JP5484834B2 - Heat dissipation member and method for manufacturing the same - Google Patents
Heat dissipation member and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5484834B2 JP5484834B2 JP2009201647A JP2009201647A JP5484834B2 JP 5484834 B2 JP5484834 B2 JP 5484834B2 JP 2009201647 A JP2009201647 A JP 2009201647A JP 2009201647 A JP2009201647 A JP 2009201647A JP 5484834 B2 JP5484834 B2 JP 5484834B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- zinc
- aluminum
- member according
- layer
- 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
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は、金属材料、中でも亜鉛及び/またはアルミニウムめっき材料、亜鉛めっきアルミニウム、亜鉛及び/またはアルミニウムダイカスト、アルミニウムシート、亜鉛シート、アルミニウム箔及び亜鉛箔などの亜鉛及び/またはアルミニウムを含む表面を有する材料の表面処理に関するものである。より詳しくは、家電製品や光学機器部品、輸送機器部品、電子機器部品、建築材料などに使用される黒色処理で熱伝達、熱輻射を目的とした放熱性部材および製造方法に関するものである。 The present invention has a surface comprising zinc and / or aluminum, such as metallic materials, in particular zinc and / or aluminum plating materials, galvanized aluminum, zinc and / or aluminum die casting, aluminum sheets, zinc sheets, aluminum foils and zinc foils It relates to surface treatment of materials. More specifically, the present invention relates to a heat dissipating member and a manufacturing method for heat transfer and heat radiation in black processing used for home appliances, optical equipment parts, transport equipment parts, electronic equipment parts, building materials, and the like.
家電製品や自動車部品などの光学機器部品や照明機器部品等の電子機器部品では、機器の高速化や小型化で、一層の高機能化が求められているが、一般に物質の電気伝導度と熱伝導度は比例関係にあり、素子の高密度化は機器の発生熱を増加させることとなる。このような電子部品の機器設計上、小型化による高容量化では、電気的特性を満たす一方で、高寿命化や信頼性確保のための放熱効果の要求が大きくなっている。 In electronic equipment parts such as optical equipment parts such as home appliances and automobile parts and lighting equipment parts, higher performance is required by speeding up and downsizing of equipment, but in general, electrical conductivity and heat of materials The conductivity is in a proportional relationship, and increasing the density of the element increases the heat generated by the device. In the device design of such electronic components, in order to increase the capacity by downsizing, while satisfying the electrical characteristics, a demand for a heat dissipation effect for increasing the life and ensuring reliability is increasing.
これらの目的で使用される放熱材は、素材としてアルミニウムや銅板が利用される中で、材料の比較的廉価なことからアルミニウム板が多く用いられており、その機構は、発熱部からプリント基板を介して放熱材へと熱伝導し、この放熱材表面から空気に熱伝達する経路を経ている。従って、放熱特性を向上させる目的で採られる対策はいろいろあるが、本発明では、さらに放熱効果を高める手段の一つとして放熱材に熱輻射を付加させた。 As the heat dissipation material used for these purposes, aluminum and copper plates are used as materials, and aluminum plates are often used because of the relatively low cost of the materials. The heat is conducted to the heat dissipation material through the heat dissipation material, and the heat transfer from the surface of the heat dissipation material to the air is performed. Therefore, although there are various measures taken for the purpose of improving the heat dissipation characteristics, in the present invention, heat radiation is added to the heat dissipation material as one of means for further enhancing the heat dissipation effect.
つまり、放熱材では、熱交換効率を高めるために表面積を大きくする方法が一般的であるが、部品の小型化要求に対して放熱フィン間隔や高さのサイズ低減には限度がある。一方、特殊なケースとしてアルミナセラミックスの絶縁基板上に高熱伝導性を付与したメタライズ配線層を用いて回路形成するもの(例えば特許文献1)があるが、非常に高価である。そこで安価な処理法で高速処理性(数秒の処理であること)のある方法を考慮すると、熱放射機能である熱エネルギーの吸収・放射を高める黒色表面処理がある。それには、黒色のアルマイト被覆法(例えば特許文献2)および光の波長以下の微細な金属粒子の析出による化成法が利用可能である。 In other words, the heat dissipation material generally has a method of increasing the surface area in order to increase the heat exchange efficiency, but there is a limit in reducing the size of the heat dissipation fin interval and height in response to the demand for downsizing of the parts. On the other hand, there is a special case in which a circuit is formed by using a metallized wiring layer imparted with high thermal conductivity on an alumina ceramic insulating substrate (for example, Patent Document 1), but it is very expensive. Therefore, when considering an inexpensive processing method with high processing speed (that is, processing for several seconds), there is a black surface treatment that increases the absorption and emission of thermal energy, which is a thermal radiation function. For this, a black alumite coating method (for example, Patent Document 2) and a chemical conversion method by precipitation of fine metal particles below the wavelength of light can be used.
アルミニウム製放熱材の小型化・軽量化では、複雑な成型材に対する湯流れ性や脱型性を向上させるため多量のSi成分添加に加え、加工性や耐久性の向上および熱伝導性向上に微量の多種金属を添加させている。このようなアルミニウム以外の金属を多量に含んだ合金材のアルマイト処理では、低温で緻密な酸化処理を施しても、陽極酸化されないSiやFeおよびCu等の金属成分のため、均一で連続した酸化膜の被覆は望めないばかりか、電解処理での専用電極や治具の開発、接点の取り回しの工夫が工業化の障害となりやすい。なお、家電製品や事務用機器などの筐体に用いられる外装鋼材に外気への熱伝達を狙った放熱性黒色処理(例えば特許文献3)の例があるが、筐体の低温化には働くが、この処理により電子部品の小型化や高寿命化までには至っていない。 To reduce the size and weight of aluminum heatsinks, in addition to adding a large amount of Si components to improve the hot water flow and demoldability of complex molding materials, a small amount is added to improve workability and durability, and improve thermal conductivity. The various metals are added. In such anodizing of alloy materials containing a large amount of metals other than aluminum, even if a dense oxidation process is performed at a low temperature, metal components such as Si, Fe and Cu that are not anodized are uniform and continuous oxidation. Not only is it impossible to cover the membrane, but the development of dedicated electrodes and jigs for electrolytic treatment, and the contrivance of contact handling tend to be an obstacle to industrialization. In addition, there is an example of heat-dissipating black treatment (for example, Patent Document 3) aiming at heat transfer to the outside air on exterior steel materials used for housings such as home appliances and office equipment, but it works for lowering the housing temperature. However, this process has not yet led to the miniaturization and longevity of electronic components.
そこで、本発明は、電子機器部品の高機能化、小型化および高速化に伴う信号遅延、誤作動や部品寿命の低下などに対する熱対策問題として、熱輻射を付加させた微細な金属粒子の簡単な析出により発熱部品の温度上昇を抑制し、さらに放熱材自体の小型化要求に十分応えることを目的とするものである。 Therefore, the present invention provides a simple measure of fine metal particles to which heat radiation is added as a heat countermeasure problem for signal delays, malfunctions, and component life reductions associated with high functionality, miniaturization and high speed of electronic device parts. The purpose of this is to suppress the temperature rise of the heat-generating component by proper precipitation and to sufficiently meet the demand for downsizing of the heat dissipation material itself.
