JP3554349B2 - セラミックスの金属化方法 - Google Patents

セラミックスの金属化方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3554349B2
JP3554349B2 JP28947893A JP28947893A JP3554349B2 JP 3554349 B2 JP3554349 B2 JP 3554349B2 JP 28947893 A JP28947893 A JP 28947893A JP 28947893 A JP28947893 A JP 28947893A JP 3554349 B2 JP3554349 B2 JP 3554349B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
zinc oxide
plating
titanium oxide
composite film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28947893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07144985A (ja
Inventor
泰彦 平山
幸雄 久保田
昭 藤嶋
和仁 橋本
Original Assignee
ペンタックス株式会社
昭 藤嶋
和仁 橋本
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ペンタックス株式会社, 昭 藤嶋, 和仁 橋本 filed Critical ペンタックス株式会社
Priority to JP28947893A priority Critical patent/JP3554349B2/ja
Publication of JPH07144985A publication Critical patent/JPH07144985A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3554349B2 publication Critical patent/JP3554349B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
    • C04B41/5338Etching
    • C04B41/5353Wet etching, e.g. with etchants dissolved in organic solvents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、セラミックスの金属化方法に係り、特に、人工骨等の生体材料として有用なセラミックスの金属化方法に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】
セラミックスを金属化する場合、セラミックス表面に直接真空蒸着やスパッタリングによって金属薄膜を形成する方法が知られている。また、最近、セラミックス表面に下地層を種々の方法で形成した後、メッキによってセラミックスを金属化する方法が提案されている。その一例としてセラミックス基板上に金薄膜を無電解メッキによって形成する方法を次に説明する。まず、基板表面を脱脂し、エッチングを行い、次いでSnClの濃塩酸溶液で処理して表面の感受性化を行い、引き続きPdClの濃塩酸溶液で処理することにより、下記の反応式に示すような反応によりセラミックス表面に無電解メッキの触媒核となるPd金属核を形成させる。
Sn2++Pd2+→Sn4++Pd
このように表面処理されたセラミックス基板を無電解メッキ浴中に入れ、ニッケル層を形成させ、さらにこれを置換型金属メッキ液中に入れ、セラミックス基板上に金薄膜を形成させる。
【0003】
しかし、従来の無電解メッキ方法では、金メッキ、銀メッキ及びパラジウムメッキを行う場合には、上述したように銅やニッケル層を下地として形成することが不可欠であった。ところが、銅やニッケルは生体為害性を有し、特にニッケルには発癌性も指摘されており、従来技術では生体材料として使用しうる金属化セラミックスをメッキ法によって製造することはできなかった。
また、銅やニッケルの代わりに、酸化亜鉛層を設けることも提案されたが、この酸化亜鉛層は、金、銀又はパラジウムのメッキを行おうとすると、メッキ液によって酸化亜鉛が溶出してしまうため、均一なメッキを行うことができなかった。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、生体為害性を有する材料を用いることなくメッキ法でセラミックス表面を均一に金属化しうる方法を開発することを目的とする。
【0005】
【発明の概要】
本発明者らは、鋭意研究の結果、メッキの下地層として酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜が上記目的に合致するものであることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明によるセラミックスの金属化方法は、セラミックス表面に酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜を形成し、該セラミックスを酸溶液又はアルカリ溶液中に浸漬して酸化亜鉛を選択的にエッチング除去し、さらに塩化パラジウム溶液中に浸漬した後、無電解メッキを行うことを特徴とする。
さらに、本発明は、リン酸カルシウム系セラミックス表面に酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜を形成し、さらに塩化パラジウム溶液中に浸漬した後、無電解メッキを行うことを特徴とするセラミックスの金属化方法を提供するものである。
