JPS6140316B2 - - Google Patents

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JPS6140316B2
JPS6140316B2 JP57003982A JP398282A JPS6140316B2 JP S6140316 B2 JPS6140316 B2 JP S6140316B2 JP 57003982 A JP57003982 A JP 57003982A JP 398282 A JP398282 A JP 398282A JP S6140316 B2 JPS6140316 B2 JP S6140316B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
matrix
solution
sem
metal
epma
Prior art date
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Expired
Application number
JP57003982A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5842768A (en
Inventor
Shosefu Adei
Meiyaa Ririi
Miuteru Arekusandaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
METAFUYU Ltd
Original Assignee
METAFUYU Ltd
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 METAFUYU Ltd filed Critical METAFUYU Ltd
Publication of JPS5842768A publication Critical patent/JPS5842768A/en
Publication of JPS6140316B2 publication Critical patent/JPS6140316B2/ja
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  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、1つの材料を他の材料に、特に1つ
の金属を他の金属に結合するためにとくに有用で
ある、ある種の新規な溶液に関する。 米国特許出願第319672号及びこれと対応して本
願と同時に提出された特願昭57−3980号(特開昭
57−174495号公報)において、第2導電性材料を
第1導電性材料の隣接表面と接触させて配置し、
前記第2導電性材料は解離可能な溶液の形態であ
る、そして 前もつて決定した周波数の断続電気信号を前記
第1および第2の材料へ加え、これによつて前記
第2材料を前記第1材料と融合する、 ことを含んでなる、第2金属または導電性材料を
第1金属または他の導電性材料の中へまたは上へ
融合する方法が記載されている。 この方法によると、第2材料の溶液は水性また
は有機である。望ましくは、水溶液を使用し、そ
れはPH0.4〜14を有し、その中の第2材料の量は
溶液の0.10〜10重量%の範囲であり、そしてこの
溶液の抵抗は10〜80オームcmの範囲である。 好ましくは第1および第2の材料の両方は金属
である。たとえば、第1材料は鉄または鉄合金で
あり、そして第2材料はモリブデン、タングステ
ンまたはインジウムである。広範な種類の鉄およ
び/または非鉄の組み合わせが考えられる。 示したように、米国特許出願第319672号ならび
に米国特許出願第224762号中に示されている方法
の1つの実施態様は、他の金属(以後「第1」金
属)に対して融合すべき金属(以後「第2金
属」)を含有する溶液の使用を包含し、「金属」と
いう語は単一の金属のみならず金属の合金を意味
すると理解すべきである。 米国特許出願第224762号およびもう一つの米国
特許出願第319678号は、両方の金属成分が固体で
ある、金属を融合する他の方法も開示している。
特願昭57−3981号(特開昭57−174496号公報参
照)この他の方法は、便宜上「固体対固体」方式
と呼ぶことができる。しかしながら、本発明は、
融合すべき金属の1つが初め溶液の形態である別
の方法に使用する溶液にのみ関する。これは、便
宜上、「液体対固体」方式と呼ぶ。 この明細書中で使用する「融合(fusion)」と
いう語は第1金属のマトリツクス中における第2
金属の原子または分子による浸透(固体拡散)を
意味する。 この明細書中で使用する「電気信号」は所定の
周波数範囲のパルス状電流を意味する。 米国特許出願第319672号中に開示されている金
属溶液のあるものおよびここに記載する他のもの
は、新規であり、本発明の基礎を構成する。広義
には、これらの溶液は、水性であり、約0.4〜14
のPH、10〜80オームcmの抵抗を有し、そして次の
成分を含有する: (1) 他の金属に対して融合すべき解離可能な多価
金属の化合物、 (2) 化合物と錯化可能な化合物、化合物(1)および
(2)は水中に可溶性であるか、あるいは水溶性の
錯体を形成する。 (3) 溶液中に(1)および(2)およびそれらの錯体を保
持する機能を有する安定剤、 (4) 反応速度を促進し、多価金属の原子価を低い
原子価に減少し、そして(1)と(2)との間の錯化作
用を触媒する機能を有する触媒。酸性および/
またはアルカリ性の物質を使用して、使用条件
に適したPHを確保し、かつ金属化合物(1)および
(2)を溶液中に保持することを促進することもで
きる。 これらの溶液のあるものは、金属および/また
は錯体の溶解を確保するのに十分な量の有機溶媒
を含むことができる。 他の溶液のあるものは、導電性増大剤を必要と
する。そして所望の最終結果に依存して、光沢剤
も存在することができる。湿潤剤または界面活性
剤も添加することができる。 これらの溶液を使用することにより、通常の融
合法を用いるとき通常起こる付随する物理的また
は化学的な変化を伴わないで、米国特許出願第
319672号に記載する方法を用い、効率よく、経済
的に、周囲温度において、溶解した金属を第1金
属と融合することが可能であることを発見した。 本発明のこれらの目的および他の目的および面
は、以下の説明および図面から明らかとなるであ
ろう。図面には、本発明のこれらの溶液のある種
の特定の実施態様が図解されている。 第51図〜第50図中のグラフである図面にお
いて、垂直軸は対数であり、水平軸は直線であ
る。そしてこれらのグラフにおいて、表面層はマ
トリツクスおよびそれと融合した元素の濃度(重
量%)が両方共射影により示して50%である点と
して取つた。 第1図および第2図について説明すると、これ
らの図面は本発明の方法を実施するために用いる
本発明による装置を略斜視図で図解する。 第1図において、固体対固体の方法が例示され
ており、数字10は電力供給器であり、そして数
字11は発振器である。 発振器の出力の一方の側は、ホルダー12を経
て電極13へ接続されている。ホルダー12は回
転チエツクを有し、そして電極13の回転速度を
コントロールするトリガーを有する。回転速度は
5000〜10000rpmの間で可変である。 電極13はマトリツクスと融合すべき材料から
構成されている。この方法を実施しかつ処理すべ
きマトリツクスまたは支持体は、14で示されて
いる。また、マトリツクスはクランプ15および
ライン16により発振器の出力の他方の側に接続
されている。 これらの接続により、信号が供給されるとき、
電極は正に帯電し、そしてマトリツクスは負に帯
電する。 第2図において、対応する成分は対応する数字
を付されている。しかしながら、この実施態様に
おいて、用いる方法は液体対固体法として特徴づ
けられる。この装置において、融合すべき材料は
溶液の形であり、そして容器17中に保持されて
いる。容器17は管18により電極19へ接続さ
れている。電極19は絶縁ハンドル20を有する
板であり、このハンドルを経て発振器11の出力
の一方の側は接続されている。この出力は電極1
9中の主チヤンネル21中に導びかれる。チヤン
ネル21は、電極20の下面に開いている一連の
側チヤンネル22を有する。容器17からの流れ
は重力またはポンプにより、そしてハンドル20
の23のような弁によりコントロールできる。さ
らにコントロールするため、溶液の分配をいつそ
う均一にするため、そして異質物質が含まれるの
を防ぐため、電極19の表面は好ましくは綿また
はナイロンのような透過性膜でカバーされてい
る。 融合を実施するために、50000ワツト/cm2を加
えること、あるいは10000アンペア/cm2程度の電
流を印加することが必要であることがわかつた。 実際的観点から、10000アンペア/cm2は処理す
べきマトリツクスへ損傷なしに絶えず印加するこ
とはできない。 しかしながら、3アンペアの大きさを有する
2.5マイクロ秒〜28.6ナノ秒のパルス状信号を電
極へ加えることは実際的であることがわかり、そ
してこれはほぼ0.3mm2の区域を融合させる。 第1図に示す装置である区域を融合するために
は、電極13、マトリツクス14および発振器の
出力を図示するように接続する。 オペレータは回転する電極13をマトリツクス
の上表面と接触させてマトリツクス表面上を前も
つて決定した速度で動かして、電極材料をマトリ
ツクスに適用し、それと融合させる。 また、交番信号を連続的に加えると、支持体ま
たはマトリツクス中にかなりの熱が発生し、そし
てこの熱の発生を克服しかつ溶接を回避するため
には、本発明の装置において発生する信号は熱の
消散を許す半波信号であることがわかつた。 各材料、すなわちマトリツクスおよび適用すべ
き材料の両方は特別の抵抗特性をもつ。こうし
て、これらの材料の一方または両方を変えるごと
に、回路の抵抗を変える。 第3図において、R1=電極の抵抗 R2=マトリツクスの抵抗、そして R3=10および11の回路の抵抗。 R1およびR2を変えると、発生する信号の周波
数およびその信号の振幅が変化する。 前述のように、3アンペアの振幅を有する信号
は好ましい振幅であると信じられる。振幅がこれ
より大きくなると、マトリツクスの脱炭素または
燃焼が起こり、そしてこの振幅より小さいと、水
酸化物が界面に形成する。 第7図は、本発明による装置において使用する
発振器回路の略線図である。 その回路において、電力供給器30を入力を横
切つて接続し、そして入力を横切つてコンデンサ
31を接続する。コンデンサ31の一方の側は
LC回路32を経て接続する。LC回路32は、可
変インダクタンスコイル33とそれと並列に接続
されたコンデンサ34とからなる。 LC回路32は、結晶発振器回路の1つの側へ
接続されている。結晶発振器回路は結晶35、イ
ンダクタンス36、NPNトランジスタ37およ
び可変抵抗器38とキヤパシタンス39とから構
成されたRC回路からなる。 この発振器回路は出力50へ、一方の側のコン
デンサ40と他方の側のダイオード41を経て接
続されて、出力50を横切つて半波信号を発生す
る。 実際に使用した装置におて、いくつかの成分は
次の特性を有した: 31=1.2フアラド 32=0.3ピコフアラド 33=0−25ミリヘンリー 35=400−30kHz 36=20ミリヘンリー 37=NPN 38=3.5μフアラド 39=0−500オーム 40=400μフアラド 41=ダイオード 信号の振幅を3アンベアに維持するため、R1
抵抗器38を変え、そして周波数を変えるため、
インダクタンスコイル33を変える。 C=第3図の回路のキヤパシタンおよびR1
R2およびR3が前に特徴づけた抵抗であるとき、
融合信号の最適な周波数F0は次式で決定でき
る: ここでL=R1・R2・R3 そしてC=回路のキヤパシタンス LおよびCはよく知られた方法で決定できる。 F0は処理する材料と適用する材料に依存する
が、400Hz〜35MHzの範囲である。周波数は、こ
の方法の速度を決定すると、信じられる。 前もつて決定した区域を融合させるため、その
面積を測定する。各放電はほぼ0.3mm2を融合させ
るので、移動速度は次式により決定できる。: 移動速度=F×0.3×60/mm/分/A 式 F=F/2そして A=カバーすべき面積(mm2) F1は1秒当りの放電回数である。 前述のように、抵抗R1およびR2は既知の方法
で測定できる。 しかしながら、液相中の抵抗の測定は安定でな
いことがわかつた。この場合において、抵抗は標
準の方式で測定する。2本の電極、間隔1cmおよ
び面積1cm2を液相の浴中に配置し、そして抵抗を
20秒の遅れせ測定した。可変パラメーターを決定
し、そして第1図および第3図に示すように装
置、マトリツクスおよびプローブを接続した後、
プローブ13をマトリツクスの表面上をそれと接
触させて前もつて決定した速度で動かす。 回転速度も融合物の品質に影響を及びすと信じ
られる。回転速度が5000rpmであるとき、仕上げ
は不均一の200〜300μの仕上げであり、そして
10000rpmであるとし、仕上げは実質的に15μの
仕上げである。 第2図の装置は第1図の装置と同じ方法で操作
し、そして方法は固体電極の代わりに液体電極を
使用する以外、本質的に同一である。 以下の特定の実施例において、装置と関連した
かつこの方法における溶液の使用はいつそう明り
ように理解されるであろう。 これらの実施例の各々において、電極は、説明
から明らかなように、放電するとき、電極が正に
帯電し、そしてマトリツクスが負に帯電するよう
に接続した。 第2導電性化学元素の溶液を用いて、第2導電
性化学元素を第1導電性化学元素の固体マトリツ
クス中へ融合することに関して、各溶液に関する
と、この方法は周囲温度20℃において次のように
実施した。 マトリツクス14の金属を前述の回路中に接続
した。周波数を前記式に従つて決定し、そして電
極を第1金属の表面上に式により決定した変化
する期間動かすことによつて容器17中の溶液を
適用した。第1金属の表面上の第2の金属溶液の
均一な分布を確保するために、電極を綿のガーゼ
またはナイロンでカバーした。明らかなように、
他の材料を使用できる。この配置は、また、グラ
フアイト電極を使用したとき、溶液の汚染を制限
する役目した。それらはグラフアイト粒子を動く
間に解放する傾向を有した。 次いで処理した試料をのこ切りで切断して断面
試料を形成し、冷水で洗浄し、超音波洗浄し、プ
ラスチツク中に埋め込み、研削し、みがいて平坦
な表面と均一な縁を生成した。研削するとき縁を
失なう傾向のある軟質金属を有する他の試料で