本発明者らは、亜鉛および/またはアルミニウムを含む表面上に熱エネルギーの吸収性及び熱放出性に優れた層を設けた放熱性部材およびその製造方法について鋭意検討し、本発明に至った。 The present inventors diligently studied a heat radiating member provided with a layer excellent in heat energy absorption and heat release on a surface containing zinc and / or aluminum, and a method for producing the heat radiating member, and reached the present invention.
すなわち、本発明の放熱性部材は、亜鉛および/またはアルミニウムを含む表面を有する被処理基材表面上に、ニッケルおよび/またはコバルトを主体とし、さらに銅および/または銀を含む下層と、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層とからなる複層皮膜を有し、波長4〜14μmの赤外線輻射率が少なくとも0.90であることを特徴とする放熱性部材である。 That is, the heat dissipating member of the present invention comprises a lower layer containing nickel and / or cobalt as a main component and further containing copper and / or silver on a surface of a substrate to be treated having a surface containing zinc and / or aluminum, aluminum, It has a multilayer coating composed of an upper layer containing at least one oxide selected from magnesium, calcium, beryllium and zinc, and has an infrared emissivity of 4 to 14 μm at least 0.90. It is a sex member.
本発明の放熱性部材の製造方法は、上記構成の放熱性部材の製造方法であって、亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を有する被処理基材を、ニッケルイオンおよび/またはコバルトイオンを主体とし、さらに銅イオンおよび/または銀イオンを含む酸性水溶液に接触させることを特徴とする放熱性部材の製造方法である。 The manufacturing method of the heat radiating member of this invention is a manufacturing method of the heat radiating member of the said structure, Comprising: The to-be-processed base material which has a to-be-processed surface containing zinc and / or aluminum is made into nickel ion and / or cobalt ion. It is a manufacturing method of a heat radiating member characterized by making it contact with the acidic aqueous solution which contains copper ion and / or silver ion as a main body.
本発明によれば、ニッケルおよびコバルトのうち少なくとも1種類と、銅および銀の少なくとも1種を含む下層の上に、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層を設けることにより、下層皮膜が脱落しにくく、塗膜密着性に優れた熱吸収層を、被処理基材の亜鉛および/またはアルミニウムを含む表面に設けることができる。この熱吸収層は、亜鉛および/またはアルミニウムを含む基材表面に対して、比較的低温で、無電解・短時間の一段処理で経済的な表面処理により、熱吸収性及び放熱性に優れた層として得ることができる。更に、本発明の放熱性部材の有する上記構成からなる層は、その組成を適宜選択することにより、有害な水溶性アンチモン化合物等を使用することなく、被処理基材の加工性、耐久性及び熱伝導性などの特性の向上のために各種成分が添加されている合金材上に製造することもできる。従って、本発明は、家電製品や光学機器部品、輸送機器部品、電子機器部品、建築材料など用途に利用価値が高い。 According to the present invention, at least one oxide selected from aluminum, magnesium, calcium, beryllium and zinc is included on a lower layer containing at least one of nickel and cobalt and at least one of copper and silver. By providing the upper layer, it is possible to provide a heat-absorbing layer excellent in coating film adhesion on the surface of the substrate to be treated containing zinc and / or aluminum by preventing the lower layer film from dropping off. This heat absorption layer is excellent in heat absorption and heat dissipation due to economical surface treatment with relatively low temperature, electroless and short-time one-step treatment on the surface of the base material containing zinc and / or aluminum. Can be obtained as a layer. Furthermore, the layer composed of the above-described structure of the heat-dissipating member of the present invention can be appropriately selected for its composition, without using harmful water-soluble antimony compounds, etc. It can also be produced on an alloy material to which various components are added in order to improve characteristics such as thermal conductivity. Therefore, the present invention has a high utility value for uses such as home appliances, optical equipment parts, transportation equipment parts, electronic equipment parts, and building materials.
本発明にかかる放熱性部材は、被処理基材表面上に熱吸収層である下層を有する。下層は、ニッケルおよび/またはコバルトを主体とし、さらに銅および/または銀を含み、下層上には、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層が設けられていることが必要である。本発明にかかる放熱性部材の波長4〜14μmの赤外線輻射率は少なくとも0.90、すなわち1未満、0.90以上、より好ましくは0.90から0.98の範囲内とされ、良好な熱吸収性及び熱放出性を得ることができる。 The heat radiating member concerning this invention has the lower layer which is a heat absorption layer on the to-be-processed base material surface. The lower layer is mainly composed of nickel and / or cobalt and further contains copper and / or silver, and an upper layer containing at least one oxide selected from aluminum, magnesium, calcium, beryllium and zinc is provided on the lower layer. It is necessary to be. The heat radiation member according to the present invention has an infrared emissivity at a wavelength of 4 to 14 μm of at least 0.90, that is, less than 1, 0.90 or more, more preferably within a range of 0.90 to 0.98. Absorption and heat release properties can be obtained.
ニッケルおよび/またはコバルトは、下層の金属成分の主体として含まれており、下層に5〜25質量%の割合で含有されていることが好ましい。下層は、膜比重が5.0以下、好ましくは2.0〜4.0の範囲にあるアモルファス状金属層であることが好ましい。膜比重が5.0以下のアモスファル状金属層についてニッケルを主体とした場合について説明すると、目視による外観が黒色〜灰黒色であり、透過型電子顕微鏡(TEM:250万倍)によっても金属原子の結晶格子縞が認められないものを指す。この金属層(皮膜)が金属結晶質と異なりアモルファス状であることは、遠赤外線の熱エネルギーの吸収性に優れ、熱輻射を向上させることになる。この熱輻射率がより良好である膜比重としては、金属ニッケルの比重の1/2以下の粗な膜状態が好ましい。金属ニッケルの比重の1/3〜1/2の範囲がより好ましい。膜比重が金属ニッケルの比重の1/3未満であると膜の付着力が低下し、1/2を超える場合はニッケル結晶が大きく成長し、熱エネルギーの吸収が低下する場合がある。 Nickel and / or cobalt is contained as a main component of the lower layer metal component, and is preferably contained in the lower layer in a proportion of 5 to 25% by mass. The lower layer is preferably an amorphous metal layer having a film specific gravity of 5.0 or less, preferably in the range of 2.0 to 4.0. The case where nickel is mainly used for the amosphalic metal layer having a membrane specific gravity of 5.0 or less will be described. The visual appearance is black to gray-black, and the metal atoms are observed by a transmission electron microscope (TEM: 2.5 million times). This refers to those in which no crystal lattice stripes are observed. The fact that this metal layer (coating) is amorphous unlike the metal crystalline is excellent in the absorption of far-infrared heat energy and improves thermal radiation. As the specific gravity of the film having a better thermal emissivity, a rough film state of 1/2 or less of the specific gravity of metallic nickel is preferable. A range of 1/3 to 1/2 of the specific gravity of metallic nickel is more preferable. When the specific gravity of the film is less than 1/3 of the specific gravity of metallic nickel, the adhesion of the film is reduced. When the specific gravity is more than 1/2, nickel crystals grow greatly and the absorption of thermal energy may be reduced.