【0006】
本発明の方法は、上記のように、セラミックス表面に酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜を形成する。この複合膜の形成方法は、特に制限はなく、例えば、公知のスプレーパイロリシス法、真空蒸着法又はスパッタリング法によって行うことができる。複合膜の形成に用いる酸化チタン及び酸化亜鉛は、形成方法によって適切な形態のものを用いればよいが、例えばスプレーパイロリシス法による場合、必ずしも酸化チタン及び酸化亜鉛の粉末を分散した液を用いなくてもよく、パイロリシスの過程で酸化チタン及び酸化亜鉛を形成する物質を含有する液を用いることができる。例えば、酸化チタン前駆物質としては、チタンアルコキシド、アセチルアセトンチタン、四塩化チタンなどを用いることができ、酸化亜鉛前駆物質としては、酢酸亜鉛、亜鉛アルコキシド、アセチルアセト亜鉛などを用いることができる。また、分散媒としては、エタノール等のアルコール類、アセトン、精製水などが好適である。
【0007】
また、酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜には、酸化チタンと酸化亜鉛が3:7〜9:1のモル比で存在することが好ましい。酸化チタンと酸化亜鉛とのモル比が3:7より小さくなると、めっき金属の析出がざらついたものになり、また、9:1より大きくなると、めっき金属の密着力が弱くなる傾向がある。
膜厚は、0.05〜1μm程度が好適である。
【0008】
本発明においては、複合膜を形成したセラミックスを、塩化パラジウム溶液に浸漬する前に酸溶液又はアルカリ溶液中に浸漬して複合膜中の酸化亜鉛を選択的にエッチング除去する。エッチングに用いることのできる酸としては、希塩酸、希硫酸、希硝酸等の無機酸、酢酸等の有機酸が挙げられ、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水などが挙げられる。
【0009】
上記のようにしてエッチングにより酸化亜鉛を除去した後、セラミックスを塩化パラジウム溶液中に浸漬するが、その際セラミックスの少なくとも一部分を光線で照射するのが好ましい。この光照射下に塩化パラジウム溶液中に浸漬することによって、セラミックス表面にパラジウム金属核が形成され、これがその後の無電解メッキの触媒核として作用する。
【0010】
メッキは、無電解メッキ法で行うが、必要に応じて電解メッキ法を併用することもできる。電解条件は、使用するセラミックス、メッキ金属、メッキ液の種類などによって適宜選定することができる。本発明の方法によれば、通常、0.5〜1.0μmの厚さの均一で密着性のよいメッキ層が得られるが、メッキ浴浸漬時間を長くしたり、あるいは電解メッキを併用することによりさらに厚くすることができる。
【0011】
本発明の方法は、各種のセラミックスに対して適用することができ、例えば、リン酸カルシウム系セラミックス、アルミナ、ジルコニア、酸化珪素、窒化珪素などに適用することができる。リン酸カルシウム系セラミックスとしては、ハイドロキシアパタイト、リン酸三カルシウムなどが好適である。
【0012】
【作用】
本発明の方法によりメッキを行うことにより、均一でむらがなく、基板との密着性の高いメッキ層が得られる。本発明によれば、セラミックス基板との密着性が向上する理由は、限定するものではないが、酸化チタンと酸化亜鉛の複合層から酸化亜鉛をエッチング除去したことにより形成された微細な孔がアンカー効果を及ぼすことによるものと考えられる。
【0013】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【0014】
実施例1
0.05Mアセチルアセトンチタン(IV)エタノール溶液300ml及び0.05M酢酸亜鉛エタノール溶液100mlを混合し、よく分散させて被覆用分散液を調製した。
表面を洗浄した直径15mm、厚さ3mmのハイドロキシアパタイト焼結体基板をホットプレート上で350℃に加熱し、この基板上に上記の被覆用分散液を噴霧し、得られた基板を500℃の電気炉中で2時間加熱した。こうしてスプレーパイロリシス法によりハイドロキシアパタイト焼結体基板の表面に酸化チタン/酸化亜鉛複合膜を形成した。
【0015】
得られた複合膜付き基板を0.01M HCl水溶液中に攪拌しながら5分間浸漬し、次いで1.1mM塩酸酸性塩化パラジウム水溶液中に浸漬した状態で500Wの水銀灯からの光を5分間照射した。基板をその塩化パラジウム水溶液から取り出し、70℃に保った無電解金メッキ浴(エヌ・イー・ケムキャット社製スーパーメックス#330)中に1時間浸漬し、メッキ浴から取り出した基板を800℃の電気炉中で1.5時間加熱した。これにより、厚さ0.5μmの金メッキ膜が形成された。この金メッキ膜は、均一でむらがなく、ピンホールも存在せず、ビニールテープによる剥離試験を行っても全く剥離せず、基板との密着性に優れたものであった。
【0016】
【発明の効果】
本発明の方法により、下地層として酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜を形成することにより、銅やニッケル等の生体為害性を有する下地を必要とせずに、直接無電解メッキによって金属層を形成することができ、得られるメッキ層は均一でむらがなく、ピンホールも存在せず、高い密着性を有する。また、セラミックスとしてアパタイトを使用することにより、生体材料として有用な金属化セラミックス材料を提供することができる。また、本発明の方法は、生体材料の形成の他、リン酸カルシウム系化合物や他のセラミックスを利用した湿度センサー等のセンサー素子の電極形成にも適用することができる。