は、2つの断面を処理した表面で面対面の接触関
係で固定し、前のように埋め込み、研削し、そし
てみがいた。 埋め込んだ後、試料を、鋼、すなわち鉄支持体
についてナイタル(Nital)で、そして銅、すな
わち非鉄支持体について過酸化水素アンモニウム
(Ammonium Hydrogen Peroxide)で、エツチ
ングした。 ある適用の間、周波数または適用速度を時々調
整することを必要した。これらの調整は溶液の組
成の変化またはマトリツクスの変動のためであつ
た。 融合した界面の半定量的電子プローブミクロ分
析は、エネルギー分散X線分光分析(Energy
Dispersive X−Ray Spectroscopy)(EDX)お
よび走査電子顕微鏡(Scanning Electron
Microscrpe(SEM)を用いて実施した。 埋め込みプラスチツクの表面を、その上にほぼ
20μmの炭素層を真空蒸発器内で蒸着することに
よつて、導電性とした。この手順を用いて、そう
でないと非導電性材料上の電荷の蓄積および引き
続くSEM像の不安定性を防止した。EDXにより
検知可能な輻射を生成しない炭素を、より普通の
金属被膜の存在下に使用して、このような被膜と
元素分析との干渉を防止した。 SEMの操作条件は、異常信号および連続的輻
射を最小として、同時に最良の可能な立体的分解
能を得るように選択した。 EDXのによる元素分析に典型的に用いた条件
は、次のとおりであつた: 加速電位 10−20kV 最終開口 200−300 スポツトの大きさ 50nm ビーム電流 100−300pA 使用距離 12−34mm 倍率 5000−10000 試料の角度 ビームに対して垂直 テイクオフ(Take off)角度 225゜ 計数速度(Count rate) 800−2000cps 活動時間(Live time) 60−80sec エネルギー検量は、1.486keVにおいてAKd
の放射および8.040keVにおいてCuKの放射を用
いて試験した。 それほど標準ではない半定量的分析を元素濃度
の決定に応用し、保証参照物質(NBS478、78%
Cu−24%ZnおよびNBS479a、Ni、11%、Cr18
%、Fe)を用いて結果を検証した。参照物質の
多数個の分析は、NBSからの保証値ときわめてよ
く一致した。±1%の平均精度を達成した。分析
した体積の大きさは、次の等式1から計算した: pR(x)=0.064(E0l68−Ecl68) ここでR(x)は質量範囲(X線生成体積)で
あり、 p=分析した物質の密度 E0=加速電位 Ec=臨界励起エネルギー 分析した体積の直径は典型的な分析した元素に
ついて計算し、次のとおりであることがわかつ
た: Ni 0.46 Cu 0.39 Fe 0.55 W 0.30 拡散深さを評価するため、静止ビームを前述の
質量範囲よりも大きい間隔で界面を横切つて配置
した。こうして分析の精度を保証した。 元素濃度の結果を、融合界面を横切る各測定点
について重量%で記載した。 前述のように、米国特許第319672号中に開示さ
れた金属溶液は新規であり、そして本発明の基礎
を構成する。広義には、これらの溶液は水溶液で
あり、約0.4〜14のPH、10〜80オームcmの抵抗を
有し、そして次の成分を含有する: (1) 他の金属に対して融合すべき解離可能な多価
金属の化合物、 (2) 化合物と錯化可能な化合物、化合物(1)および
(2)は水中に可溶性であるか、あるいは水溶性の
錯体を形成する。 (3) 溶液中に(1)および(2)およびそれらの錯体を保
持する機能を有する安定剤、 (4) 反応速度を促進し、多価金属の原子価を低い
原子価に減少し、そして(1)と(2)との間の錯化作
用を触媒する機能を有する触媒。酸性および/
またはアルカリ性の物質を使用して、使用条件
に適したPHを確保し、かつ金属化合物(1)および
(2)を溶液中に保持することを促進することもで
きる。 これらの溶液のあるものは、金属および/また
は錯体の溶解を確保するのに十分な量の有機溶媒
を含むことができる。 他の溶液のあるものは、導電性増大剤を必要と
する。そして所望の最終結果に依存して、光沢剤
も存在することができる。湿潤剤または界面活性
剤も添加することができる。 種々の解離性多価金属化合物、通常金属の塩ま
たは酸を、それらが水溶液の媒質中に可溶性であ
るかぎり、成分(1)として使用できる。典型的な化
合物は、次のとおりである:モリブデン酸ナトリ
ウム、タングステン酸ナトリウム、硫酸インジウ
ム、硫酸第一ニツケル、塩化第一ニツケル、クロ
ロ金酸、三酸化クロム、硫酸クロム、塩化クロ
ム、塩化カドミウム、硫酸カドミウム、塩化第一
スズ、硫酸第一コバルト、シアン化銀、硝酸銀。 通常の成分(1)は、溶液の合計重量に基づいて、
0.10〜10重量%の範囲で使用できる。しかしなが
ら、他の量を使用することができ、特定の使用量
は所定の場合において他の使用条件に依存する。 成分(2)として有用な代表的な錯化剤は、ピロリ
ン酸塩、エチレンジアミン四酢酸、クエン酸、ヨ
ウ化カリウムなどである。ピロリン酸塩は安定剤
としても作用する。 この成分は通常溶液の重量の3〜10重量%を構
成する。しかしながら、この量は変化することが
でき、そして(1)と最適な錯化を与えるように選択
すべきである。 広範な種類の安定剤および触媒を、それぞれ成
分(3)および(4)として使用できる。典型的な安定剤
は、次のとおりである:ホウ酸、クエン酸、クエ
ン酸塩、ピロリン酸塩、酢酸塩および硫酸アルミ
ニウム。一方適当な触媒は、次のとおりである:
金属イオン、たとえば、鉄、ニツケル、アンチモ
ンおよび亜鉛のイオン、および有機化合物、たと
えば、デキストリン、ヒドロキノン、ゼラチン、
ペプシンおよびアカシアゴム。 これらの成分量は、変化することができるが、
通常各々の溶液の0.01〜0.5重量%の範囲内に入
る。 広範な種類を使用して所望のPH値を得ることが
できる。典型的な酸および塩基は、次のとおりで
ある: 酸:硫酸、塩酸、フツ化水素酸、オルトリン
酸、クエン酸およびシユウ酸。 塩基:水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムおよび塩基性塩たとえ
ばアルカリの炭酸塩および重炭酸塩。 典型的な光沢剤はホルムアルデヒドおよび二硫
化炭素。ある溶液において用いる界面活性剤また
は湿潤剤は、ラウリル硫酸ナトリウムである。他
の既知のものを代わりに使用でき。 ある溶液において、導電性増大剤たとえば硫酸
ナトリウムを使用できる。 以下の実施例,およびにおいて、第一鉄
および第二鉄のイオンを溶液に添加する。イオン
は明らかにモリブデンと同時にマトリツクスへ移
行するが、マトリツクスまたはそれと融合したモ
リブデンへの見掛けの材料の効果は存在しなかつ
た。 マトリツクス中へのモリブデンの移行は、第二
鉄および第一鉄のイオンの存在により増大するこ
とがわかつた。この機構の精確な性質は未知であ
るが、これらのイオンの存在はMo+6の低い原子
価状態への還元を増大する錯体を形成すると信じ
られる。 ある種のほかの溶液は、第2元素の沈澱を排除
する第2の化学導電性元素を必要とする。これら
の物質は、たとえば、クエン酸、ピロリン酸ナト
リウム、またはエチルジアミン四酢酸またはそれ
らの同等物である。 適当な緩衝剤を、また、必要に応じて、ある種
の溶液に加える。 水は常に脱イオンされている。 生成物の外観が優雅であることが要求されるあ
る種の用途に、少量の光沢剤、たとえば、ホルム
アルデヒド、二硫化炭素、ベンゼン、硫酸または
それらの同等物を使用することができる。 これらの実施例において、特記しないかぎり、
鋼マトリツクスはASA1018であり、そして銅マ
トリツクスはASTM B−1333合金110であつ
た。 実施例 アトラス(Atlas)A151 1020鋼を第2図の装
置にマトリツクス14として接続し、そして水中
のモリブデン酸アンモニウムの10%溶液を容器1
7中に入れた。 特性および処理条件は、次のとおりであつた: マトリツクスの抵抗 0.0018オーム プローブの抵抗 150キロオーム 回路の抵抗 0.01オーム 周波数 650Hz、0.4ピコフアラド 接触区域 2cm2 速度 60cm/分 処理深さ 約0.5μm 表面の析出 約15μm 20秒の遅延後、間隔1cmの板を1cm2横切る測定
によつて決定した。 実施例の試料を熱腐食試験に付した。25%の
硫酸を表面に20分間325℃において適用し、表面
の浸透は存在しなかつた。 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ モリブデン酸ナトリウム 37.8 硫酸アンモニウム第一鉄 7 硫酸アンモニウム第二鉄 8.6 クエン酸 66.0 水(蒸留したもの) 997ml ラウリル硫酸ナトリウム 0.5 水酸化アンモニウム 要求するPHにする量 アカシア(アラビアゴム) 0.1−0.2 ホルムアルデヒド 7.5ml この溶液は、次の特性を有した: PH =7.5 抵抗 =19オームcm Mo+6濃度 =1.8重量% Fe+2 =0.10重量% Fe+3 =0.10重量% Mo+濃度は1.5重量%から2.5重量%まで変
えることができ、PHは7.2〜8.2の範囲であり、そ
して抵抗は17〜25オームcmの範囲であることがで
きる。 反応条件 マトリツクス:銅 電極:グラフアイト 電極カバー:織製綿 周波数:9.09kHz 適用速度:736.2mm/分 適用時間:2分 実施例およびに記載した溶液において、第
一鉄イオンと第二鉄イオンは、Mo+6原子価状態
を低い原子価状態に還元する作用とすると信じら
れる。 イオンは第6図に示すように明らかに同時に移
送されるが、マトリツクスまたはモリブデンの特
性に実質的な影響を及びさないことが明らかであ
る。 この試料を光学顕微鏡で検査すると、ピツトを
含まない暗い銀色の連続のモリブデン被膜が存在
する。 下表および第6図、すなわち、マトリツクスと
適用した金属との間の界面を横切るSEM/
EPMA走査のに示すように、モリブデンは少なく
とも4μmの深さに融合し、表面析出はほぼ1μ
mであることがわかる。
The present invention relates to certain novel solutions that are particularly useful for bonding one material to another, particularly one metal to another. U.S. Patent Application No. 319672 and corresponding Japanese Patent Application No. 57-3980 filed at the same time as the present application.
57-174495), a second conductive material is placed in contact with an adjacent surface of the first conductive material,
the second electrically conductive material is in the form of a dissociable solution, and applying an intermittent electrical signal of a predetermined frequency to the first and second materials, thereby causing the second material to A method of fusing a second metal or conductive material into or onto a first metal or other conductive material is described, the method comprising: fusing a second metal or other conductive material into or onto a first metal or other conductive material. According to this method, the solution of the second material is aqueous or organic. Preferably, an aqueous solution is used, it has a PH of 0.4-14, the amount of the second material in it is in the range of 0.10-10% by weight of the solution, and the resistance of this solution is 10-80 ohm cm is within the range of Preferably both the first and second materials are metal. For example, the first material is iron or an iron alloy and the second material is molybdenum, tungsten or indium. A wide variety of ferrous and/or non-ferrous combinations are possible. As indicated, one embodiment of the method shown in U.S. Patent Application No. 319,672 as well as U.S. Patent Application No. 224,762 involves the use of a metal to be fused to another metal (hereinafter "first" metal). (hereinafter "second metal"), the term "metal" should be understood to mean not only a single metal but also an alloy of metals. US Patent Application No. 224,762 and another US Patent Application No. 319,678 also disclose other methods of fusing metals, where both metal components are solids.