上層の厚みは特に限定されないが、0.01〜0.5μm、中でも0.05〜0.5μmの範囲のものが、反射防止機能が優れるため好ましい。また、下層の厚みは、十分な黒味を得るため0.01〜1μmであることがより好ましい。これらの膜厚が上層、下層の何れも範囲内であり、加えて下層の皮膜の膜比重が5.0以下のアモルファス状金属層であると、放熱性が非常に良好な範囲となる。 The thickness of the upper layer is not particularly limited, but a thickness in the range of 0.01 to 0.5 μm, particularly 0.05 to 0.5 μm is preferable because of its excellent antireflection function. Further, the thickness of the lower layer is more preferably 0.01 to 1 μm in order to obtain a sufficient blackness. When the film thickness is within the range of both the upper layer and the lower layer, and the film specific gravity of the lower layer film is an amorphous metal layer having a film thickness of 5.0 or less, the heat dissipation is in a very good range.
被処理基材の被処理面は、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるものが利用可能である。被処理基材には、例えば、亜鉛および/またはアルミニウム合金めっき鋼、亜鉛および/またはアルミニウム合金めっきアルミニウム、亜鉛またはアルミダイカストなどの亜鉛および/またはアルミニウム合金からなる表面を有する金属材料のほか、アルミニウムや亜鉛を真空蒸着やスパッタリングで被覆したガラスや樹脂材料なども含まれる。被処理基材表面に亜鉛および/またはアルミニウムがないと、ニッケルおよび/またはコバルトが好ましくは5〜25質量%を占め、銅および/または銀を含む下層、好ましくは、膜比重が5.0以下のアモルファス状下層を密着良く形成することが困難なため好ましくない。被処理基材表面の組成(表面を構成する材料の組成)は、亜鉛及びアルミニウムの少なくとも1種が50質量%以上あることが好ましい。好ましい基材としては、アルミニウム系としては例えば、純アルミニウム、JIS 1000系が最も好ましく、次いで2000系、3000系、5000系、6000系、7000系、AC材、ADC材が好ましい。これらは亜鉛酸ナトリウム、亜鉛酸カリウム、フッ化亜鉛を含む亜鉛置換の析出処理をして使用することがより好ましい。マグネシウム合金も亜鉛置換処理して表面に亜鉛層を形成することにより本発明の処理が可能となる。また、亜鉛系合金材としてはZDC材、亜鉛被覆鋼材としては溶融亜鉛めっき鋼、電気亜鉛めっき鋼、真空蒸着亜鉛めっき鋼、Zn‐Al合金めっき鋼などが好ましい。これらの材料は混在しても同時に処理が可能である。 The surface to be treated of the substrate to be treated can be made of zinc, zinc alloy, aluminum or aluminum alloy. Examples of the substrate to be treated include a metal material having a surface made of zinc and / or an aluminum alloy such as zinc and / or aluminum alloy plated steel, zinc and / or aluminum alloy plated aluminum, zinc or aluminum die casting, and aluminum. In addition, glass or resin materials coated with zinc or zinc by vacuum deposition or sputtering are also included. If there is no zinc and / or aluminum on the surface of the substrate to be treated, nickel and / or cobalt preferably occupies 5 to 25% by mass, and a lower layer containing copper and / or silver, preferably the film specific gravity is 5.0 or less This is not preferable because it is difficult to form the amorphous lower layer with good adhesion. The composition of the surface of the substrate to be treated (composition of the material constituting the surface) is preferably such that at least one of zinc and aluminum is 50% by mass or more. As a preferable base material, for example, pure aluminum and JIS 1000 series are most preferable as the aluminum base, followed by 2000 series, 3000 series, 5000 series, 6000 series, 7000 series, AC material, and ADC material. These are more preferably used after being subjected to a precipitation treatment of zinc substitution including sodium zincate, potassium zincate and zinc fluoride. The magnesium alloy can also be treated by zinc substitution to form a zinc layer on the surface, thereby enabling the treatment of the present invention. Further, as the zinc-based alloy material, ZDC material, and as the zinc-coated steel material, hot dip galvanized steel, electrogalvanized steel, vacuum-deposited galvanized steel, Zn-Al alloy plated steel, etc. are preferable. Even if these materials are mixed, they can be processed simultaneously.
下層中には、ニッケルおよびコバルトの少なくとも1種と、銅および銀の少なくとも1種の他に、ニッケルおよび/コバルトや、銅および/または銀の金属ナノ粒子、酸化物、水酸化物、および成膜条件に応じて生成する亜鉛化合物や硫化化合物を含む不純物の少なくとも1種を更に含むことができる。 In the lower layer, in addition to at least one of nickel and cobalt and at least one of copper and silver, nickel and / or cobalt, copper and / or silver metal nanoparticles, oxides, hydroxides, and components. At least one of impurities including a zinc compound and a sulfide compound generated according to film conditions can be further included.
下層とともに熱吸収層を形成する上層は、透明性があり、入射光の閉じ込め効果を有する層として設けられたものである。そのために下層の熱吸収機能、好ましくは膜比重が5.0以下のアモルファス状金属層の熱吸収機能をより一層高めることができると同時に、熱吸収層としての皮膜全体の耐摩耗性や密着性を向上させ、下層の脱落を防止することができる。上層は、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ベリリウム、および酸化亜鉛のいずれか1種から、あるいはこれらの2種以上の混合物からなるものとすることができる。これらの酸化物の合計が概ね皮膜成分合計量の50質量%以上(100質量%である場合も含む)であることが好ましい。また、上層に酸化カルシウムまたは酸化マグネシウム、より好ましくは酸化ベリリウムを含む場合は熱伝導度を向上させるため特に好ましい。さらに、酸化亜鉛を含む場合は帯電防止や紫外線吸収効果も高めることができる。本発明の皮膜の2層構造は上層、下層が明確に分離している必要はなく、徐々に組成が変化する組成傾斜構造であってもかまわない。上層にも成膜条件に応じて生成する亜鉛化合物や硫化化合物を含む不純物が含まれていても良い。 The upper layer that forms the heat absorption layer together with the lower layer is provided as a layer that is transparent and has a confinement effect for incident light. Therefore, the heat absorption function of the lower layer, preferably the heat absorption function of the amorphous metal layer having a film specific gravity of 5.0 or less can be further enhanced, and at the same time, the wear resistance and adhesion of the entire film as the heat absorption layer Can be improved, and the lower layer can be prevented from falling off. The upper layer can be made of, for example, any one of aluminum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, beryllium oxide, and zinc oxide, or a mixture of two or more thereof. It is preferable that the total of these oxides is approximately 50% by mass or more (including the case of 100% by mass) of the total amount of the film components. In addition, it is particularly preferable that the upper layer contains calcium oxide or magnesium oxide, more preferably beryllium oxide, in order to improve thermal conductivity. Further, when zinc oxide is contained, the antistatic effect and the ultraviolet absorption effect can be enhanced. The two-layer structure of the film of the present invention does not need to be clearly separated from the upper layer and the lower layer, and may be a composition gradient structure in which the composition gradually changes. The upper layer may also contain an impurity containing a zinc compound or a sulfide compound generated according to the film forming conditions.