Claims (7)

  1. セラミックス表面に酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜を形成し、該セラミックスを酸溶液又はアルカリ溶液中に浸漬して酸化亜鉛を選択的にエッチング除去し、さらに塩化パラジウム溶液中に浸漬した後、無電解メッキを行うことを特徴とするセラミックスの金属化方法。
  2. 酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜の形成を、スプレーパイロリシス法、真空蒸着法又はスパッタリング法により行う請求項1記載のセラミックスの金属化方法。
  3. 酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜に、酸化チタンと酸化亜鉛3:7〜9:1のモル比で存在させる請求項1又は2記載のセラミックスの金属化方法。
  4. セラミックスを光線で照射しながら塩化パラジウム溶液中に浸漬する請求項1記載のセラミックスの金属化方法。
  5. セラミックスがリン酸カルシウム系セラミックスである請求項1記載のセラミックスの金属化方法。
  6. リン酸カルシウム系セラミックス表面に酸化チタンと酸化亜鉛の複合膜を形成し、さらに塩化パラジウム溶液中に浸漬した後、無電解メッキを行うことを特徴とするセラミックスの金属化方法。
  7. リン酸カルシウム系セラミックスがハイドロキシアパタイトである請求項6記載のセラミックスの金属化方法。
JP28947893A 1993-11-18 1993-11-18 セラミックスの金属化方法 Expired - Fee Related JP3554349B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28947893A JP3554349B2 (ja) 1993-11-18 1993-11-18 セラミックスの金属化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28947893A JP3554349B2 (ja) 1993-11-18 1993-11-18 セラミックスの金属化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07144985A JPH07144985A (ja) 1995-06-06
JP3554349B2 true JP3554349B2 (ja) 2004-08-18

Family

ID=17743800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28947893A Expired - Fee Related JP3554349B2 (ja) 1993-11-18 1993-11-18 セラミックスの金属化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3554349B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6259143B2 (ja) * 2017-04-20 2018-01-10 尾池工業株式会社 ハイドロキシアパタイト粒子
JP6370457B2 (ja) * 2017-10-23 2018-08-08 尾池工業株式会社 ハイドロキシアパタイト粒子を含む素材

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07144985A (ja) 1995-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3690921A (en) Method for strongly adhering a metal film on ceramic substrates
US4259409A (en) Electroless plating process for glass or ceramic bodies and product
GR3019899T3 (en) Deposition of silver layer on nonconducting substrate
US4913784A (en) Process for metallizing a ceramic substrate
US4832988A (en) Process for chemically metallizing an inorganic substrate
DE2533524A1 (de) Verfahren zur haftfesten metallisierung eines traegerkoerpers und damit erhaltener gegenstand
US4766017A (en) Process for the adhesive metallization of ceramic materials
JP3554349B2 (ja) セラミックスの金属化方法
US3802907A (en) Metallizing process
US4474838A (en) Electroless direct deposition of gold on metallized ceramics
WO1992017625A1 (en) Coated molybdenum parts and process for their production
EP0149662B1 (de) Verfahren zur metallisierung eines festen körpers
JPH1112069A (ja) セラミックスの金属化方法
JP2768451B2 (ja) セラミック電子部品用電極の形成方法
JP3179339B2 (ja) メッキ用表面処理剤
JPH04180571A (ja) 無電解鍍金方法
JP2736904B2 (ja) 高誘電体セラミック上への無電解銅メッキ方法
WO2007043380A1 (ja) 触媒処理方法、無電解めっき方法および無電解めっき方法を用いた回路形成方法
JPS61291963A (ja) 金属パタ−ンを無機の非導電性表面上に得る方法
EP0254201A1 (en) Method of metallizing ceramic substrates
JPH10179719A (ja) 生体インプラント材料及びその製造方法
JPH0878801A (ja) 回路基板およびその製造方法
JPS6021226B2 (ja) 絶縁基板の無電解メツキ法
JPH0336282A (ja) 金めっき方法
JPH07331485A (ja) メタライズド絶縁体基板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040420

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040507

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees