ピークのみが観察さ
れ、すず−亜鉛合金に起因した回折ピークが観察されな
いことから、本実施例で作製した合金膜中には、すず及
び亜鉛が固溶体及び共晶からなる混晶の状態で存在して
いることが分かる。
おいてもすずと亜鉛とに基づく回折ピークのみが観察さ
れ、すず−亜鉛合金に起因した回折ピークが観察されな
いことから、本実施例で作製した合金膜中には、すず及
び亜鉛が固溶体及び共晶からなる混晶の状態で存在して
いることが分かる。
【００３４】したがって、本実施例によって、熱的に非
平衡な相を含まないとともに、均一かつ完全に合金化さ
せたすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で作製できること
が分かる。なお、同様の結果は、走査型電子顕微鏡に組
み込まれた電子線マイクロアナライザによっても観察さ
れた。
平衡な相を含まないとともに、均一かつ完全に合金化さ
せたすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で作製できること
が分かる。なお、同様の結果は、走査型電子顕微鏡に組
み込まれた電子線マイクロアナライザによっても観察さ
れた。
【００３５】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱的に非平衡な相を含まず、均一かつ完全に合金化され
た安定なすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で得ることが
できる。したがって、この合金膜を使用する際の摩耗や
加熱などによる前記合金膜の特性変化を抑制することが
できる。このため、前記合金膜に付与した耐食性などの
諸機能を長時間に亘って維持することができる。
熱的に非平衡な相を含まず、均一かつ完全に合金化され
た安定なすず−亜鉛合金膜を極めて短時間で得ることが
できる。したがって、この合金膜を使用する際の摩耗や
加熱などによる前記合金膜の特性変化を抑制することが
できる。このため、前記合金膜に付与した耐食性などの
諸機能を長時間に亘って維持することができる。
【図１】 本発明の製造方法によって得たすず−亜鉛合
金膜のＸ線回折プロファイルの一例である。
金膜のＸ線回折プロファイルの一例である。
【図２】 本発明の製造方法によって得たすず−亜鉛合
金膜のＸ線回折プロファイルの他の例である。
金膜のＸ線回折プロファイルの他の例である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｋ Ｍ 5/50 5/50 (56)参考文献 特開 平８−85882（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 26/00 C23C 24/08 C25D 5/26 C25D 5/50
Claims (7)
- 【請求項１】 所定の基板上に、すず層と亜鉛層 とをそ
れぞれ順次に析出させて、前記すず層と前記亜鉛層とか
らなる多層膜を形成した後、この多層膜にレーザ光を照
射することにより、すず−亜鉛合金膜を製造することを
特徴とする、すず−亜鉛合金膜の製造方法。 - 【請求項２】 前記レーザ光を、５０Ｗ／ｃｍ２〜５０
０Ｗ／ｃｍ２の強度で前記多層膜に照射することを特徴
とする、請求項１に記載のすず−亜鉛合金膜の製造方
法。 - 【請求項３】 前記レーザ光の照射時間が、５〜６０秒
であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のすず
−亜鉛合金膜の製造方法。 - 【請求項４】 前記多層膜は、前記亜鉛層と前記すず層
とがこの順に積層されてなることを特徴とする、請求項
１〜３のいずれか一に記載のすず−亜鉛合金膜の製造方
法。 - 【請求項５】 前記すず層の厚さが１０〜５０μｍであ
り、前記亜鉛層の厚さが１０〜５０μｍであることを特
徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載のすず−亜
鉛合金膜の製造方法。 - 【請求項６】 前記すず層及び前記亜鉛層は、電気メッ
キ法により析出させることを特徴とする、請求項１〜５
のいずれか一に記載のすず−亜鉛合金膜の製造方法。 - 【請求項７】 前記すず−亜鉛合金膜は、すず及び亜鉛
からなる固溶体及び共晶合金の少なくとも一方を含むこ
とを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載のす
ず−亜鉛合金膜の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001180387A JP3355373B1 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | すず−亜鉛合金膜の製造方法 |
| US10/145,902 US6709719B2 (en) | 2001-06-14 | 2002-05-16 | Method for producing a tin-zinc alloy film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001180387A JP3355373B1 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | すず−亜鉛合金膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3355373B1 true JP3355373B1 (ja) | 2002-12-09 |
| JP2002371377A JP2002371377A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19020815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001180387A Expired - Lifetime JP3355373B1 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | すず−亜鉛合金膜の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6709719B2 (ja) |
| JP (1) | JP3355373B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE102011000984A1 (de) * | 2011-03-01 | 2012-09-06 | Rasselstein Gmbh | Verfahren zum Veredeln einer metallischen Beschichtung auf einem Stahlband |
| DE102013105392A1 (de) * | 2013-05-27 | 2014-11-27 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Verfahren zur Beschichtung eines Stahlblechs mit einer Metallschicht |
| WO2017221425A1 (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 朝日インテック株式会社 | ガイドワイヤ |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3633059A (en) * | 1966-06-01 | 1972-01-04 | Semiconductor Res Found | Electroluminescent pn junction semiconductor device for use at higher frequencies |
| US4495255A (en) * | 1980-10-30 | 1985-01-22 | At&T Technologies, Inc. | Laser surface alloying |
| JPS63290292A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-28 | Nippon Steel Corp | 耐錆性、溶接性に優れた薄Ｓｎメツキ鋼板の製造方法 |
| US6183886B1 (en) * | 1998-04-03 | 2001-02-06 | Olin Corporation | Tin coatings incorporating selected elemental additions to reduce discoloration |
| JP2001165791A (ja) | 1999-02-08 | 2001-06-22 | Ricoh Co Ltd | 螺合体の軸力測定装置、その軸力測定方法、その軸力測定治具及び螺合体の評価システム |
| US6787003B2 (en) * | 1999-12-03 | 2004-09-07 | N.V. Bekaert S.A. | Sputtering target and methods of making and using same |
-
2001
- 2001-06-14 JP JP2001180387A patent/JP3355373B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-05-16 US US10/145,902 patent/US6709719B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6709719B2 (en) | 2004-03-23 |
| US20030026913A1 (en) | 2003-02-06 |
| JP2002371377A (ja) | 2002-12-26 |
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