上層の更に上に、最上層として、0.05〜5μmの膜厚を有する無機材料または有機材料の透明保護層を形成することができる。つまり、使用される環境によって防食性を求められる場合があり、その期待耐用時間により最上層の種類や膜厚を選択することができる。例えば、無機系材料としては、Zr化合物やTi化合物あるいはSi化合物などが挙げられ、有機系材料としては、フッ素系ワニスやシリコーン系ワニスが挙げられる。 A transparent protective layer made of an inorganic material or an organic material having a thickness of 0.05 to 5 μm can be formed as the uppermost layer further on the upper layer. That is, anticorrosion may be required depending on the environment used, and the type and film thickness of the uppermost layer can be selected according to the expected service life. For example, the inorganic material includes a Zr compound, a Ti compound, or an Si compound, and the organic material includes a fluorine varnish and a silicone varnish.
本発明の放熱性部材の製造方法としては、以下の2つの方法を挙げることができる。
(1)亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を有する被処理基材を、ニッケルイオンおよびコバルトイオンのうち少なくとも1種類と、銅イオンおよび銀イオンの少なくとも1種と、必要に応じてフッ化物イオンと、を含む水溶液に接触させることにより、ニッケルおよびコバルトのうち少なくとも1種類と、銅および銀の少なくとも1種を含む下層、好ましくはアモルファス状金属層の下層を形成させたのち、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層を形成する第一の方法。
(2)亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を有する被処理基材を、ニッケルイオンおよびコバルトイオンのうち少なくとも1種類および、銅イオンおよび銀イオンの少なくとも1種と、亜鉛イオンと、必要に応じてフッ化物イオンと、を含む水溶液に接触させることにより、ニッケルおよびコバルトのうち少なくとも1種類と、銅および銀を含む下層、好ましくは膜比重が5.0以下のアモルファス状金属層の下層の形成を開始し、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層を下層と同時に形成する第二の方法。
As a manufacturing method of the heat radiating member of this invention, the following two methods can be mentioned.
(1) A substrate to be treated having a surface to be treated containing zinc and / or aluminum, at least one of nickel ions and cobalt ions, at least one of copper ions and silver ions, and optionally fluorides After contacting with an aqueous solution containing ions, at least one of nickel and cobalt and a lower layer containing at least one of copper and silver, preferably an amorphous metal layer, aluminum, magnesium A first method of forming an upper layer containing at least one oxide selected from calcium, beryllium and zinc.
(2) A substrate to be treated having a surface to be treated containing zinc and / or aluminum, and at least one of nickel ions and cobalt ions, at least one of copper ions and silver ions, zinc ions, and Accordingly, by contacting with an aqueous solution containing fluoride ions, at least one of nickel and cobalt and a lower layer containing copper and silver, preferably a lower layer of an amorphous metal layer having a film specific gravity of 5.0 or less A second method of starting formation and forming an upper layer containing at least one oxide selected from aluminum, magnesium, calcium, beryllium and zinc simultaneously with the lower layer.
本発明において膜比重が5.0以下のアモルファス状金属の下層を形成するための処理液には、ニッケルイオンおよびコバルトイオンのうち少なくとも1種類と、銅イオンおよび銀イオンの少なくとも1種と、必要に応じてフッ化物イオンと、を含む水溶液が使用できる。フッ化物イオンの濃度は1.0モル/L以上が好ましく、上限は飽和量(処理液中のカチオンの量、pH、フッ化物塩として添加した場合にその溶解度などから決まる飽和量)である。この処理液中にさらにアルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウムおよび亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含有させることにより、生成した下層が成長するのに続き、その上に実質的に透明なアルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム及び亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物が析出し、下層と上層を1回の処理で同時的に形成させることが可能になる。 In the present invention, the treatment liquid for forming the lower layer of the amorphous metal having a film specific gravity of 5.0 or less requires at least one of nickel ions and cobalt ions and at least one of copper ions and silver ions. Depending on the case, an aqueous solution containing fluoride ions can be used. The concentration of fluoride ions is preferably 1.0 mol / L or more, and the upper limit is the saturation amount (saturation amount determined from the amount of cations in the treatment liquid, pH, solubility when added as a fluoride salt, etc.). By further containing at least one oxide selected from aluminum, magnesium, calcium, beryllium and zinc in the treatment liquid, the formed lower layer is grown, and substantially transparent aluminum is then formed thereon. At least one oxide selected from magnesium, calcium, beryllium and zinc is precipitated, and the lower layer and the upper layer can be formed simultaneously by one treatment.
処理液中のニッケルイオン、コバルトイオン、銅イオン、銀イオンは、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、フッ化物、炭酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、水酸化物、酸化物などの形で加えることができる。特に硫化物、塩化物、炭酸塩(塩基性炭酸塩)、水酸化物が好ましい。 Add nickel ion, cobalt ion, copper ion and silver ion in the treatment solution in the form of sulfate, nitrate, chloride, fluoride, carbonate, acetate, oxalate, hydroxide, oxide, etc. Can do. In particular, sulfide, chloride, carbonate (basic carbonate) and hydroxide are preferable.
被処理基材の被処理表面がアルミニウムまたはその合金の場合には、エッチング補助剤としてフッ化物イオンを含むことがより好ましい。フッ化物イオンが存在するとアルミ材料に対して亜鉛置換処理することなく直接処理しても良好な外観を得ることができる。フッ化物イオンは、ニッケルやコバルトおよび銅または銀を供給する際、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、酢酸塩、シュウ酸塩などとして添加することにより両者を同時に補給することができる。 When the surface to be treated of the substrate to be treated is aluminum or an alloy thereof, it is more preferable that fluoride ions are contained as an etching aid. In the presence of fluoride ions, a good appearance can be obtained even if the aluminum material is directly treated without being subjected to zinc substitution treatment. Fluoride ions can be replenished simultaneously by adding them as sulfates, nitrates, chlorides, acetates, oxalates, etc. when supplying nickel, cobalt, copper or silver.
処理液のpHは特に限定されないが、7以下であることが好ましく、2〜6の範囲がより好ましい。 Although the pH of a process liquid is not specifically limited, It is preferable that it is 7 or less, and the range of 2-6 is more preferable.
