JPH1171698A - ビスマス酸化物被膜作製用電解液 - Google Patents
ビスマス酸化物被膜作製用電解液Info
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Abstract
積および複雑形状の基板上にも、膜厚および組成が均一
で結晶性の優れたビスマス酸化物被膜を形成する方法を
提供する。 【解決手段】 ビスマス塩および過酸化物を含む電解液
を用いて電解成膜を行う。
Description
膜を形成しうるビスマス酸化物被膜作製用電解液に関す
る。
触媒成分、また粒界絶縁型半導体コンデンサ、バリスタ
などのセラミック半導体材料の添加成分として用いられ
ている。このようなビスマス酸化物被膜の形成方法は、
スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法などの乾式成
膜法、またはスプレイパイロリシス法、ゾル−ゲル法、
液相成長法などの湿式成膜法などによって基板上に成膜
することが試みられている。
スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法などの乾式成
膜法によった場合、大型で高価な成膜装置を必要とし、
また、成膜可能な基板面積が制限される、組成や膜厚制
御が難しい、複雑な形状の物体への成膜が難しい等の欠
点を有していた。
ル法、液相成長法などの湿式成膜法によった場合、数百
℃の高温加熱が必要になるため、熱に弱い基板を用いる
ことができず、また、基板加熱用の装置が必要となり、
使用環境も限られてくるという欠点を有していた。
な従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、ビ
スマスおよび過酸化物を含む溶液中で電解することによ
り、大型の成膜装置を必要とすることなく、大面積およ
び複雑形状の基板上にも、膜厚および組成が均一で結晶
性の優れたビスマス酸化物被膜を容易に得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
よび過酸化物を含む溶液からなることを特徴とする。
溶液であればよい。例えば、ビスマスとして、水溶性お
よび油溶性のビスマス塩を含有し、過酸化物として水溶
性および油溶性の過酸化物を含有する水溶液等を用いる
ことができる。ここでいうビスマスおよび過酸化物と
は、投入原料にかかわらず溶液中においてその形態を示
すものであればよい。
い。例えば、硫酸ビスマス、臭化ビスマス、塩化ビスマ
ス、クエン酸ビスマス、ヨウ化ビスマス、硝酸ビスマ
ス、リン酸ビスマス等がある。さらに、ビスマス金属、
酸化ビスマス、水酸化ビスマス等を酸性溶液中で溶解さ
せたものを用いることができ、加水分解性のあるオキシ
塩化ビスマス等のビスマス塩をエタノール、アセトン等
の有機溶媒に溶解させて用いても良い。
はない。例えば、過酸化水素、ペルオキソ硝酸、ペルオ
キソ一硫酸、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ一硫酸ナト
リウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ一硫
酸カリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ一
炭酸ナトリウム、ペルオキソ一炭酸カリウム、ペルオキ
ソ二炭酸ナトリウム、ペルオキソ二炭酸カリウム、ペル
オキソ一リン酸、ペルオキソ二リン酸、ペルオキソ一リ
ン酸ナトリウム、ペルオキソ二リン酸ナトリウム、ペル
オキソ一リン酸カリウム、ペルオキソ二リン酸カリウ
ム、ペルオキソホウ酸、ペルオキソホウ酸ナトリウム等
がある。
および過酸化物として使用する化合物は、それぞれ一種
類のものを用いてもよく、あるいは複数のものを混合し
て用いてもよい。
化物の濃度を、広い範囲で設定することが可能である
が、低濃度すぎると電解による被膜を得にくく、高濃度
すぎるとゲル状態となる傾向がある。このため、通常、
ビスマスおよび過酸化物のそれぞれの濃度が、0.00
1mol/L〜1.0mol/L程度の範囲にあること
が適当であり、特にそれぞれの濃度が0.1mol/L
程度であることが好ましい。
酸化物を含む溶液を用いて電解反応を行うことにより、
結晶性のビスマス酸化物被膜を作製することができる。
これに対して、ビスマスを含むが過酸化物を含まない溶
液からは、用いる基板の材質によっては基板の溶出が起
こり、ビスマス酸化物被膜は得られない。
膜を作製するには、通常の電解法がいずれも採用でき
る。例えば、三極式の電解セルを形成装置として用いた
場合、作用電極電位は、電解液中のビスマスおよび過酸
化物濃度に応じて設定可能であるが、通常Ag/AgC
l電極基準で+0.1〜+2.0V程度が適当であり、
+0.5から+1.5V程度が好ましく、+0.7〜+
1.3V程度が特に好ましい。また、電解液の液温は、
広い範囲で設定可能であるが、通常は10℃〜100℃
程度が適当であり、40℃〜80℃程度が好ましい。ま
た、電解液のpH範囲も、広い範囲で使用可能である
が、pH8〜14の範囲であれば良く、特にpH10〜
13程度とすることが好ましい。この際、pH3以上の
溶液中では、ほとんどのビスマス塩では加水分解により
電解液が白濁してしまうため、その場合にはビスマス錯
体形成が必要である。使用する錯化剤としては特に限定
はない。例えば、エチレンジアミン四酢酸塩、ジエチレ
ントリアミン五酢酸、1、2−シクロヘキサンジアミン
四酢酸等が挙げられる。これらの錯化剤は、それぞれ一
種類のものを用いてもよいし、あるいは複数のものを混
合して用いてもよい。
る基体としては、特に限定はない。例えば、白金、金、
ステンレス鋼などの金属材料、セラミックス材料、ガラ
ス材料等が挙げられる。また、基体には、電解を行う前
に表面改質等の前処理や、基体の導電性が低い場合には
導電化処理を施しても良い。
験について説明する。なお使用した薬品は、すべて試薬
特級(ナカライテスク(株))であった。ビスマス酸化
物被膜作製用基体(すなわち作用電極)としては、su
s304板(Fe−Cr−Ni合金、サイズ10×15
×0.5mm)を用い、常法に従い、脱脂、エッチング
処理を行った。また電解セルは、通常用いられている三
極式のもの(対極:Pt箔20×30×0.1mm、高
純度化学(株)、参照電極:飽和KCl入りAg/Ag
Cl、堀場製作所(株)、セル容量:300mL)を使
用した。
膜作製用電解液を入れた後、恒温槽中にセットしたの
ち、所定の条件で電解を行う。
120分で電解を行ったところ、sus304板上に密
着力のある膜が生成された。この膜をX線回折法により
測定したところ、図1のように、チャートには結晶性の
Bi2O3およびsus304板に起因するピークが認め
られた。さらに、X線光電分光法のチャートにおいても
Bi−Oの結合エネルギーピークのみが認められ、ビス
マス酸化物の存在を裏付けるものであった。また、走査