Japanese Patent Application No. 57-3981 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-174496) This other method can be conveniently referred to as a "solid-to-solid" method. However, the present invention
It concerns only solutions used in other methods in which one of the metals to be fused is initially in the form of a solution. For convenience, this is referred to as a "liquid-to-solid" scheme. As used herein, the term "fusion" refers to a second metal in a matrix of a first metal.
Refers to penetration by metal atoms or molecules (solid-state diffusion). As used herein, "electrical signal" refers to a pulsed current of a predetermined frequency range. Certain of the metal solutions disclosed in US Patent Application No. 319,672 and others described herein are new and form the basis of the present invention. Broadly speaking, these solutions are aqueous and contain approximately 0.4 to 14
PH, has a resistance of 10-80 ohm cm, and contains the following components: (1) a compound of a dissociable polyvalent metal to be fused to another metal, (2) a compound complexed with Possible compounds, compound (1) and
(2) is soluble in water or forms a water-soluble complex. (3) a stabilizer that functions to keep (1) and (2) and their complexes in solution; (4) a stabilizer that accelerates the reaction rate and reduces the valence of the polyvalent metal to a lower valency; A catalyst that has the function of catalyzing the complexing action between (1) and (2). acidic and/or
Alternatively, use an alkaline substance to ensure the appropriate pH for the usage conditions, and use metal compounds (1) and
It can also help keep (2) in solution. Some of these solutions may contain a sufficient amount of organic solvent to ensure dissolution of the metal and/or complex. Some other solutions require conductivity enhancers. And depending on the desired end result, brighteners can also be present. Wetting agents or surfactants can also be added. By using these solutions, U.S. Patent Application No.
It has been discovered that it is possible to efficiently and economically fuse molten metal with a first metal at ambient temperature using the method described in No. 319,672. These and other objects and aspects of the invention will become apparent from the following description and drawings. The drawings illustrate certain specific embodiments of these solutions of the invention. In the drawings, which are graphs in Figures 51-50, the vertical axis is logarithmic and the horizontal axis is straight. In these graphs, the surface layer was taken as the point where the concentration (wt%) of the matrix and the elements fused thereto were both 50%, as shown by projection. Referring to FIGS. 1 and 2, these figures illustrate in a schematic perspective view an apparatus according to the invention used to carry out the method of the invention. In FIG. 1, the solid-to-solid method is illustrated, where numeral 10 is the power supply and numeral 11 is the oscillator. One side of the output of the oscillator is connected to an electrode 13 via a holder 12. The holder 12 has a rotation check and a trigger for controlling the rotation speed of the electrode 13. The rotation speed is
It is variable between 5000 and 10000 rpm. Electrode 13 is composed of the material to be fused with the matrix. The matrix or support on which the method is carried out and to be treated is designated 14. The matrix is also connected by clamp 15 and line 16 to the other side of the oscillator output. When these connections provide a signal,
The electrodes are positively charged and the matrix is negatively charged. In FIG. 2, corresponding components are labeled with corresponding numbers. However, in this embodiment, the method used is characterized as a liquid-to-solid method. In this device, the material to be fused is in the form of a solution and is held in a container 17. The container 17 is connected to the electrode 19 by a tube 18. The electrode 19 is a plate with an insulating handle 20 through which one side of the output of the oscillator 11 is connected. This output is electrode 1
9 into the main channel 21. Channel 21 has a series of side channels 22 that open to the underside of electrode 20 . Flow from container 17 is by gravity or pump and by handle 20
It can be controlled by a valve such as No. 23. For further control, to ensure uniform distribution of the solution, and to prevent the inclusion of foreign substances, the surface of the electrode 19 is preferably covered with a permeable membrane, such as cotton or nylon. It has been found that it is necessary to apply 50,000 watts/cm 2 or a current of the order of 10,000 amperes/cm 2 to effect fusion. From a practical point of view, 10,000 amperes/cm 2 cannot be constantly applied to the matrix to be treated without damage. However, having a magnitude of 3 amps
It has been found practical to apply a pulsed signal of 2.5 microseconds to 28.6 nanoseconds to the electrodes, and this fuses an area of approximately 0.3 mm2 . To fuse the sections of the apparatus shown in FIG. 1, electrodes 13, matrix 14 and the output of the oscillator are connected as shown. The operator brings the rotating electrode 13 into contact with the upper surface of the matrix and moves it over the matrix surface at a predetermined speed to apply and fuse the electrode material to the matrix. Also, the continuous application of alternating signals generates considerable heat in the support or matrix, and in order to overcome this heat generation and avoid welding, the signals generated in the apparatus of the invention must be It turned out to be a half-wave signal that allowed heat to dissipate. Each material, both the matrix and the material to be applied, has special resistance properties. Thus, each change in one or both of these materials changes the resistance of the circuit. In FIG. 3, R 1 = resistance of the electrodes R 2 = resistance of the matrix and R 3 = resistance of the circuits of 10 and 11. Changing R 1 and R 2 changes the frequency of the signal generated and the amplitude of that signal. As previously mentioned, a signal having an amplitude of 3 amps is believed to be the preferred amplitude. Above this amplitude decarbonization or combustion of the matrix occurs, and below this amplitude hydroxides form at the interface. FIG. 7 is a schematic diagram of an oscillator circuit used in the device according to the invention. In that circuit, a power supply 30 is connected across the input and a capacitor 31 is connected across the input. One side of the capacitor 31 is
It is connected via the LC circuit 32. The LC circuit 32 includes a variable inductance coil 33 and a capacitor 34 connected in parallel with the variable inductance coil 33. LC circuit 32 is connected to one side of the crystal oscillator circuit. The crystal oscillator circuit consists of an RC circuit composed of a crystal 35, an inductance 36, an NPN transistor 37, a variable resistor 38, and a capacitance 39. This oscillator circuit is connected to the output 50 via a capacitor 40 on one side and a diode 41 on the other side to generate a half wave signal across the output 50. In the actual equipment used, some components had the following properties: 31 = 1.2 furads 32 = 0.3 picofurads 33 = 0-25 millihenries 35 = 400-30kHz 36 = 20 millihenries 37 = NPN 38 = 3.5μ Farad 39 = 0 - 500 ohms 40 = 400μ Farad 41 = Diode To maintain the signal amplitude at 3 amps, R 1
To change resistor 38 and change the frequency,
Change the inductance coil 33. C = capacitance and R 1 of the circuit of Figure 3,
When R 2 and R 3 are the previously characterized resistances,
The optimal frequency F 0 of the fused signal can be determined by: where L=R 1 .R 2 .R 3 and C=capacitance of the circuit. L and C can be determined in a well-known manner. F 0 depends on the materials being processed and applied, but ranges from 400Hz to 35MHz. It is believed that the frequency determines the speed of this method. To fuse the previously determined areas, measure their area. Since each discharge fuses approximately 0.3 mm2 , the moving speed can be determined by the following equation: : Moving speed = F 1 ×0.3 × 60/mm/min/A Formula F 1 = F 0 /2 and A = Area to be covered (mm 2 ) F 1 is the number of discharges per second. As mentioned above, resistances R 1 and R 2 can be measured using known methods. However, measurements of resistance in the liquid phase were found to be unstable. In this case, the resistance is measured in a standard manner. Two electrodes, 1 cm apart and an area of 1 cm 2 are placed in a bath of liquid phase, and the resistance is
Measurements were made with a delay of 20 seconds. After determining the variable parameters and connecting the apparatus, matrix and probes as shown in Figures 1 and 3,
The probe 13 is moved over the surface of the matrix in contact therewith at a predetermined speed. It is believed that rotation speed also affects the quality of the fusion. When the rotation speed is 5000rpm, the finish is uneven 200~300μ finish, and
The speed is assumed to be 10,000 rpm, and the finish is essentially a 15μ finish. The device of FIG. 2 operates in the same manner as the device of FIG. 1, and the method is essentially the same except that liquid electrodes are used instead of solid electrodes. In the specific examples below, the use of solutions in conjunction with the apparatus and in this method will be clearly understood. In each of these examples, the electrodes were connected such that when discharging, the electrodes were positively charged and the matrix was negatively charged, as will be apparent from the description. For fusing a second electrically conductive chemical element into a solid matrix of a first electrically conductive chemical element using solutions of a second electrically conductive chemical element, for each solution, the method involves the following steps at an ambient temperature of 20°C: It was carried out as follows. The metals of matrix 14 were connected into the circuit described above. The frequency was determined according to the above formula and the solution in container 17 was applied by moving the electrode over the surface of the first metal for varying periods of time determined by the formula. The electrodes were covered with cotton gauze or nylon to ensure uniform distribution of the second metal solution on the surface of the first metal. As is clear,
Other materials can be used. This arrangement also served to limit contamination of the solution when using graphite electrodes. They had a tendency to release graphite particles during movement. The treated samples were then sawed to form cross-sectional samples, washed in cold water, cleaned ultrasonically, embedded in plastic, ground, and polished to produce a flat surface and uniform edges. For other samples with soft metals that tend to lose edges when ground, two sections were clamped in face-to-face contact with the treated surfaces, embedded, ground, and polished as before. After embedding, the samples were etched with Nital for steel, ie, ferrous supports, and with Ammonium Hydrogen Peroxide for copper, ie, non-ferrous supports. During some applications, it may be necessary to adjust the frequency or application speed from time to time. These adjustments were due to changes in solution composition or matrix variations. Semi-quantitative electron probe microanalysis of the fused interface was performed using energy dispersive X-ray spectroscopy (Energy
Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) and Scanning Electron Microscope (EDX)
It was carried out using Microscrpe (SEM). Place the surface of the embedded plastic approximately on top of it.
Conductivity was achieved by depositing a 20 μm carbon layer in a vacuum evaporator. This procedure was used to prevent charge build-up on the otherwise non-conducting material and subsequent instability of the SEM images. Carbon, which does not produce radiation detectable by EDX, was used in the presence of more conventional metallic coatings to prevent interference of such coatings with elemental analysis. The operating conditions of the SEM were chosen to minimize anomalous signals and continuous radiation while at the same time obtaining the best possible stereoscopic resolution. Conditions typically used for elemental analysis by EDX were as follows: Accelerating potential 10−20 kV Final aperture 200−300 Spot size 50 nm Beam current 100−300 pA Working distance 12−34 mm Magnification 5000−10000 Sample angle Perpendicular to the beam Take off angle 225° Count rate 800-2000cps Live time 60-80sec Energy calibration is AKd at 1.486keV
radiation and CuK radiation at 8.040 keV. A not-so-standard semi-quantitative analysis was applied to determine elemental concentrations and a guaranteed reference material (NBS478, 78%
Cu−24%Zn and NBS479a, Ni, 11%, Cr18
%, Fe) was used to verify the results. Multiple analyzes of reference materials were in excellent agreement with the guaranteed values from NBS. An average accuracy of ±1% was achieved. The size of the analyzed volume was calculated from Equation 1: pR(x) = 0.064 (E 0 l 68E c l 68 ) where R(x) is the mass range (X-ray production volume). p = density of the analyzed material E 0 = accelerating potential E c = critical excitation energy The diameter of the analyzed volume was calculated for typical analyzed elements and found to be: Ni 0.46 Cu 0.39 Fe 0.55 W 0.30 To evaluate the diffusion depth, a stationary beam was placed across the interface at a spacing greater than the aforementioned mass range. This ensured the accuracy of the analysis. Elemental concentration results were reported in weight percent for each measurement point across the fusion interface. As mentioned above, the metal solution disclosed in US Pat. No. 3,196,72 is new and forms the basis of the present invention. Broadly speaking, these solutions are aqueous solutions, have a PH of about 0.4 to 14, a resistance of 10 to 80 ohm cm, and contain the following components: (1) The metal to be fused to other metals Compounds of polyvalent metals that can be dissociated, compounds that can be complexed with (2) compounds, compounds (1) and
(2) is soluble in water or forms a water-soluble complex. (3) a stabilizer that functions to keep (1) and (2) and their complexes in solution; (4) a stabilizer that accelerates the reaction rate and reduces the valence of the polyvalent metal to a lower valency; A catalyst that has the function of catalyzing the complexing action between (1) and (2). acidic and/or
Alternatively, use an alkaline substance to ensure the appropriate pH for the usage conditions, and use metal compounds (1) and
It can also help keep (2) in solution. Some of these solutions may contain a sufficient amount of organic solvent to ensure dissolution of the metal and/or complex. Some other solutions require conductivity enhancers. And depending on the desired end result, brighteners can also be present. Wetting agents or surfactants can also be added. Various dissociable polyvalent metal compounds, usually metal salts or acids, can be used as component (1), as long as they are soluble in the aqueous medium. Typical compounds are: sodium molybdate, sodium tungstate, indium sulfate, nickel sulfate, nickel chloride, chloroauric acid, chromium trioxide, chromium sulfate, chromium chloride, cadmium chloride, Cadmium sulfate, stannous chloride, cobaltous sulfate, silver cyanide, silver nitrate. Typical ingredients (1) are based on the total weight of the solution:
It can be used in a range of 0.10 to 10% by weight. However, other amounts can be used, and the particular amount used depends on other conditions of use in a given case. Typical complexing agents useful as component (2) include pyrophosphate, ethylenediaminetetraacetic acid, citric acid, potassium iodide, and the like. Pyrophosphate also acts as a stabilizer. This component usually constitutes 3-10% by weight of the solution. However, this amount can vary and should be selected to give optimal complexation with (1). A wide variety of stabilizers and catalysts can be used as components (3) and (4), respectively. Typical stabilizers are: boric acid, citric acid, citrates, pyrophosphates, acetates and aluminum sulfate. On the other hand, suitable catalysts are:
Metal ions, such as iron, nickel, antimony and zinc ions, and organic compounds, such as dextrin, hydroquinone, gelatin,
Pepsin and gum acacia. The amounts of these ingredients can vary, but
Usually within the range of 0.01-0.5% by weight of each solution. A wide range of types can be used to obtain the desired PH value. Typical acids and bases are: Acids: sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, orthophosphoric acid, citric acid and oxalic acid. Bases: ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and basic salts such as alkali carbonates and bicarbonates. Typical brighteners are formaldehyde and carbon disulfide. A surfactant or wetting agent used in some solutions is sodium lauryl sulfate. Other known ones can be used instead. In some solutions, conductivity enhancers such as sodium sulfate can be used. In the Examples and in the following, ferrous and ferric ions are added to the solution. Although the ions apparently migrated into the matrix at the same time as the molybdenum, there was no apparent material effect on the matrix or on the molybdenum fused with it. Molybdenum migration into the matrix was found to be enhanced by the presence of ferric and ferrous ions. Although the exact nature of this mechanism is unknown, it is believed that the presence of these ions forms a complex that increases the reduction of Mo +6 to lower valence states. Certain other solutions require a second chemically conductive element to eliminate precipitation of the second element. These substances are, for example, citric acid, sodium pyrophosphate or ethyldiaminetetraacetic acid or equivalents thereof. Appropriate buffers are also added to certain solutions as necessary. Water is always deionized. Small amounts of brighteners such as formaldehyde, carbon disulfide, benzene, sulfuric acid or the like can be used in certain applications where an elegant appearance of the product is required. In these examples, unless otherwise specified,
The steel matrix was ASA1018 and the copper matrix was ASTM B-1333 alloy 110. EXAMPLE Atlas A151 1020 steel is connected as matrix 14 to the apparatus of FIG. 2 and a 10% solution of ammonium molybdate in water is placed in container 1
I put it in 7. The characteristics and processing conditions were as follows: Resistance of the matrix 0.0018 ohm Resistance of the probe 150 kohms Resistance of the circuit 0.01 ohm Frequency 650 Hz, 0.4 picofurads Contact area 2 cm 2 Speed 60 cm/min Processing depth approximately 0.5 μm Deposition on the surface Approximately 15 μm Determined by measurement across 1 cm 2 of plates with 1 cm spacing after a delay of 20 seconds. The samples of the examples were subjected to a hot corrosion test. 25% sulfuric acid was applied to the surface for 20 minutes at 325°C and there was no penetration of the surface. EXAMPLE An aqueous solution was prepared with the following formulation: Ingredients g/ sodium molybdate 37.8 Ammonium ferrous sulfate 7 Ammonium ferric sulfate 8.6 Citric acid 66.0 Water (distilled) 997 ml Sodium lauryl sulfate 0.5 Ammonium hydroxide to the required pH Amount Acacia (gum arabic) 0.1−0.2 Formaldehyde 7.5 ml The solution had the following properties: PH = 7.5 Resistance = 19 ohm cm Mo +6 concentration = 1.8% by weight Fe +2 = 0.10% by weight Fe +3 = The 6 concentration of 0.10 wt% Mo + can vary from 1.5 wt% to 2.5 wt%, the PH can range from 7.2 to 8.2, and the resistance can range from 17 to 25 ohm cm. Reaction conditions Matrix: Copper Electrode: Graphite Electrode cover: Woven cotton Frequency: 9.09kHz Application speed: 736.2mm/min Application time: 2 minutes In the solutions described in Examples and , ferrous and ferric ions , is believed to be the action of reducing the Mo +6 valence state to a lower valence state. Although the ions are apparently transported simultaneously as shown in FIG. 6, it is clear that they do not substantially affect the properties of the matrix or molybdenum. When this sample is examined under an optical microscope, there is a dark silver continuous molybdenum coating without pits. Table below and Figure 6, SEM/Across the interface between matrix and applied metal.
As shown in the EPMA scan, the molybdenum is fused to a depth of at least 4 μm and the surface precipitation is approximately 1 μm.
It turns out that m.

【表】 実施例 実施例と同じ処方の水溶液を調製し、次の条
件において適用した: 反応条件 マトリツクス:鋼(ASA1018) 電極:グラフアイト 電極カバー:織製綿 周波数:4.11kHz 適用速度:739.8mm/分 適用時間:3分 光学顕微鏡で走査すると、連続な暗い銀色表面
が存在した。 第7図の顕微鏡写真は、均一な密度のモリブデ
ンの一ミクロンの厚さの実質的に均一な層の析出
を示す。 第8図、すなわち、支持体と適用した金属との
間の界面を横切るSEM/EPMA走査は、少なく
とも10ミクロンの深さにモリブデンが存在したこ
とを示し、そしてモリブデンの勾配は下表に記載
するとおりであつた。
[Table] Example An aqueous solution with the same formulation as in Example was prepared and applied under the following conditions: Reaction conditions Matrix: Steel (ASA1018) Electrode: Graphite Electrode cover: Woven cotton Frequency: 4.11kHz Application speed: 739.8mm /min Application time: 3 minutes When scanned with an optical microscope, a continuous dark silver surface was present. The photomicrograph of FIG. 7 shows the deposition of a 1 micron thick substantially uniform layer of uniform density molybdenum. Figure 8, SEM/EPMA scan across the interface between the support and the applied metal shows that molybdenum was present at a depth of at least 10 microns, and the molybdenum gradient is listed in the table below. That's right.

【表】【table】

【表】 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ タングステン酸ナトリウム 31.40 硫酸アンモニウム第二鉄 8.63 硫酸第一鉄 4.98 クエン酸 66.00 水(蒸留) 1000ml 水酸化アンモニウム 要求PHとする量 ラウリル硫酸ナトリウム 0.1 ホルムアルデヒド 5ml この溶液は、次の特性を有した: PH =7.99 抵抗 =22オームcm W+6濃度 =1.75重量% Fe+2 =0.1重量% Fe+3 =0.1重量% W+6の濃度は1.6〜2.5%の間、PHは7.5〜8.5の
間そして抵抗は18〜24オームcmの間でそれぞれ変
化することができる。 反応条件 マトリツクス:銅 電極:グラフアイト カバー:綿ガーゼ 周波数:3.83kHz 適用速度:689.4mm/分 適用時間:3分 第9図および第10図の顕微鏡写真に示すよう
に、試料は厚さほぼ1ミクロンのタングステンの
均一な析出物を示した。SEM/EPMA走査は、
下表および第11図から理解できるように、少な
くとも5.0ミクロンの深さまでの銅へのタングス
テンの融合を示した。
[Table] Example An aqueous solution with the following formulation was prepared: Ingredients g/ sodium tungstate 31.40 Ammonium ferric sulfate 8.63 Ferrous sulfate 4.98 Citric acid 66.00 Water (distilled) 1000ml Ammonium hydroxide Amount to achieve required pH Sodium lauryl sulfate 0.1 Formaldehyde 5ml This solution had the following properties: PH = 7.99 Resistance = 22 ohm cm W +6 concentration = 1.75% by weight Fe +2 = 0.1% by weight Fe +3 = 0.1% by weight The concentration of W +6 is The PH can vary between 1.6 and 2.5%, the PH between 7.5 and 8.5 and the resistance between 18 and 24 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix: Copper Electrode: Graphite Cover: Cotton gauze Frequency: 3.83kHz Application speed: 689.4mm/min Application time: 3 minutes As shown in the micrographs in Figures 9 and 10, the sample has a thickness of approximately 1 It showed a uniform deposit of micron tungsten. SEM/EPMA scanning is
As can be seen from the table below and FIG. 11, tungsten fusion into copper was demonstrated to a depth of at least 5.0 microns.

【表】 実施例 次の処方の水溶液を調製した。 成分 g/ タングステン酸ナトリウム 34.00 硫酸第一鉄 4.98 硫酸アンモニウム第一鉄 7.02 硫酸アンモニウム第二鉄 8.62 クエン酸 66.00 水(蒸留) 980ml 水酸化アンモニウム 要求PHとする量 ラウリル硫酸ナトリウム 0.10 注 1または2を用いることができる。 この溶液は、次の特性を有した: PH =8 抵抗 =20.9オームcm W+6 =1.9重量% Fe+2 =0.1重量% Fe+3 =0.1重量% タングステンの濃度は1.6〜2.5重量%の間、PH
は7.5〜8.5の間、そして導電性は18.8〜22.8オー
ムcmの間でそれぞれ変化できる。 反応条件 マトリツクス =銅(ASA1018) 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =4.78 適用速度 =860.4mm/分 適用時間 =3分 SEM/EPMAによるこの試料の検査である第
12図は、ほぼ0.5μmのタングステンの折出物
を示し、そして第13図および下表から明らかな
ように、タングステンは少なくとも3μmの深さ
において
[Table] Example An aqueous solution having the following formulation was prepared. Ingredients g/ Sodium tungstate 34.00 Ferrous sulfate 4.98 Ferrous ammonium sulfate 7.02 Ferric ammonium sulfate 8.62 Citric acid 66.00 Water (distilled) 980ml Ammonium hydroxide Amount to reach required pH Sodium lauryl sulfate 0.10 Note 1 or 2 can be used can. This solution had the following properties: PH = 8 Resistance = 20.9 ohm cm W +6 = 1.9 wt% Fe +2 = 0.1 wt% Fe +3 = 0.1 wt% Tungsten concentration was 1.6-2.5 wt% Between, PH
can vary between 7.5 and 8.5, and conductivity between 18.8 and 22.8 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper (ASA1018) Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 4.78 Application speed = 860.4 mm/min Application time = 3 minutes Figure 12, which is an examination of this sample by SEM/EPMA, shows approximately 0.5 μm 13 and the table below, tungsten is deposited at a depth of at least 3 μm.

【表】 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 硫酸インジウム 40.0 硫酸アルミニウム 9.6 硫酸ナトリウム 3.5 ゼラチン 0.05−0.1 ラウリル硫酸ナトリウム 0.1−0.2 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =1.60 抵抗 =51.8オームcm 濃度+3 =1.75重量% 濃度Al+3 =0.077重量% インジウムの濃度は0.2〜2.2%の間、PHは1.60〜
1.68の間、そして抵抗は48.8〜54.8オームcmの間
でそれぞれ変化することができる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =4.75 適用速度 =855mm/分 適用時間 =3分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡でこの試料を
検査すると、第14図に示すように構造的欠陥の
ない連続表面が示される。 下表および第15図および銅マトリツクスとイ
ンジウム層との間の界面を横切るSEM/EPMA
から明らかなように、ほぼ1μmの折出物および
少なくとも4μmの深さまでのインジウムの融合
が存在した。
[Table] Example An aqueous solution with the following formulation was prepared: Ingredients /g/ Indium sulfate 40.0 Aluminum sulfate 9.6 Sodium sulfate 3.5 Gelatin 0.05−0.1 Sodium lauryl sulfate 0.1−0.2 Water (distilled) 1000 ml This solution had the following properties. were: PH = 1.60 Resistance = 51.8 ohm cm Concentration +3 = 1.75% by weight Concentration Al +3 = 0.077% by weight The concentration of indium is between 0.2 and 2.2%, and the PH is between 1.60 and 2.2%.
1.68 and the resistance can vary between 48.8 and 54.8 ohm cm respectively. Reaction Conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode Cover = Cotton Gauze Frequency = 4.75 Application Speed = 855 mm/min Application Time = 3 minutes Examination of this sample with an optical microscope and a scanning electron microscope revealed structural differences as shown in Figure 14. A continuous surface without defects is shown. Table below and Figure 15 and SEM/EPMA across the interface between the copper matrix and the indium layer.
As can be seen, there were approximately 1 μm of precipitates and indium amalgamation to a depth of at least 4 μm.

【表】 実施例 実施例の深液を使用し、そして鋼のマトリツ
クスに適用した: 反応条件 マトリツクス =銅(ASA1010) 電極 =白金 電極カバー =ナイロン織物 周波数 =6.29kHz 適用速度 =1132.2mm/分 適用時間 =3分 第16図および第17図に示すように、厚さほ
ぼ1μmのインジウムの均一な連続層がマトリツ
クスの表面上に折出した。界面を横切るSEM/
EPMA走査、第16図および下表は、少なくとも
3μmの深さへの融合を示した。
[Table] Example The deep liquid of the example was used and applied to a steel matrix: Reaction conditions Matrix = Copper (ASA1010) Electrode = Platinum Electrode cover = Nylon fabric Frequency = 6.29kHz Application speed = 1132.2mm/min Application Time = 3 minutes A uniform continuous layer of indium approximately 1 μm thick was deposited on the surface of the matrix, as shown in FIGS. 16 and 17. SEM across the interface/
The EPMA scan, Figure 16 and table below showed fusion to a depth of at least 3 μm.

【表】 第18図は、厚さほぼ1.5μmの均一な密度の
ニツケルの充実折出物を示す。下表および第19
図、マトリツクスとニツケル層との間の界面を横
切るSEM/EPMA走査から理解されるように、
ニツケルは少なくとも4μmの深さに融合した。 深さμm 要素 重量% 1 Ni 92.6 2 Ni 4.5 3 Ni 3.3 4 Ni 1.0 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 硫酸第一ニツケル 24.89 塩化第一ニツケル 37.3 ホウ酸 24.9 ホルムアルデヒド 3ml/ ベンゼンスルホン酸 10ml/ ラウリル硫酸ナトリウム 0.1 水(蒸留) 900 この溶液は、次の特性を有した PH =3.10 抵抗 =22.5オームcm Ni+2の濃度 =6重量% ニツケルの濃度は2〜10%の間、PHは3.10〜
3.50の間、そして抵抗は17〜26オームcmの間で変
化できる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =7.50kHz 適用速度 =1350mm/分 適用時間 =3分 実施例 実施例Xについての処方と同じ溶液を調製し、
そして鋼マトリツクスに適用した: 反応条件 マトリツクス =銅(ASA1018) 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =7.50kHz 適用速度 =1350mm/分 適用時間 =3分 第20図に示すように、ニツケル層は連続であ
り、そして約1.2μmの実質的に均一な厚さであ
る。 第21図および下表に示すように、ニツケルは
少なくとも3μmの深さに融合することがわか
る。深さμm 要素 濃度(重量%) 1 Ni 95.9 2 Ni 28.0 3 Ni 0.7 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ クロロ白金酸 2.5 フエロシアン化カリウム 15.0 炭酸カリウム 15.0 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =10.99 抵抗 =40オームcm 濃度 =0.14重量% PHは3.70〜11の間、Au+3イオンの濃度は0.1〜0.5
重量%の間、そして抵抗は40〜72オームcmの間で
それぞれ変化することができる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =白金 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =4.33KHz 適用速度 =779.4mm/分 適用時間 =2分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡で観察する
と、厚さほぼ1.5μmの金の折出表面が明らかと
なつた。折出物は第22図に示すように連続かつ
均一に密である。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第23図に示すように、少なくとも3μmの深
さへの金の融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 0.5 Au 61.3 1.0 Au 9.6 2.0 Au 0.9 3.0 Au 0.5 実施例 XI 実施例Xと同じ処方の水溶液を調製した: 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =3.95KHz 適用速度 =711.0mm/分 適用時間 =2.0分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡の観察によ
り、ほぼ1.0μmの金の表面折出物が明らかにさ
れた。折出物は、第24図に示すように、均一な
厚さおよび密度であつた。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第25図に示すように、少なくとも4.0μmの
深さへの金の融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 0.5 Au 84.9 1.5 Au 10.6 2.0 Au 2.1 3.0 Au 0.8 4.0 Au 0.6 実施例 XII 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 三酸化クロム 1.50 硫酸クロム 0.06 フツ化シリコナトリウム 0.2 (Sodium Silico Fluoride) 二硫酸化炭素 2−3ml ラウリル硫酸ナトリウム 0.05 水(蒸留) 1000mlとする量 この溶液は、次の特性を有した: PH =0.6 抵抗 =12オームcm Cr+6の濃度 =7.8重量% PHは0.6〜1.0の間、Cr+6イオンの濃度は3〜20重
量%の間、そして抵抗は11〜14オームcmの間で変
化することができる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =6.25KHz 適用速度 =1125mm/分 適用時間 =5.0分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察
は、ほぼ1μmの厚さのクロムの表面折出を明ら
かにした。層の表面は不規則であつたが、折出物
は欠陥を含まず、そして第26図に示すように連
続であつた。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第27図に示すように、少なくとも3.0μmの
深さへのクロムの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 0.5 Cr 94.0 1.0 Cr 32.0 2.0 Cr 1.8 3.0 Cr 1.0 実施例 実施例XIIにおいて用いたのと同じ処方の水溶液
を調製した: 反応条件 マトリツクス =銅(ASA1018) 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =6.48kHz 適用速度 =1166.4mm/分 適用時間 =5.0分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察
は、ほぼ3.0μmの厚さのクロムの表面折出を明
らかにした。これは第28図に示されている。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第29図に示すように、少なくとも5.0の深さ
へのクロムの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 1.0 Cr 100 2.0 Cr 97.2 3.0 Cr 20.8 4.0 Cr 2.5 5.0 Cr 2.1 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 塩化第二クロム 213 塩化ナトリウム 36 塩化アンモニウム 26 ホウ酸 20 ジメチルホルムアミド 400ml 酢酸ナトリウム 3.0 ラウリル硫酸ナトリウム 0.5 水(蒸留) 1000mlとする量 この溶液は、次の特性を有した: PH =3.0 抵抗 =17.4オームcm Cr+3の濃度 =2.5〜3.5 PHは2.5〜3.5の間、Cr+3の濃度は18.〜5重量%の
間、そして抵抗は16〜20オームcmの間でそれぞれ
変化することができる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =6.85KHz 適用速度 =1251mm/分 適用時間 =3.0分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡の観察は、ほ
ぼ0.5μmの厚さのクロムの表面折出を明らかに
した。この折出物は、第30図および第31図に
示すように、充実でありかつ連続であつた。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第32図に示すように、少なくとも3.0μmの
深さへのクロムの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 1 Cr 21.2 2 Cr 4.0 3 Cr 0.9 実施例 実施例において調製したのと同じ処方の水
溶液を使用した: 反応条件 マトリツクス =銅(ASA1018) 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =6.85KHz 適用速度 =1251mm/分 適用時間 =3.0分 光学顕微鏡および電子顕微鏡による観察は、ほ
ぼ1.0μmの厚さのクロムの表面折出物を明らか
にした。折出物の表面はわずかに不規則である
が、折出物は、第33図および第33A図に示す
ように、充実でありかつ欠陥を含まなかつた。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第34図に示すように、少なくとも3.0μmの
深さの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 0.5 Cr 97.2 1.0 Cr 97.6 1.5 Cr 22.2 2.0 Cr 1.5 3.0 Cr 0.8 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 塩化カドミウム 6.74 ピロリン酸四ナトリウム 54 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =10 抵抗 =33オームcm Cd+2の濃度 =0.32重量% PHは10〜10.2の間、Cd+2イオンの濃度は0.2〜0.5
重量%の間、そして抵抗は28〜35オームcmの間で
それぞれ変化することができる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =(1)7.29kHz;(2)7.91kHz 適用速度=(1)1312.2mm/min;(2)1423.8mm/min 適用時間 =(1)1.0min;(2)3.0min この実施例において、使用した溶液は初めに上に
記載したとおりであり、(1)に示した条件下に従つ
て適用した。実施例XXに記載した第2溶液を、
次いで(2)に示した条件下で適用した。 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡に用いる観察
により、ほぼ4μmの厚さのカドミニウムの表面
折出物が明らかにされた。この折出物は第35図
に示すように均質でないが、界面を横切る
SEM/EPMA走査は、下表および第36図に示
すように、少なくとも9μmの深さのカドミニウ
ムの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 2 Cd 77.4 3 Cd 65.2 4 Cd 6.7 5 Cd 1.2 6 Cd 0.48 7 Cd 2.1 8 Cd 2.9 9 Cd 0.89 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 硫酸カドミニウム 26.65 塩化ナトリウム 8.7 ホウ酸 15.0 硫酸アルミニウム 17.5 アカシヤ(アラビアゴム 0.25 四ホウ酸ナトリウム 5.0 ベンゼンスルホン酸 2.5 ラウリル硫酸ナトリウム 0.5 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =3.40 抵抗 =54オームcm Cd+2の濃度 =1.1% PHは3.2〜3.5の間、Cd+2イオンの濃度は1〜4重
量%の間、そして抵抗は45〜55オームcmの間でそ
れぞれ変化することができる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =白金 電極カバー =ナイロンクロス 周波数 =13.7kHz 適用速度 =2466mm/分 適用時間 =2分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察か
ら、ほぼ1μmの厚さのカドミニウムの表面折出
物が明らかにされた。折出物の表面は不規則であ
つたが、それは第37図からわかるように充実で
ありかつ連続であつた。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第38図に示すように、少なくとも4μmの深
さのカドミニウムの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 0.5 Cd 73.3 1.0 Cd 8.8 2.0 Cd 1.4 3.0 Cd 1.2 4.0 Cd 1.1 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 塩化第一スズ 77.3 水酸化ナトリウム 66.0 酢酸ナトリウム 14.7 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =1.24 抵抗 =8.6オームcm Sn+2イオンの濃度 =4重量% PHは11.2〜12.7の間、Sn+2イオンの濃度は2〜5
重量%の間、そして抵抗は6.2〜10.3オームcmの
間でそれぞれ変化できる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =9.85KHz 適用速度 =1773mm/分 適用時間 =2分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察か
ら、ほぼ1.2μmの厚さの表面折出物が明らかに
された。折出物は均一な厚さでありかつ均質であ
つた。これは第39図に示されている。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第40図に示すように、少なくとも4μmの深
さのスズの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 1 Sn 91.4 2 Sn 4.4 3 Sn 0.9 4 Sn 0.5 実施例 次の処方の溶液を調製した: 成分 g/ 塩化第一スズ 9.4 ピロリン酸四ナトリウム 44.7 デキストリン 6.25 水(蒸留) 1000ml ラウリル硫酸ナトリウム 0.5 この溶液は、次の特性を有した: PH =9.05 抵抗 =34オームcm Sn+2の濃度 =0.50重量% PHは9〜9.7の間、Sn+2イオンの濃度は0.4〜1重
量%の間、そして抵抗は30〜36オームcmの間でそ
れぞれ変化できる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =9.85kHz 適用速度 =1773mm/分 適用時間 =2分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察か
ら、ほぼ4μmの厚さのスズ表面折出物が明らか
にされた。この折出物は、第41図に示すよう
に、下のほぼ1μmの厚さの均一な、実質的な均
質と、外側のほぼ3μmの厚さのわずかに多孔質
の層とからなるように見える。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第47図に示すように、少なくとも5μmの深
さのスズの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 1 Sn 97 2 Sn 97.3 3 Sn 94.3 5 Sn 1.0 実施例 実施例において調製しのと同じ水溶液を使
用した: 反応条件 マトリツクス =銅(ASA1010) 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =10.61kHz 適用速度 =1909.8mm/分 適用時間 =3分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察か
ら、2μmの厚さを超えるスズの表面折出物を明
らかにした。この層は、第43図に示すように、
多孔質であるが連続でつた。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第44図に示すように、少なくとも2μmの深
さのスズの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 0.5 Sn 96.2 1.0 Sn 81.4 2.0 Sn 2.5 実施例 XI 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 硫酸第一コバルト 252 フツ化ナトリウム 14 ホウ酸 45 デキストロース 5 ラウリル硫酸ナトリウム 0.2 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =6.03 抵抗 =28.5オームcm Co+2の濃度 =5.3重量% PHは4.5〜6.5の間、Co+2イオンの濃度は2〜6重
量%の間、そして抵抗は25〜30オームcmの間で変
化できる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =白金 電極カバー =ナイロンメツシユ 周波数 =5.1kHz 適用速度 =918mm/分 適用時間 =3.0分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察か
ら、ほぼ6.5μmの厚さのコバルトの表面折出物
が明らかにされた。この層は、第45図に示すよ
うに、均一でありかつ連続であつた。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第46図に示すように、少なくとも20μmの深
さのコバルトの融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 10 Co 2.65 15 Co 1.6 20 Co 0.87 25 Co 0.44 視的検査および前の実験から、10μmのレベル
を超えるコバルトの折出物はきわめて密であるこ
とが明らかにされた。 実施例 XII 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ シアン化銀 26 シアン化カリウム 46 炭酸カリウム 37 ラウリル硫酸ナトリウム 1 二硫化炭素 1−2 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =11.55 抵抗 =10.5オームcm Ag+1濃度 =2.09重量% PHは11.2〜11.7の間、Ag+1イオンの濃度は1〜3
重量%の間、そして抵抗は8〜13オームの間でそ
れぞれ変化できた。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =白金 電極カバー =ナイロン 周波数 =7.7KHz 適用速度 =1386mm/分 適用時間 =1.0分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察か
ら、ほぼ5μmの厚さの銀の表面折出物が明らか
にされた。構造は第47図および第47A図に示
されている。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第48図に示されているように、少なくとも3
μmの深さの銀の融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 1 Ag 98.7 2 Ag 91.4 3 Ag 46.3 4 Ag 2.4 5 Ag 1.0 実施例 次の処方の水溶液を調製した: 成分 g/ 硝酸銀 29 ヨウ化カリウム 398 クエン酸 6 デキストロース 5 二硫化炭素 1.5 水酸化アンモニウム 要求PHとする量 水(蒸留) 1000ml この溶液は、次の特性を有した: PH =5.6 抵抗 =6.6オームcm Ag+1濃度 =1.84重量% PHは1.5〜2の間、Ag+1イオンの濃度は0.5〜2.5
重量%の間、そして抵抗は6〜12オームcmの間で
それぞれ変化できる。 反応条件 マトリツクス =銅 電極 =グラフアイト 電極カバー =綿ガーゼ 周波数 =9.5KHz 適用速度 =1710mm/分 適用時間 =2.0分 光学顕微鏡および走査電子顕微鏡による観察
は、ほぼ2μmの厚さの銀の表面折出を明らかに
した。その構造は第49図に示されている。 界面を横切るSEM/EPMA走査は、下表およ
び第49図に示すように、少なくとも2.00μmの
深さの銀の融合を示した。深さμm 要素 濃度(重量%) 1 Ag 97.7 2 Ag 97.5 3 Ag 28.0 4 Ag 3.8 5 Ag 2.8 6 Ag 1.0 以上の実施例から、これらの溶液の媒質を経
て、溶液中の第2金属と第1金属と融合すること
ができることがわかる。
[Table] Figure 18 shows a solid precipitate of nickel with a uniform density and a thickness of approximately 1.5 μm. Table below and No. 19
As seen from the SEM/EPMA scan across the interface between the matrix and the nickel layer,
The nickel fused to a depth of at least 4 μm. Depth μm Element weight % 1 Ni 92.6 2 Ni 4.5 3 Ni 3.3 4 Ni 1.0 Example An aqueous solution with the following formulation was prepared: Ingredients g/ nickel sulfate 24.89 nickel chloride 37.3 boric acid 24.9 formaldehyde 3 ml/benzenesulfone Acid 10ml/ Sodium Lauryl Sulfate 0.1 Water (distilled) 900 This solution had the following properties: PH = 3.10 Resistance = 22.5 ohm cm Concentration of Ni +2 = 6% by weight Nickel concentration between 2 and 10%; PH is 3.10~
3.50, and the resistance can vary between 17 and 26 ohm cm. Reaction Conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode Cover = Cotton Gauze Frequency = 7.50kHz Application Speed = 1350mm/min Application Time = 3 minutes Example A solution identical to the recipe for Example X was prepared;
And applied to steel matrix: Reaction conditions Matrix = Copper (ASA1018) Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 7.50kHz Application speed = 1350mm/min Application time = 3 minutes As shown in Figure 20, the nickel layer was It is continuous and has a substantially uniform thickness of about 1.2 μm. As shown in FIG. 21 and the table below, it can be seen that the nickel is fused to a depth of at least 3 μm. Depth μm Element concentration (wt%) 1 Ni 95.9 2 Ni 28.0 3 Ni 0.7 Example An aqueous solution with the following formulation was prepared: Component g/ chloroplatinic acid 2.5 Potassium ferrocyanide 15.0 Potassium carbonate 15.0 Water (distilled) 1000 ml of this solution had the following properties: PH = 10.99 Resistance = 40 ohm cm Concentration = 0.14 wt% PH was between 3.70 and 11, and the concentration of Au +3 ions was between 0.1 and 0.5
weight percent, and resistance can vary between 40 and 72 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Platinum Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 4.33KHz Application speed = 779.4mm/min Application time = 2 minutes Gold deposited surface approximately 1.5μm thick when observed with optical and scanning electron microscopy It became clear. The deposits are continuous and uniformly dense as shown in FIG. SEM/EPMA scans across the interface showed fusion of gold to a depth of at least 3 μm, as shown in the table below and in Figure 23. Depth μm Element concentration (wt%) 0.5 Au 61.3 1.0 Au 9.6 2.0 Au 0.9 3.0 Au 0.5 Example XI An aqueous solution with the same formulation as Example X was prepared: Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 3.95 KHz Application speed = 711.0 mm/min Application time = 2.0 min Observations using optical and scanning electron microscopy revealed gold surface deposits approximately 1.0 μm in size. The precipitate had uniform thickness and density, as shown in FIG. SEM/EPMA scans across the interface showed fusion of gold to a depth of at least 4.0 μm, as shown in the table below and FIG. Depth μm Element concentration (wt%) 0.5 Au 84.9 1.5 Au 10.6 2.0 Au 2.1 3.0 Au 0.8 4.0 Au 0.6 Example XII An aqueous solution with the following formulation was prepared: Component g/ Chromium trioxide 1.50 Chromium sulfate 0.06 Sodium silico fluoride 0.2 (Sodium Silico Fluoride) Carbon disulfide 2-3 ml Sodium lauryl sulfate 0.05 Water (distilled) Amount to make 1000 ml This solution had the following properties: PH = 0.6 Resistance = 12 ohm cm Concentration of Cr +6 = 7.8 wt% PH can vary between 0.6 and 1.0, the concentration of Cr +6 ions between 3 and 20 wt%, and the resistance between 11 and 14 ohm cm. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 6.25KHz Application speed = 1125mm/min Application time = 5.0min Observation by optical microscope and scanning electron microscope shows that the surface of chromium with a thickness of approximately 1 μm is deposited. revealed. Although the surface of the layer was irregular, the deposits were defect-free and continuous as shown in FIG. SEM/EPMA scans across the interface showed chromium fusion to a depth of at least 3.0 μm, as shown in the table below and FIG. Depth μm Element concentration (wt%) 0.5 Cr 94.0 1.0 Cr 32.0 2.0 Cr 1.8 3.0 Cr 1.0 Example An aqueous solution with the same formulation as used in Example XII was prepared: Reaction conditions Matrix = Copper (ASA1018) Electrode = Graph Eye Electrode Cover = Cotton Gauze Frequency = 6.48 kHz Application Speed = 1166.4 mm/min Application Time = 5.0 min Observations by optical and scanning electron microscopy revealed surface deposits of chromium approximately 3.0 μm thick. This is shown in FIG. SEM/EPMA scans across the interface showed chromium fusion to a depth of at least 5.0, as shown in the table below and Figure 29. Depth μm Element concentration (wt%) 1.0 Cr 100 2.0 Cr 97.2 3.0 Cr 20.8 4.0 Cr 2.5 5.0 Cr 2.1 Example An aqueous solution with the following formulation was prepared: Component g/ Chromic chloride 213 Sodium chloride 36 Ammonium chloride 26 Boron Acids 20 Dimethylformamide 400 ml Sodium acetate 3.0 Sodium lauryl sulfate 0.5 Water (distilled) Amount to make 1000 ml This solution had the following properties: PH = 3.0 Resistance = 17.4 ohm cm Concentration of Cr +3 = 2.5-3.5 PH is The concentration of Cr +3 can vary between 18. and 5% by weight, and the resistance between 16 and 20 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 6.85KHz Application speed = 1251mm/min Application time = 3.0min Observations using an optical microscope and a scanning electron microscope show that the surface structure of a chromium film with a thickness of approximately 0.5μm is revealed the outcome. This precipitate was substantial and continuous, as shown in FIGS. 30 and 31. SEM/EPMA scans across the interface showed chromium fusion to a depth of at least 3.0 μm, as shown in the table below and Figure 32. Depth μm Element concentration (wt%) 1 Cr 21.2 2 Cr 4.0 3 Cr 0.9 Example An aqueous solution with the same formulation as that prepared in the example was used: Reaction conditions Matrix = Copper (ASA1018) Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 6.85 KHz Application speed = 1251 mm/min Application time = 3.0 min Observation by optical and electron microscopy revealed surface deposits of chromium approximately 1.0 μm thick. Although the surface of the precipitate was slightly irregular, the precipitate was solid and free of defects, as shown in Figures 33 and 33A. SEM/EPMA scans across the interface showed fusion at least 3.0 μm deep, as shown in the table below and FIG. Depth μm Element concentration (wt%) 0.5 Cr 97.2 1.0 Cr 97.6 1.5 Cr 22.2 2.0 Cr 1.5 3.0 Cr 0.8 Example An aqueous solution of the following formulation was prepared: Component g/ cadmium chloride 6.74 Tetrasodium pyrophosphate 54 Water (distilled) 1000ml This solution had the following properties: PH = 10 Resistance = 33 ohm cm Concentration of Cd +2 = 0.32% by weight PH was between 10 and 10.2, and concentration of Cd +2 ions was between 0.2 and 0.5
weight percent, and the resistance can vary between 28 and 35 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = (1) 7.29kHz; (2) 7.91kHz Application speed = (1) 1312.2mm/min; (2) 1423.8mm/min Application time = (1) ) 1.0 min; (2) 3.0 min In this example, the solutions used were as initially described above and were applied according to the conditions given in (1). The second solution described in Example XX is
It was then applied under the conditions shown in (2). Observation using optical microscopy and scanning electron microscopy revealed surface deposits of cadmium approximately 4 μm thick. This precipitate is not homogeneous as shown in Figure 35, but it crosses the interface.
SEM/EPMA scans showed cadmium coalescence at least 9 μm deep, as shown in the table below and in FIG. Depth μm Element concentration (wt%) 2 Cd 77.4 3 Cd 65.2 4 Cd 6.7 5 Cd 1.2 6 Cd 0.48 7 Cd 2.1 8 Cd 2.9 9 Cd 0.89 Example An aqueous solution of the following formulation was prepared: Component g/ Cd 26.65 Sodium chloride 8.7 Boric acid 15.0 Aluminum sulfate 17.5 Acacia (gum arabic) 0.25 Sodium tetraborate 5.0 Benzene sulfonic acid 2.5 Sodium lauryl sulfate 0.5 Water (distilled) 1000 ml This solution had the following properties: PH = 3.40 Resistance = 54 ohms Concentration of Cd +2 in cm = 1.1% PH can vary between 3.2 and 3.5, concentration of Cd +2 ions between 1 and 4% by weight, and resistance between 45 and 55 ohm cm. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Platinum Electrode cover = Nylon cloth Frequency = 13.7kHz Application speed = 2466mm/min Application time = 2 minutes Observations using an optical microscope and a scanning electron microscope revealed that cadmium surface deposits with a thickness of approximately 1 μm were observed. Although the surface of the precipitate was irregular, it was solid and continuous as seen in Figure 37. SEM/EPMA scans across the interface are shown in the table below and in Figure 38. As shown in the figure, it showed fusion of cadmium with a depth of at least 4 μm.Depth μm Element concentration (wt%) 0.5 Cd 73.3 1.0 Cd 8.8 2.0 Cd 1.4 3.0 Cd 1.2 4.0 Cd 1.1 Example Aqueous solution of following formulation Prepared: Ingredients g/ Stannous chloride 77.3 Sodium hydroxide 66.0 Sodium acetate 14.7 Water (distilled) 1000 ml This solution had the following properties: PH = 1.24 Resistance = 8.6 ohm cm Concentration of Sn +2 ions = 4% by weight PH is between 11.2 and 12.7, Sn +2 ion concentration is between 2 and 5
Weight % and resistance can vary between 6.2 and 10.3 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 9.85KHz Application speed = 1773mm/min Application time = 2 minutes Observations using an optical microscope and a scanning electron microscope revealed that the surface deposits were approximately 1.2 μm thick. was revealed. The precipitate had uniform thickness and was homogeneous. This is shown in FIG. SEM/EPMA scans across the interface showed tin fusion at least 4 μm deep, as shown in the table below and in FIG. Depth μm Element Concentration (wt%) 1 Sn 91.4 2 Sn 4.4 3 Sn 0.9 4 Sn 0.5 Example A solution with the following formulation was prepared: Component g/ Stannous chloride 9.4 Tetrasodium pyrophosphate 44.7 Dextrin 6.25 Water (distilled) ) 1000ml Sodium Lauryl Sulfate 0.5 This solution had the following properties: PH = 9.05 Resistance = 34 ohm cm Concentration of Sn +2 = 0.50% by weight PH between 9 and 9.7, concentration of Sn +2 ions 0.4 ~1% by weight, and the resistance can vary between 30 and 36 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 9.85 kHz Application speed = 1773 mm/min Application time = 2 minutes Observations using an optical microscope and a scanning electron microscope revealed that the tin surface deposits were approximately 4 μm thick. was revealed. This deposit consists of a bottom uniform, substantially homogeneous layer approximately 1 μm thick and an outer slightly porous layer approximately 3 μm thick, as shown in FIG. appear. SEM/EPMA scans across the interface showed tin amalgamation at least 5 μm deep, as shown in the table below and in FIG. Depth μm Element concentration (wt%) 1 Sn 97 2 Sn 97.3 3 Sn 94.3 5 Sn 1.0 Example The same aqueous solution as prepared in the example was used: Reaction conditions Matrix = Copper (ASA1010) Electrode = Graphite Electrode cover =Cotton gauze Frequency = 10.61 kHz Application speed = 1909.8 mm/min Application time = 3 minutes Observation with an optical microscope and a scanning electron microscope revealed surface deposits of tin with a thickness exceeding 2 μm. This layer, as shown in Figure 43,
Porous but continuous ivy. SEM/EPMA scans across the interface showed tin amalgamation at least 2 μm deep, as shown in the table below and in Figure 44. Depth μm Element concentration (wt%) 0.5 Sn 96.2 1.0 Sn 81.4 2.0 Sn 2.5 Example XI An aqueous solution with the following formulation was prepared: Component g/ Cobaltous Sulfate 252 Sodium Fluoride 14 Boric Acid 45 Dextrose 5 Sodium Lauryl Sulfate 0.2 1000 ml of water (distilled) This solution had the following properties: PH = 6.03 Resistance = 28.5 ohm cm Concentration of Co +2 = 5.3% by weight PH was between 4.5 and 6.5, concentration of Co +2 ions was 2 ~6% by weight and the resistance can vary between 25 and 30 ohm cm. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Platinum Electrode cover = Nylon mesh Frequency = 5.1 kHz Application speed = 918 mm/min Application time = 3.0 minutes Observations using an optical microscope and a scanning electron microscope revealed that the surface fracture of a cobalt film with a thickness of approximately 6.5 μm was observed using an optical microscope and a scanning electron microscope. The product was revealed. This layer was uniform and continuous, as shown in Figure 45. SEM/EPMA scans across the interface showed cobalt amalgamation at least 20 μm deep, as shown in the table below and FIG. Depth μm Element Concentration (wt%) 10 Co 2.65 15 Co 1.6 20 Co 0.87 25 Co 0.44 Visual inspection and previous experiments revealed that cobalt deposits above the 10 μm level are extremely dense. Ta. Example XII An aqueous solution of the following formulation was prepared: Component g/ Silver cyanide 26 Potassium cyanide 46 Potassium carbonate 37 Sodium lauryl sulfate 1 Carbon disulfide 1-2 Water (distilled) 1000 ml This solution had the following properties: PH = 11.55 Resistance = 10.5 ohm cm Ag +1 concentration = 2.09 wt% PH is between 11.2 and 11.7, concentration of Ag +1 ions is between 1 and 3
The weight percent and resistance could be varied between 8 and 13 ohms, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Platinum Electrode cover = Nylon Frequency = 7.7KHz Application speed = 1386mm/min Application time = 1.0min Observations using an optical microscope and a scanning electron microscope revealed that a silver surface precipitate with a thickness of approximately 5 μm was observed. revealed. The structure is shown in Figures 47 and 47A. SEM/EPMA scans across the interface should be performed at least 3 times as shown in the table below and in Figure 48.
It showed fusion of silver with a depth of μm. Depth μm Element concentration (wt%) 1 Ag 98.7 2 Ag 91.4 3 Ag 46.3 4 Ag 2.4 5 Ag 1.0 Example An aqueous solution with the following formulation was prepared: Component g/ Silver nitrate 29 Potassium iodide 398 Citric acid 6 Dextrose 5 Two Carbon sulphide 1.5 Ammonium hydroxide Quantity for required PH Water (distilled) 1000 ml This solution had the following properties: PH = 5.6 Resistance = 6.6 ohm cm Ag +1 concentration = 1.84% by weight PH between 1.5 and 2 , the concentration of Ag +1 ions is 0.5-2.5
% by weight and the resistance can vary between 6 and 12 ohm cm, respectively. Reaction conditions Matrix = Copper Electrode = Graphite Electrode cover = Cotton gauze Frequency = 9.5KHz Application speed = 1710mm/min Application time = 2.0min Observation by optical microscope and scanning electron microscope shows that the surface of silver with a thickness of approximately 2 μm is deposited. revealed. Its structure is shown in FIG. SEM/EPMA scans across the interface showed silver fusion at least 2.00 μm deep, as shown in the table below and in FIG. Depth μm Element concentration (wt%) 1 Ag 97.7 2 Ag 97.5 3 Ag 28.0 4 Ag 3.8 5 Ag 2.8 6 Ag 1.0 From the above examples, it can be seen that the second metal and the first metal in the solution pass through the medium of these solutions. It turns out that it can fuse with metal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の方法に従つて使用する本発
明による装置の1つの実施態様の略斜視図であ
る。第2図は、本発明の方法に従つて使用する本
発明による装置の第2の実施態様の略斜視図であ
る。第3図は、本発明において使用する略電気回
路である。第4図は、本発明の1つの実施態様に
従う装置において用いる発振器の回路図である。
第5図は、本発明の方法を用い、モリブデン溶液
でモリブデンを融合した銅マトリツクスの、右半
分と左半分の複合SEM顕微鏡写真である。左半
分は1250×の倍率であり、そして右半分は左半分
のしるしを付した区域の8×の拡大である。第6
図は、第5図に示す試料を横切るSEM/EPMA
走査のグラフであり、そしてモリブデンと銅との
融合を示す。第7図は、本発明の方法を用い、モ
リブデン溶液でモリブデンを融合した鋼マトリツ
クスの、右半分と左半分の複合SEM顕微鏡写真
である。左半分は1250×の倍率であり、そして右
半分は左半分のしるしを付した区域の8×の拡大
である。第8図は、第7図に示す試料を横切る
SEM/EPMA走査のグラフであり、そしてモリ
ブデンと銅との融合を示す。第9図は、本発明の
方法を用い、タングステン溶液でタングステンを
融合した銅マトリツクスの、右半分と左半分の複
合顕微鏡写真である。左半分は1250×の倍率であ
り、そして右半分は左半分のしるしを付した区域
の8×の拡大である。第10図は、第9図のしる
しを付した区域の部分10000×の倍率の、第9図
の試料のほかのSEM顕微鏡写真である。第11
図は、第9図および第10図に示す試料を横切る
SEM/EPMA走査のグラフである。第12図
は、本発明の方法を用い、タングステン溶液でタ
ングステンを融合した鋼マトリツクスの右半分と
左半分の複合顕微鏡写真である。左半分は1310×
の倍率であり、そして右半分は左半分のしるしを
付した区域の8×の拡大である。第13図は、第
12図に示す試料を横切るSEM/EPMA走査の
グラフであり、そしてタングステンと鋼との融合
を示す。第14図は、本発明の方法を用い、イン
ジウム溶液でインジウムを融合した銅マトリツク
スの、右半分と左半分の複合顕微鏡写真である。
左半分は1250×の倍率であり、そして右半分は左
半分のしるしを付した区域の8×の拡大である。
第15図は、第14図に示す試料を横切る電子マ
イクロプローブ走査のグラフである。第16図
は、本発明の方法を用い、インジウム溶液でイン
ジウムを融合した鋼マトリツクスの、右半分と左
半分の複合SEM顕微鏡写真である。左半分は625
×の倍率であり、そして右半分は左半分のしるし
を付した区域の8×の拡大である。第17図は、
第16図に示す試料を横切るSEM/EPMA走査
のグラフである。第18図は、本発明の方法を用
い、ニツケル溶液でニツケルを融合した銅マトリ
ツクスの、右半分と左半分の複合SEM顕微鏡写
真である。左半分は1250×の倍率であり、そして
右半分は左半分のしるしを付した区域の8×の拡
大である。第19図は、第18図に示す試料を横
切るSEM/EPMA走査のグラフである。第20
図は、本発明の方法を用い、ニツケル溶液でニツ
ケルを融合した鋼マトリツクスの、右半分と左半
分の複合SEM顕微鏡写真である。左半分は1310
×の倍率であり、そして右半分は左半分のしるし
を付した区域の8×の拡大である。第21図は、
第20図に示す試料を横切るSEM/EPMA走査
のグラフである。第22図は、金を融合した銅マ
トリツクスの、右半分と左半分の複合SEM顕微
鏡写真である。左半分は1310×の倍率であり、そ
して右半分は左半分のしるしを付した区域の8×
の拡大である。第23図は、第22図に示す試料
を横切るSEM/EPMA走査のグラフであり、そ
して銅マトリツクス中に融合した金を示す。第2
4図は、本発明の方法を用い、金溶液で金を融合
した鋼マトリツクスの、右半分と左半分の複合
SEM顕微鏡写真である。左半分は1310×の倍率
であり、そして右半分は左半分のしるしを付した
区域の8×の拡大である。第25図は、第23図
に示す試料を横切るSEM/EPMA走査のグラフ
であり、そして鋼マトリツクス中の融合した金を
示す。第26図は、本発明の方法を用い、第1ク
ロム溶液でクロムを融合した銅マトリツクスの、
10000×の倍率のSEM顕微鏡写真である。第27
図は、第26図に示す試料を横切るSEM/
EPMA走査のグラフであり、そしてクロムと銅と
の融合を示す。第28図は、本発明の方法を用
い、前述の第1クロム溶液でクロムを融合した鋼
マトリツクスの、10000×の倍率のSEM顕微鏡写
真である。第29図は、第28図に示す試料を横
切るSEM/EPMA走査のグラフであり、そして
クロムと鋼との融合を示す。第30図は、本発明
の方法を用い、第2クロム溶液でクロムを融合し
た銅マトリツクスの、右半分と左半分の複合
SEM顕微鏡写真である。左半分は625×の倍率で
あり、そして右半分は左半分のしるしを付した区
域の8×の拡大である。第31図は、10000×の
倍率の第30図の拡大区域のさらに拡大した
SEM顕微鏡写真である。第32図は、第30図
に示す試料を横切るSEM/EPMA走査のグラフ
であり、そしてクロムと銅との融合を示す。第3
3図は、本発明の方法を用い、第2クロム溶液で
クロムを融合した鋼マトリツクスの、右半分と左
半分の複合SEM顕微鏡写真である。左半分は
1250×の倍率であり、そして右半分は左半分のし
るしを付した区域の8×の拡大である。第33A
図は、10000×の倍率の第33図の拡大区域のさ
らに拡大したSEM顕微鏡写真である。第34図
は、第32図に示す試料を横切るSEM/EPMA
走査のグラフであり、そしてクロムと鋼との融合
を示す。第35図は、本発明の方法を用い、第1
カドミウム溶液でカドミウムを融合した銅マトリ
ツクスの、右半分と左半分の複合顕微鏡写真であ
る。左半分は1310×の倍率であり、そして右半分
は左半分のしるしを付した区域の5×の拡大であ
る。第36図は、第35図に示す試料を横切る
SEM/EPMA走査のグラフであり、カドミウム
と銅との融合を示す。第37図は、本発明の方法
を用い、第2カドミウム溶液でカドミウムを融合
した鋼マトリツクスの、11500倍の顕微鏡写真で
ある。第38図は、第37図に示す試料を横切る
SEM/EPMA走査のグラフであり、そしてカド
ミウムと鋼との融合を示す。第39図は、本発明
の方法を用い、第1スズ溶液でスズを融合した銅
マトリツクスの、右半分と左半分の複合顕微鏡写
真である。左半分は655×の倍率であり、そして
右半分は左半分のしるしを付した区域の8×の拡
大である。第40図は、第39図に示す試料を横
切るSEM/EPMA走査であり、そしてスズと銅
との溶融を示す。第41図は、本発明の方法を用
い、第2スズ溶液でスズを融合した銅マトリツク
スの、右半分と左半分の複合顕微鏡写真である。
左半分は326×の倍率であり、そして右半分は左
半分のしるしを付した区域の8×の拡大である。
第42図は、第41図に示す試料を横切る
SEM/EPMA走査であり、そしてスズと銅との
融合を示す。第43図は、本発明の方法を用い、
第2スズ溶液でスズを融合した鋼マトリツクス
の、右半分と左半分の複合SEM顕微鏡写真であ
る。左半分は1310×の倍率であり、そして右半分
は左半分のしるしを付した区域の8×の拡大であ
る。第44図は、第43図に示す試料を横切る
SEM/EPMA走査であり、そしてスズと鋼との
融合を示す。第45図は、本発明の方法を用い、
第コバルト溶液でコバルトを融合した銅マトリツ
クスの、5200×の倍率のSEM顕微鏡写真であ
る。第46図は、第45図に示す試料を横切る
SEM/EPMA走査であり、そしてコバルトと銅