本発明の処理液において、ニッケルおよびコバルトの両方の金属イオンを用いる場合は、金属イオン合計10質量部のうち、ニッケルイオンが2〜9質量部で、残部がコバルトイオンであることが好ましい。ニッケルイオンが2質量部未満であると素材種によっては十分な膜比重が5.0以下のアモルファス状金属層の皮膜を得られない場合があり、また、9質量部より多くても同様である。処理液中のニッケル及びコバルトの少なくとも1種の濃度は1〜50g/Lが好ましく、2〜30g/Lがより好ましい。銅および/または銀のイオン濃度は、ニッケルおよび/またはコバルトのイオン濃度に対して0.1モル%以上が好ましく、より好ましくは0.02〜0.2モル%の範囲で、0.01モル%未満であると膜比重が5.0以下のアモルファス状の金属皮膜が十分に得られない場合があり、2モル%を超える場合でも良好な皮膜は得られない場合がある。かかる処理液により、得られる皮膜の下層中でのニッケルおよび/またはコバルトに対する、銅および/または銀の割合は25〜40質量%の範囲であることがこのましい。 In the treatment liquid of the present invention, when both metal ions of nickel and cobalt are used, it is preferable that nickel ions are 2 to 9 parts by mass and the balance is cobalt ions out of a total of 10 parts by mass of metal ions. If the nickel ion is less than 2 parts by mass, a film with an amorphous metal layer having a sufficient film specific gravity of 5.0 or less may not be obtained depending on the material type. . The concentration of at least one of nickel and cobalt in the treatment liquid is preferably 1 to 50 g / L, and more preferably 2 to 30 g / L. The ion concentration of copper and / or silver is preferably 0.1 mol% or more with respect to the ion concentration of nickel and / or cobalt, more preferably in the range of 0.02 to 0.2 mol%, and 0.01 mol%. If it is less than%, an amorphous metal film having a film specific gravity of 5.0 or less may not be sufficiently obtained, and even if it exceeds 2 mol%, a good film may not be obtained. With such a treatment liquid, the ratio of copper and / or silver to nickel and / or cobalt in the lower layer of the resulting film is preferably in the range of 25 to 40% by mass.
処理液調製用のこれらの化合物は、水に溶解して処理液を調製するが、処理液はその効果を損なわない範囲で水以外の溶媒を含んでいても良い。その場合、水と相溶性のある溶媒、例えばアルコール類等が選択できる。処理液の濃度は、添加化合物が溶解できる濃度範囲であれば、特に制限されるものではないが、金属イオンとして3〜200g/Lとするのが望ましい。3g/L未満では、処理に長時間を要するようになり、200g/Lより多くなると一部未溶解の塩が析出することがある。アルミニウム、マグネシウム、または亜鉛を処理液中に添加することが好ましく、その合計濃度は、0.05〜20g/Lであることがさらに好ましい。 These compounds for preparing a treatment liquid are dissolved in water to prepare a treatment liquid, but the treatment liquid may contain a solvent other than water as long as the effect is not impaired. In that case, a solvent compatible with water, such as alcohols, can be selected. The concentration of the treatment liquid is not particularly limited as long as it is a concentration range in which the additive compound can be dissolved, but it is preferably 3 to 200 g / L as metal ions. If it is less than 3 g / L, a long time is required for the treatment, and if it exceeds 200 g / L, a partially undissolved salt may be precipitated. Aluminum, magnesium, or zinc is preferably added to the treatment liquid, and the total concentration is more preferably 0.05 to 20 g / L.
亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を処理液に接触させると、被処理表面から亜鉛および/またはアルミニウムが溶出し、その置換反応によって液中のNi、Coイオンが材料表面にナノ微粒子状として、または酸化物として表面に析出し、好ましくは膜比重が4.0以下のアモルファス状の金属皮膜を得ることができる。また、処理液に銅イオンおよび/または銀イオンが含まれる場合には、Niおよび/またはCoイオンより優先的に銅イオンおよび/または銀イオンが先行して置換反応しながら、遅れてNiおよび/またはCoイオンの置換反応が開始し、結果として安定的に膜比重が好ましくは4.0以下のアモルファス状の金属皮膜の形成が可能となる。これら両方の場合とも、液中にアルミニウム、マグネシウム、亜鉛等のイオンや酸化物等が存在すると、界面でのpH上昇に伴ってアルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム、亜鉛の酸化物が析出して皮膜上に堆積し、皮膜層の再溶解を防止するため、密着性に優れた皮膜が得られる。処理が終わった後、これを水洗、乾燥することにより、析出したアルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム、および亜鉛から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含む上層は、下層、好ましくは膜比重が好ましくは4.0以下のアモルファス状金属下層の保護皮膜になって皮膜の密着性、耐久性が向上するとともに反射防止層となり、赤外線吸収性能も向上する。処理液中にアルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム、および亜鉛の少なくとも1種のイオンが存在しない場合は、透明酸化物層が生成しにくいため、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム、亜鉛の酸化物ゾルやこれらの金属が溶解した前駆体溶液を塗布、焼成してアルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム、および亜鉛の酸化物の少なくとも1種を含む上層を形成することが好ましい。前駆体溶液の成分としては、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム、亜鉛の、シュウ酸塩、マレイン酸塩、硝酸塩、塩化物、β−ジケトン錯体などが好ましい。また、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ベリリウム、亜鉛を含む酸性溶液に接触させることにより、水酸化亜鉛を析出させ、水洗後に乾燥する方法により上層を形成することも同様に好ましい。 When the surface to be treated containing zinc and / or aluminum is brought into contact with the treatment liquid, zinc and / or aluminum is eluted from the surface to be treated, and Ni and Co ions in the liquid are formed into nano-particles on the material surface by the substitution reaction. Alternatively, an amorphous metal film having a film specific gravity of 4.0 or less can be obtained. Further, when copper ions and / or silver ions are contained in the treatment liquid, Ni and / or silver ions are delayed while copper and / or silver ions precede the Ni and / or Co ions. Alternatively, a Co ion substitution reaction starts, and as a result, an amorphous metal film having a film specific gravity of preferably 4.0 or less can be stably formed. In both cases, if ions, oxides, etc. of aluminum, magnesium, zinc, etc. are present in the liquid, the oxides of aluminum, magnesium, calcium, beryllium, zinc are deposited as the pH increases at the interface. A film having excellent adhesion is obtained because it is deposited on the film and prevents re-dissolution of the film layer. After the treatment, the upper layer containing at least one oxide selected from aluminum, magnesium, calcium, beryllium, and zinc deposited by washing with water and drying is preferably a lower layer, preferably a film specific gravity. It becomes a protective film of an amorphous metal lower layer of 4.0 or less, and the adhesion and durability of the film are improved and it becomes an antireflection layer, and the infrared absorption performance is also improved. When at least one ion of aluminum, magnesium, calcium, beryllium, and zinc is not present in the treatment liquid, a transparent oxide layer is difficult to be formed. Therefore, an oxide sol of aluminum, magnesium, calcium, beryllium, zinc, Preferably, a precursor solution in which these metals are dissolved is applied and baked to form an upper layer containing at least one oxide of aluminum, magnesium, calcium, beryllium, and zinc. As a component of the precursor solution, oxalate, maleate, nitrate, chloride, β-diketone complex of aluminum, magnesium, calcium, beryllium, zinc is preferable. It is also preferable to form an upper layer by a method in which zinc hydroxide is precipitated by contact with an acidic solution containing aluminum, magnesium, calcium, beryllium, and zinc, followed by drying after washing with water.