電子顕微鏡による観察では、図2のように、緻密な膜形
成が認められた。
膜作製用電解液を入れた後、恒温槽中にセットしたの
ち、所定の条件で電解を行う。
120分で電解を行ったところ、sus304板上に密
着力のある膜が生成された。この膜を実施例1の場合と
同様にX線回折法等の手法によって同定したところ、ビ
スマス酸化物であることが確認された。
膜作製用電解液を入れた後、恒温槽中にセットしたの
ち、所定の条件で電解を行う。
120分で電解を行ったところ、sus304板上に密
着力のある膜が生成された。この膜を実施例1の場合と
同様にX線回折法等の手法によって同定したところ、ビ
スマス酸化物であることが確認された。
膜作製用電解液を入れた後、恒温槽中にセットしたの
ち、所定の条件で電解を行う。
120分で電解を行ったところ、sus304板の溶出
が認められ、ビスマス酸化物の被膜は認められなかっ
た。
ス塩および過酸化物を含む溶液を用い、この溶液中で電
解することにより、大掛かりな装置を必要とせず、大綿
製および複雑形状の基板上にも、膜厚および組成が均一
で結晶性の優れたビスマス酸化物被膜を容易に得ること
ができる。
X線回折チャートを示す図である。
観察によるビスマス皮膜の表面を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ビスマスおよび過酸化物を含む溶液から
なることを特徴とするビスマス酸化物皮膜作成用電解
液。 - 【請求項2】 前記ビスマスとして、硫酸ビスマス、臭
化ビスマス、塩化ビスマス、クエン酸ビスマス、ヨウ化
ビスマス、硝酸ビスマス、リン酸ビスマス、またはビス
マス金属の溶解液、酸化ビスマスの溶解液、水酸化ビス
マスの溶解液、オキシ塩化ビスマスの溶解液のうちの少
なくとも一つを用いたことを特徴とする請求項1記載の
ビスマス酸化物被膜作製用電解液。 - 【請求項3】 前記過酸化物に、過酸化水素水、ペルオ
キソ酸、ペルオキソ炭酸塩、ペルオキソリン酸塩、ペル
オキソホウ酸塩のうちの少なくとも一つを用いたことを
特徴とする請求項1または請求項2記載のビスマス酸化
物被膜作製用電解液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23259497A JP3887899B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ビスマス酸化物被膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23259497A JP3887899B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ビスマス酸化物被膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1171698A true JPH1171698A (ja) | 1999-03-16 |
JP3887899B2 JP3887899B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=16941814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23259497A Expired - Fee Related JP3887899B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ビスマス酸化物被膜の製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3887899B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1548157A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-06-29 | Henkel KGaA | Corrosion-protection by electrochemical deposition of metal oxide layers on metal substrates |
JP2007238990A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Osaka City | 銀酸化物膜電解形成用組成物 |
CN104762646A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种三维有序大孔三氧化二铋电致变色薄膜的制备方法 |
CN114216949A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-22 | 佛山科学技术学院 | 一种丝网印刷电极、及其制作方法和检测方法 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP23259497A patent/JP3887899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1548157A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-06-29 | Henkel KGaA | Corrosion-protection by electrochemical deposition of metal oxide layers on metal substrates |
WO2005064045A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-14 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Corrosion-protection by electrochemical deposition of metal oxide layers on metal substrates |
JP2007238990A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Osaka City | 銀酸化物膜電解形成用組成物 |
CN104762646A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种三维有序大孔三氧化二铋电致变色薄膜的制备方法 |
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CN114216949B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-08-08 | 佛山科学技术学院 | 一种丝网印刷电极、及其制作方法和检测方法 |
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