との融合を示す。第47図および第47Aは、本
発明の方法を用い、第1銀溶液で銀を融合した銅
マトリツクスの顕微鏡写真である。第47図は、
左半分が625×の倍率であり、そして右半分が左
半分のしるしを付した区域の8×の拡大である複
合写真である。第47A図は、10000×の倍率の
第47図の拡大区域のさらに拡大したSEM顕微
鏡写真である。第48図は、第47図に示す試料
を横切るSEM/EPMA走査であり、そして銀と
銅との融合を示す。第49図は、本発明の方法を
用い、第2銀溶液で銀を融合した銅マトリツクス
の、10000×の倍率のSEM顕微鏡写真である。第
50図は、第49図に示す試料を横切るSEM/
EPMA走査のグラフであり、そして銀と銅との融
合を示す。 10……電力供給器、11……発振器、12…
…ホルダー、13……電極、プローブ、14……
マトリツクスまたは支持体、15……クランプ、
16……ライン、17……容器、18……管、1
9……電極、20……絶縁ハンドル、21……主
チヤンネル、22……側チヤンネル、23……
弁、30……電力供給器、31……コンデンサ、
32……LC回路、33……可変インダクタンス
コイル、34……コンデンサ、35……結晶、3
6……インダクタンス、37……NPNトランジ
スタ、38……可変抵抗器、39……キヤパシタ
ンス、40……コンデンサ、41……ダイオー
ド、50……出力。
FIG. 1 is a schematic perspective view of one embodiment of a device according to the invention for use in accordance with the method of the invention. FIG. 2 is a schematic perspective view of a second embodiment of the device according to the invention for use in accordance with the method of the invention. FIG. 3 is a schematic electrical circuit used in the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram of an oscillator used in an apparatus according to one embodiment of the invention.
FIG. 5 is a composite SEM micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with molybdenum with a molybdenum solution using the method of the present invention. The left half is a 1250× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. 6th
The figure shows SEM/EPMA across the sample shown in Figure 5.
Figure 2 is a graph of a scan and shows the fusion of molybdenum and copper. FIG. 7 is a composite SEM micrograph of the right and left halves of a steel matrix fused with molybdenum in a molybdenum solution using the method of the present invention. The left half is a 1250× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. Figure 8 crosses the sample shown in Figure 7.
Figure 2 is a graph of a SEM/EPMA scan and shows the fusion of molybdenum and copper. FIG. 9 is a composite micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with tungsten in a tungsten solution using the method of the present invention. The left half is a 1250× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. FIG. 10 is another SEM micrograph of the sample of FIG. 9 at 10,000× magnification of the area marked in FIG. 11th
The figure crosses the samples shown in Figures 9 and 10.
2 is a graph of a SEM/EPMA scan. FIG. 12 is a composite micrograph of the right and left halves of a steel matrix fused with tungsten in a tungsten solution using the method of the present invention. The left half is 1310×
, and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. FIG. 13 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 12 and shows fusion of tungsten and steel. FIG. 14 is a composite micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with indium using an indium solution using the method of the present invention.
The left half is a 1250× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half.
FIG. 15 is a graph of an electron microprobe scan across the sample shown in FIG. FIG. 16 is a composite SEM micrograph of the right and left halves of a steel matrix fused with indium using an indium solution using the method of the present invention. The left half is 625
× magnification, and the right half is an 8× magnification of the marked area in the left half. Figure 17 shows
17 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 16; FIG. 18 is a composite SEM micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with nickel in a nickel solution using the method of the present invention. The left half is a 1250× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. FIG. 19 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 20th
The figure is a composite SEM micrograph of the right and left halves of a steel matrix fused with nickel in a nickel solution using the method of the invention. The left half is 1310
× magnification, and the right half is an 8× magnification of the marked area in the left half. Figure 21 shows
21 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 20; FIG. Figure 22 is a composite SEM micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with gold. The left half has a magnification of 1310×, and the right half has an 8× magnification of the marked area of the left half.
It is an expansion of FIG. 23 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 22 and shows gold fused into the copper matrix. Second
Figure 4 shows a composite of the right and left halves of a steel matrix fused with gold using a gold solution using the method of the present invention.
This is a SEM micrograph. The left half is a 1310× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. FIG. 25 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 23 and shows fused gold in the steel matrix. FIG. 26 shows a copper matrix fused with chromium with a first chromium solution using the method of the present invention.
This is a SEM micrograph at a magnification of 10,000×. 27th
The figure shows the SEM/SEM across the sample shown in Figure 26.
Figure 2 is a graph of an EPMA scan and shows the fusion of chromium and copper. FIG. 28 is a SEM micrograph at 10,000× magnification of a steel matrix fused with chromium using the method of the present invention with the first chromium solution described above. FIG. 29 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 28 and shows fusion of chromium and steel. Figure 30 shows a composite of the right and left halves of a copper matrix fused with chromium with a secondary chromium solution using the method of the present invention.
This is a SEM micrograph. The left half is a 625× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. Figure 31 is a further enlargement of the enlarged area of Figure 30 at a magnification of 10000x.
This is a SEM micrograph. FIG. 32 is a graph of a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 30 and shows fusion of chromium and copper. Third
Figure 3 is a composite SEM micrograph of the right and left halves of a steel matrix in which chromium was fused with a secondary chromium solution using the method of the present invention. The left half
The magnification is 1250×, and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. 33rd A
The figure is a further magnified SEM micrograph of the enlarged area of Figure 33 at 10000x magnification. Figure 34 shows SEM/EPMA across the sample shown in Figure 32.
Graph of a scan and showing the fusion of chrome and steel. FIG. 35 shows the first method using the method of the present invention.
This is a composite micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with cadmium using a cadmium solution. The left half is a 1310× magnification and the right half is a 5× magnification of the marked area of the left half. Figure 36 crosses the sample shown in Figure 35.
Figure 3 is a graph of a SEM/EPMA scan showing the fusion of cadmium and copper. FIG. 37 is a photomicrograph at 11500x of a steel matrix fused with cadmium with a second cadmium solution using the method of the present invention. Figure 38 crosses the sample shown in Figure 37.
Figure 2 is a graph of a SEM/EPMA scan and shows the fusion of cadmium and steel. FIG. 39 is a composite micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with tin with a stannous solution using the method of the present invention. The left half is a 655× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. FIG. 40 is a SEM/EPMA scan across the sample shown in FIG. 39 and shows melting of tin and copper. FIG. 41 is a composite micrograph of the right and left halves of a copper matrix fused with tin with a stannic solution using the method of the present invention.
The left half is a 326× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half.
Figure 42 crosses the sample shown in Figure 41.
SEM/EPMA scan and shows fusion of tin and copper. FIG. 43 shows that using the method of the present invention,
Composite SEM micrographs of the right and left halves of a steel matrix fused with tin in a stannic solution. The left half is a 1310× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. Figure 44 crosses the sample shown in Figure 43.
SEM/EPMA scan and shows the fusion of tin and steel. FIG. 45 shows that using the method of the present invention,
SEM micrograph at 5200× magnification of a copper matrix fused with cobalt in a cobalt solution. Figure 46 crosses the sample shown in Figure 45.
SEM/EPMA scan and shows fusion of cobalt and copper. Figures 47 and 47A are micrographs of copper matrices fused with silver in a ferrous silver solution using the method of the present invention. Figure 47 shows
The left half is a composite photograph with 625× magnification and the right half is an 8× magnification of the marked area of the left half. Figure 47A is a further magnified SEM micrograph of the enlarged area of Figure 47 at 10,000x magnification. Figure 48 is a SEM/EPMA scan across the sample shown in Figure 47 and shows fusion of silver and copper. FIG. 49 is a SEM micrograph at 10,000× magnification of a copper matrix fused with silver with a ferric silver solution using the method of the present invention. Figure 50 shows the SEM/SEM across the sample shown in Figure 49.
Figure 2 is a graph of an EPMA scan and shows the fusion of silver and copper. 10... Power supply, 11... Oscillator, 12...
...Holder, 13... Electrode, probe, 14...
matrix or support, 15...clamp,
16...Line, 17...Container, 18...Pipe, 1
9... Electrode, 20... Insulated handle, 21... Main channel, 22... Side channel, 23...
Valve, 30... Power supply, 31... Capacitor,
32...LC circuit, 33...Variable inductance coil, 34...Capacitor, 35...Crystal, 3
6...Inductance, 37...NPN transistor, 38...Variable resistor, 39...Capacitance, 40...Capacitor, 41...Diode, 50...Output.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第2金属を第1金属のマトリツクス中に融合
するために用いる溶液であつて、 解離可能な多価形態の前記第2金属を含む第1
化合物0.10〜10重量%と、 前記第1化合物と錯体形成可能な第2化合物
0.30〜10重量%と、ここに該第1化合物と該第2
化合物はどちらかが水溶性であるかまたは水溶性
錯体形成性である、 前記第1化合物、前記第2化合物およびこれら
の錯体を溶液に保持するための安定剤0.1〜0.5重
量%と、 反応速度を高め、前記第2金属の多価形態の原
子価をより低い原子価に還元し、そして前記第1
化合物と前記第2化合物間の錯化作用を触媒する
触媒0.1〜0.5重量%と、 水、有機溶剤またはこれらの混合物から選ばれ
た溶媒からなる残部と から本質的になり、かつ室温で10〜80Ωcmの抵
抗度を有する溶液。
Claims: 1. A solution used to fuse a second metal into a matrix of a first metal, comprising: a first metal containing said second metal in a dissociable multivalent form;
0.10 to 10% by weight of a compound, and a second compound capable of forming a complex with the first compound.
0.30 to 10% by weight of the first compound and the second compound.
the compounds are either water-soluble or water-soluble complex-forming; 0.1 to 0.5% by weight of a stabilizer to keep the first compound, the second compound and their complexes in solution; and the reaction rate. of the second metal, reducing the valence of the polyvalent form of the second metal to a lower valence;
consisting essentially of 0.1 to 0.5% by weight of a catalyst that catalyzes the complexing action between the compound and said second compound, and the balance consisting of a solvent selected from water, an organic solvent or a mixture thereof, and at room temperature A solution with a resistance of 80Ωcm.
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