本発明を実施する場合、被処理基材の被処理面と処理液との接触方法には、被処理基材を処理液中に浸漬したり、被処理基材の被処理表面にスプレー等により塗布したりすることで処理液を接触させる方法が採用できる。 When carrying out the present invention, the method of contacting the treated surface of the substrate to be treated with the treatment liquid includes immersing the treated substrate in the treatment liquid or spraying the treated surface of the treated substrate by spraying or the like. A method of bringing the treatment liquid into contact with the coating can be employed.
処理温度としては、特に制限されるものではないが、0〜80℃の範囲、好ましくは20〜50℃の範囲で処理するのが望ましい。処理時間は、処理液の濃度、処理方法、処理温度等により一概に制限することはできないが、通常は数秒〜数分間、好ましくは5〜180秒間、処理液と金属材料素材とを接触させる。処理時間が長くなりすぎると、析出したナノ微粒子状金属、または酸化物は粒径が大きく成長して、熱吸収性能を低下させたり、素材表面の形状を損なう場合がある。また、処理後は速やかに水洗等により、処理液を除去するのが望ましい。処理液と接触させる前に、常法に従い脱脂等の前処理を施しておくことも望ましい。 Although it does not restrict | limit especially as processing temperature, It is desirable to process in the range of 0-80 degreeC, Preferably it is the range of 20-50 degreeC. Although the treatment time cannot be generally limited by the concentration of the treatment liquid, the treatment method, the treatment temperature, etc., the treatment liquid and the metal material material are usually contacted for several seconds to several minutes, preferably 5 to 180 seconds. If the treatment time is too long, the deposited nanoparticulate metal or oxide has a large particle size and may deteriorate the heat absorption performance or impair the shape of the material surface. Further, it is desirable to remove the treatment liquid immediately after washing by washing with water or the like. It is also desirable to perform a pretreatment such as degreasing according to a conventional method before contacting with the treatment liquid.
本発明における下層と上層の境界は、これらの組成が変化する明確な境界(界面)として形成されていても、下層の組成が連続的あるいは断続的に変化して上層となる境界として形成されてもよい。 Even if the boundary between the lower layer and the upper layer in the present invention is formed as a clear boundary (interface) in which these compositions change, the lower layer composition is formed as a boundary that becomes an upper layer by changing continuously or intermittently. Also good.
また、被処理基材の表面に予め粗面化処理を施してから、上述した複層皮膜を形成することもできる。粗面化の程度は、被処理基材と複層皮膜との熱交換率を高めて放熱性を更に向上させることができるように適宜設定することができる。例えば、Ra(JIS-B-0633-2001:算術平均表面粗さ)が0.5〜10μmの範囲となるように粗面化することが好ましい。被処理基材の表面の粗度を大きくするための表面化の方法としては、例えば、物理的な方法としてブラスト処理があげられ、化学的な方法としては酸洗のほかケミカルエッチングの組合せが使用可能である。 Moreover, after performing a roughening process on the surface of a to-be-processed base material previously, the multilayer film mentioned above can also be formed. The degree of roughening can be appropriately set so that the heat exchange rate between the substrate to be treated and the multilayer coating can be increased to further improve the heat dissipation. For example, the surface is preferably roughened so that Ra (JIS-B-0633-2001: arithmetic average surface roughness) is in the range of 0.5 to 10 μm. As a method of surfaceization for increasing the surface roughness of the substrate to be treated, for example, a blast treatment is given as a physical method, and a chemical etching combination can be used as a chemical method in addition to pickling. It is.
以下に本発明を実施例および比較例によって説明する。本発明は以下実施例に示した範囲に限定されるものではない。 The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. The present invention is not limited to the scope shown in the following examples.
(実施例1〜4及び比較例1〜5)
以下に実施例1〜4および比較例1〜5を説明する。表1に示す組成の処理液を調製し、表2に示す条件で試験材料を製作した。
試験板:
試験板としては、ADC12のアルミ板(厚さ1mm、50×100mm)を、アルカル脱脂剤(日本パーカライジング(株)製 FC-315)で脱脂、水洗、乾燥したもの、およびこれを水酸化ナトリウム溶液に酸化亜鉛を溶解して調整した亜鉛置換めっき浴で30秒間処理し、表面を金属亜鉛で被覆した亜鉛被覆アルミ板の2種を使用した。
(Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5)
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 will be described below. A treatment liquid having the composition shown in Table 1 was prepared, and test materials were produced under the conditions shown in Table 2.
Test plate:
As a test plate, an ADC12 aluminum plate (thickness 1 mm, 50 × 100 mm) was degreased, washed and dried with an alcal degreasing agent (FC-315 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.), and a sodium hydroxide solution. Two types of zinc-coated aluminum plates were used which were treated with a zinc-displacement plating bath prepared by dissolving zinc oxide for 30 seconds and whose surfaces were coated with metallic zinc.
表1に示す組成の処理液を調製(溶媒として純水を使用)し、フッ化物イオンを含む処理液を45℃に加温して試験板を30秒間浸漬し、表面に下層と上層を同時形成した。処理後は水洗し、150℃で5分間乾燥した。試験板には実施例1〜4、及び比較例1〜5は亜鉛被覆アルミ板を使用した。液のpHは希硫酸またはアンモニア水で調整した。 A treatment solution having the composition shown in Table 1 was prepared (using pure water as a solvent), the treatment solution containing fluoride ions was heated to 45 ° C., and the test plate was immersed for 30 seconds, and the lower layer and the upper layer were simultaneously formed on the surface. Formed. After the treatment, it was washed with water and dried at 150 ° C. for 5 minutes. In Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5, zinc-coated aluminum plates were used as test plates. The pH of the liquid was adjusted with dilute sulfuric acid or aqueous ammonia.
(実施例5)
実施例1と同じ亜鉛被覆アルミ板と処理液組成1で作製した処理板にフッ素樹脂ワニス(関東電化工業(株)製KD270)の溶液を2g/m2となるよう塗布し、80℃で乾燥させて試験板を作製した。
(実施例6)
亜鉛被覆を行わないADC12のアルミ板に対して、実施例1の同じ処理液組成1で作製した処理板に、アルミナゾル10g/Lの溶液を膜厚0.5μmとなるよう塗布し、150℃で乾燥させて試験板を作製した。
(実施例7)
実施例1と同じ亜鉛被覆アルミ板と処理液組成1で作製した処理板を、10g/Lのシリカゾル(日産化学(株)製スノーテックスN)に20秒間浸漬し、150℃で1時間乾燥させて表面に酸化ケイ素の上層を形成して試験板を作製した。
(Example 5)
The solution was applied to a 2 g / m 2 of the fluorine resin varnish treated plate produced by the process liquid composition 1 and the same zinc-coated aluminum plate as in Example 1 (Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. KD270), dried at 80 ° C. To prepare a test plate.
(Example 6)
A coating of alumina sol 10 g / L was applied to a treatment plate produced with the same treatment solution composition 1 of Example 1 on an aluminum plate of ADC12 not coated with zinc so as to have a film thickness of 0.5 μm and dried at 150 ° C. To prepare a test plate.
(Example 7)
A treated plate made of the same zinc-coated aluminum plate as in Example 1 and treated solution composition 1 was immersed in 10 g / L of silica sol (Snowtex N manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) for 20 seconds and dried at 150 ° C. for 1 hour. A test plate was prepared by forming an upper layer of silicon oxide on the surface.
(比較例6)
輻射率を比較するために素材ADC12(70×50×t2mm)に黒色アルマイト皮膜10μmを用意した。
(比較例7)
輻射率を比較するために素材ADC12(70×50×t2mm)に放熱塗料「クールテックCT-100」オキツモ(株)製の塗布品20μmを用意した。
(Comparative Example 6)
In order to compare the emissivities, a black alumite film 10 μm was prepared on the material ADC12 (70 × 50 × t 2 mm).
(Comparative Example 7)
In order to compare the emissivities, a heat-dissipating paint “Cooltech CT-100” coated product 20 μm manufactured by Okitsumo Co., Ltd. was prepared on the material ADC12 (70 × 50 × t 2 mm).
得られた試験材料について以下の性能評価を行った。
1)外観:色差計(日本電色工業(株)製カラーメーター)にて光吸収性能の指標として試験材料表面のL値を測定して評価(L値が小さいほど光吸収性が優れる)した。
2)耐摩耗性:試験材料表面を白色の紙(キムワイプ)で20往復擦り、脱落して紙に付着した黒色皮膜の量を目視で判定した。
A:付着が認められないもの
B:やや付着したもの
C:紙が黒くなったもの
3)輻射率試験(波長4〜14μmの遠赤外線輻射率測定):テストパネルの片側中央部に10cmの間隔から熱風を垂直に吹き、反対側から分光輻射率計で輻射強度を測定する。温度範囲は60〜62℃。分光輻射率計:日本バーンズ(株)製「赤外線輻射率計」を使用。輻射率εは1.0に近づくほど熱放射性に優れる。評価結果を表3に示す。また、図1に、放熱率試験での比較例4の黒色アルマイトと、実施例1の波長4〜14μmの遠赤外線輻射率輻射強度チャートを示す。
4)Niを主体とする膜比重:試料(10cm×10cm)を1サンプルとし、その半分を膜厚測定用とし、残り半分を皮膜重量測定用とした。膜厚測定用サンプルは中央部と両端の三等分し、この3枚からの皮膜断面のSEM像からNiを主体とする平均膜厚を算出する(場合によってはEDS分析結果のマッピングを併用)。この後、残り半分から硝酸溶液で皮膜を溶解除去して、その前後の重量を計測し、皮膜溶解溶液のICP分析により、皮膜の各組成金属の量を測定する。これらの数値より膜比重を算出する。走査型電子顕微鏡:JSM-6490を使用。
5)化学状態分析及び表面分析:皮膜表面層の構成元素分析としてX線光電子分光分析装置(ESCA-3400)を使用。
The following performance evaluation was performed about the obtained test material.
1) Appearance: Evaluation was performed by measuring the L value of the test material surface as an index of light absorption performance with a color difference meter (color meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). .
2) Abrasion resistance: The surface of the test material was rubbed 20 times with white paper (Kimwipe), and the amount of the black film that had fallen off and adhered to the paper was visually determined.
A: No adhering B: Somewhat adhering C: Black paper 3) Emissivity test (measurement of far-infrared emissivity with a wavelength of 4 to 14 μm): 10 cm spacing at the center of one side of the test panel Hot air is blown vertically from the opposite side, and the radiation intensity is measured with a spectral emissivity meter from the opposite side. The temperature range is 60-62 ° C. Spectral emissivity meter: “Infrared emissivity meter” manufactured by Nihon Burns Co., Ltd. is used. As the emissivity ε approaches 1.0, the thermal emissivity is excellent. The evaluation results are shown in Table 3. Moreover, in FIG. 1, the black alumite of the comparative example 4 in the heat dissipation rate test and the far-infrared radiation rate radiation intensity chart of the wavelength 4-14 micrometers of Example 1 are shown.
4) Film specific gravity mainly composed of Ni: One sample (10 cm × 10 cm) was used for measuring the film thickness, and the other half was used for measuring the film weight. The film thickness measurement sample is divided into three parts at the center and both ends, and the average film thickness mainly composed of Ni is calculated from the SEM images of the film cross-section from these three sheets (in some cases, mapping of EDS analysis results is also used) . Thereafter, the film is dissolved and removed from the remaining half with a nitric acid solution, the weights before and after the film are measured, and the amount of each component metal of the film is measured by ICP analysis of the film solution. The membrane specific gravity is calculated from these numerical values. Scanning electron microscope: JSM-6490 is used.
5) Chemical state analysis and surface analysis: X-ray photoelectron spectroscopic analyzer (ESCA-3400) is used as a constituent element analysis of the coating surface layer.
また、これらの皮膜構造を確認するために、ESCAによる表面分析を実施した。その結果、各実施例および各比較例では生成した全ての皮膜が膜厚0.01〜0.5μmの上層と膜厚0.1〜1μmの下層からなることが確認された。実施例1の皮膜分析結果を代表例として図2にESCAによる表面分析での各元素スペクトル測定結果と、それらから作成したデプスプロファイルを図3及び図4に示す。皮膜成分のZnと素材成分Alの交点を界面とすると、皮膜厚は約220nmで、ZnとNiが傾斜した膜ではなく、全般的にZn、Ni、Cuが混在した皮膜である。特徴的にはCuが表層側に、Niが基材側にそれぞれ偏重傾向を示しており、これは、Znとの置換析出においてCuとNi同時に行われ、Niと比べて電位的にCuが貴な金属である分、表層側に多く析出し、反応の基点になったものと判断できる。加えて、表層にZnの極わずかなピークが確認された。 Moreover, in order to confirm these film | membrane structures, the surface analysis by ESCA was implemented. As a result, it was confirmed that in each Example and each Comparative Example, all the generated films were composed of an upper layer having a thickness of 0.01 to 0.5 μm and a lower layer having a thickness of 0.1 to 1 μm. As a representative example of the film analysis result of Example 1, FIG. 2 shows each element spectrum measurement result in the surface analysis by ESCA, and FIG. 3 and FIG. When the intersection of the coating component Zn and the raw material component Al is defined as the interface, the coating thickness is about 220 nm, and the coating is generally a mixture of Zn, Ni, and Cu, not a tilted film of Zn and Ni. Characteristically, Cu tends to be unevenly distributed on the surface layer side and Ni is on the substrate side. This is performed simultaneously with Cu and Ni in substitutional precipitation with Zn, and Cu is more noble than Ni. It can be judged that it was a large amount of metal and deposited on the surface layer side to become the base point of the reaction. In addition, a very slight Zn peak was confirmed on the surface layer.
さらに、この下層は膜比重が粗なアモルファス状であることを確認するため、図5にSEM像を、図6(a)及び(b)にFE−TEM像をそれぞれ示す。図5のSEMの皮膜観察から、Niを主体とする下層は100〜300nm程度の間隔の凹凸をなしており、一方、図6(a)及び(b)に示すFE−TEM観察では、100〜300nm程度で電子線の回折縞が見られなかった。すなわち、電子線の散乱が殆ど見られなかった。加えて、このときのNi付着量は189mg/m2あり、平均膜厚を150nmとしてNi層の膜比重を計算したところ2.83となった。金属Niの比重は8.902であるから、それと比べて比重が1/3程度の粗なアモルファス状であると判断できる。 Furthermore, in order to confirm that this lower layer is in an amorphous state with a rough film specific gravity, FIG. 5 shows an SEM image, and FIGS. 6A and 6B show an FE-TEM image. From the SEM film observation of FIG. 5, the Ni-based lower layer has irregularities with a spacing of about 100 to 300 nm, while in the FE-TEM observation shown in FIGS. The diffraction fringes of the electron beam were not observed at about 300 nm. That is, almost no electron beam scattering was observed. In addition, the Ni adhesion amount at this time was 189 mg / m 2, and the film specific gravity of the Ni layer was calculated with an average film thickness of 150 nm, which was 2.83. Since the specific gravity of the metal Ni is 8.902, it can be determined that the metal Ni has a rough amorphous shape with a specific gravity of about 1/3.
Claims (16)
亜鉛および/またはアルミニウムを含む被処理表面を有する被処理基材を、ニッケルイオンおよび/またはコバルトイオンを主体とし、さらに銅イオンおよび/または銀イオンを含む酸性水溶液に接触させることを特徴とする放熱性部材の製造方法。 On the surface of the substrate to be treated having a surface containing zinc and / or aluminum, the lower layer mainly containing nickel and / or cobalt and further containing copper and / or silver and aluminum, magnesium, calcium, beryllium and zinc are selected. A method for producing a heat-dissipating member having a multilayer film comprising an upper layer containing at least one oxide and having an infrared emissivity of at least 0.90 at a wavelength of 4 to 14 μm,
Heat dissipation characterized by bringing a substrate to be treated having a surface to be treated containing zinc and / or aluminum into contact with an acidic aqueous solution mainly containing nickel ions and / or cobalt ions and further containing copper ions and / or silver ions. A method for manufacturing a structural member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009201647A JP5484834B2 (en) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Heat dissipation member and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009201647A JP5484834B2 (en) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Heat dissipation member and method for manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011052264A JP2011052264A (en) | 2011-03-17 |
JP5484834B2 true JP5484834B2 (en) | 2014-05-07 |
Family
ID=43941562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009201647A Expired - Fee Related JP5484834B2 (en) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Heat dissipation member and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5484834B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6196985B2 (en) * | 2013-08-29 | 2017-09-13 | Jx金属株式会社 | Surface-treated metal material, metal foil with carrier, connector, terminal, laminate, shield tape, shield material, printed wiring board, metal processed member, electronic device, and printed wiring board manufacturing method |
CN112566459B (en) * | 2020-11-30 | 2022-01-11 | 瑞声科技(南京)有限公司 | Manufacturing method of heat dissipation device and heat dissipation device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59208079A (en) * | 1983-05-11 | 1984-11-26 | Nippon Hyomen Kagaku Kk | Formation of film having superior heat radiating power on surface of aluminum material |
JPS60190569A (en) * | 1984-03-08 | 1985-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ir radiating film |
JPH0684270B2 (en) * | 1986-01-20 | 1994-10-26 | 松下電器産業株式会社 | Infrared radiation coating |
JP3260639B2 (en) * | 1996-10-23 | 2002-02-25 | アルプス電気株式会社 | Zinc-substituted nickel plating method for aluminum |
JP4300100B2 (en) * | 2003-12-04 | 2009-07-22 | 株式会社サンビックス | Black anti-rust treated metal, black anti-rust coating forming treatment liquid set, and black anti-rust coating forming method using the same |
JP2006342369A (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Toyo Kohan Co Ltd | SURFACE TREATED Al SHEET |
TW200934889A (en) * | 2007-10-12 | 2009-08-16 | Nihon Parkerizing | Light-absorbing member and method of manufacturing same |
-
2009
- 2009-09-01 JP JP2009201647A patent/JP5484834B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011052264A (en) | 2011-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI515333B (en) | Method for forming protective coating layer of magnesium alloy and protective coating layer of magnesium alloy therefrom | |
WO2010092622A1 (en) | Chrome-plated part and manufacturing method of the same | |
KR102058889B1 (en) | Plated steels | |
JP5592582B1 (en) | Pre-coated aluminum plate and heat sink for in-vehicle LED lighting | |
KR100700436B1 (en) | Black galvanized steel sheet | |
JP6216953B2 (en) | Method for producing metal laminate including silver-tin alloy plating layer | |
WO2021261066A1 (en) | Composite material, composite material manufacturing method, and terminal | |
Zhang et al. | Comparison study of gold coatings prepared by traditional and modified galvanic replacement deposition for corrosion prevention of copper | |
JP5484834B2 (en) | Heat dissipation member and method for manufacturing the same | |
JP5873465B2 (en) | Al-coated steel sheet excellent in total reflection characteristics and corrosion resistance and its manufacturing method | |
Wang et al. | Effect of additives and heat treatment on the formation and performance of electroless nickel-boron plating on AZ91D Mg alloy | |
Han et al. | A smart electroplating approach to fabricate mechanically robust and fluorine-free Ni-W alloys based superhydrophobic coating on Al alloy | |
CN101962789B (en) | Electrolytic copper foil for high-power LED flexible circuit board and preparation method thereof | |
JP5608047B2 (en) | Painted steel sheet for LED bulb and LED bulb | |
KR102344257B1 (en) | Steel plate for container and method for manufacturing steel plate for container | |
WO2023171668A1 (en) | Composite material, production method for composite material, and terminal | |
KR20110016048A (en) | Method for treating the surface of metals | |
JP4672796B2 (en) | Magnesium-lithium alloy, rolled material, molded product, and manufacturing method thereof | |
JP5159786B2 (en) | Light absorbing member and manufacturing method thereof | |
Kure-Chu et al. | Multilayered Sn/Ag3Sn electroplating on Cu alloys for high reliable electronic/electric materials | |
Labisz | Reflectivity of anodised Al-Si alloy surface of belt pulleys used in combustion engines | |
JP2014209457A (en) | Precoat aluminum plate and heat sink for on-vehicle led lighting | |
JP2004250787A (en) | Black galvanized steel sheet | |
WO2024190727A1 (en) | Composite material, composite material production method, terminal, and terminal production method | |
JP6049362B2 (en) | Black aluminum material and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120601 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130917 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131118 |
|
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: 20140210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5484834 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |