JPS62202080A - ニツケル及び/又はコバルトを化学沈着させるためのヒドラジン浴及びそのヒドラジン浴の調製方法 - Google Patents
ニツケル及び/又はコバルトを化学沈着させるためのヒドラジン浴及びそのヒドラジン浴の調製方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
- C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自触媒還元によりニッケル及び/又はコバルト
を化学沈着させることに関する。
を化学沈着させることに関する。
主乳塁互貝
この種の沈着のために従来工業的に用いられている浴は
、酸性浴とアルカリ性浴の如何にかがねらず、すべてア
ルカリ性次亜リン酸塩又はホウ素の水素化誘導体の形で
リン又はホウ素を含有した還元剤を用いている。還元剤
に加えて、これらの浴は沈着されるべき金属の少なくと
も一種の化合物、前記金属のための少なくとも一種の錯
化剤及び少なくとも一種の安定剤を含有する。
、酸性浴とアルカリ性浴の如何にかがねらず、すべてア
ルカリ性次亜リン酸塩又はホウ素の水素化誘導体の形で
リン又はホウ素を含有した還元剤を用いている。還元剤
に加えて、これらの浴は沈着されるべき金属の少なくと
も一種の化合物、前記金属のための少なくとも一種の錯
化剤及び少なくとも一種の安定剤を含有する。
このような浴から得られるニッケル及び/又はコバルト
の沈着物は純粋ではない。これらの沈着物は還元剤に由
来するリン又はホウ素並びに安定剤に由来する元素、即
ち、硫黄及び/又は重金属、例えばタリウムを含有する
。
の沈着物は純粋ではない。これらの沈着物は還元剤に由
来するリン又はホウ素並びに安定剤に由来する元素、即
ち、硫黄及び/又は重金属、例えばタリウムを含有する
。
出願人の公告フランス国特許出願第2531103号に
は、安定剤に由来する不純物を含有せず、特に、そのよ
うな不純物が極めて望ましくなくかつ後処理によって除
去できない航空機用のタービン翼を処理するための沈着
物を得るのに使用される浴が開示されている。
は、安定剤に由来する不純物を含有せず、特に、そのよ
うな不純物が極めて望ましくなくかつ後処理によって除
去できない航空機用のタービン翼を処理するための沈着
物を得るのに使用される浴が開示されている。
しかし、得られる沈着物は、リン又はホウ素系還元剤に
由来するリン又はホウ素をなお含有し、これらの不純物
も前記用途においては望ましくないものであり、したが
って沈着後に除去する必要がある。
由来するリン又はホウ素をなお含有し、これらの不純物
も前記用途においては望ましくないものであり、したが
って沈着後に除去する必要がある。
不都合なことに、リンの除去は極めて困難であり、場合
によっては不可能でさえある。
によっては不可能でさえある。
ホウ素は、例えば出願人の公告フランス国特許出願第2
278794号に開示された方法によって除去できると
はいえ、そのような除去は安全なものではない。
278794号に開示された方法によって除去できると
はいえ、そのような除去は安全なものではない。
したがって、前記不純物を沈着物中に存在させないよう
に、リンもホウ素も含有しない還元剤を用いた化学沈着
浴が要求されている。
に、リンもホウ素も含有しない還元剤を用いた化学沈着
浴が要求されている。
これらの条件をヒドラジンは満足させる。ニッケル又は
コバルトのイオンにより酸化されると、ヒドラジンは水
素と窒素とのみを発生し、これらのいずれもガス状態と
なって逃げる。
コバルトのイオンにより酸化されると、ヒドラジンは水
素と窒素とのみを発生し、これらのいずれもガス状態と
なって逃げる。
還元剤としてヒドラジンを含有した、ニッケル及び/又
はコバルトの化学沈着用の浴は「めっき」(“Plat
ing ” ) 、54巻、第385頁(1967)に
発表されたDint と(oronadoの論文及び米
国特許第3198659号に記載されている。
はコバルトの化学沈着用の浴は「めっき」(“Plat
ing ” ) 、54巻、第385頁(1967)に
発表されたDint と(oronadoの論文及び米
国特許第3198659号に記載されている。
前記論文に記載された浴は極めて高純度の出発生成物の
使用を必要とし、そのような浴を維持することは著しく
困難であり、したがって、工業的規模でこれを使用する
には高価過ぎる。
使用を必要とし、そのような浴を維持することは著しく
困難であり、したがって、工業的規模でこれを使用する
には高価過ぎる。
米国特許第3198659号に記載の浴は、この特許を
引用している論文で述べられている通り、極めて薄い沈
着物を与えることができるに過ぎず、この沈着物の厚さ
は約1μmである。
引用している論文で述べられている通り、極めて薄い沈
着物を与えることができるに過ぎず、この沈着物の厚さ
は約1μmである。
本発明の目的は、ニッケル及び/又はコバルトを工業的
規模で化学沈着させることができる浴を提供すること及
びかなりの厚みのある極めて純度の高い沈着物を得られ
るようにすることである。
規模で化学沈着させることができる浴を提供すること及
びかなりの厚みのある極めて純度の高い沈着物を得られ
るようにすることである。
本発明の別の目的は、ニッケル及び/又はコバルトを工
業的規模で化学沈着させるとかでき、かなり厚い沈着物
を生じさせ得るヒドラジン浴を提供することである。
業的規模で化学沈着させるとかでき、かなり厚い沈着物
を生じさせ得るヒドラジン浴を提供することである。
この課題を解決するため、本発明者らは、ヒドラジン浴
で得られる平衡と化学反応を研究し、この研究の結果と
して以下の仮説を立てた。
で得られる平衡と化学反応を研究し、この研究の結果と
して以下の仮説を立てた。
ニッケル及び/又はコバルトのイオンは浴中でヒドラジ
ンと錯化剤自体の両方により同時に錯化され、ヒドラジ
ンで錯化されたフラクションと錯化剤で錯化されたフラ
クションは2つの錯化反応の解離定数によって測定され
る。
ンと錯化剤自体の両方により同時に錯化され、ヒドラジ
ンで錯化されたフラクションと錯化剤で錯化されたフラ
クションは2つの錯化反応の解離定数によって測定され
る。
ニッケル及び/又はコバルトはヒドラジン/金属カチオ
ン錯体からもっばら放出(discharge )によ
って沈着される。
ン錯体からもっばら放出(discharge )によ
って沈着される。
多種類のイオン、特に塩化物、硫酸塩及び硝酸塩の各イ
オンはヒドラジン/金属カチオン錯体の生成及び/又は
沈着物の触媒活性に妨害作用を有する。
オンはヒドラジン/金属カチオン錯体の生成及び/又は
沈着物の触媒活性に妨害作用を有する。
これらの考察により本発明者らは解決への道を見出した
。
。
本発明は、沈着されるべき金属の化合物、還元剤、前記
金属のための少なくとも1種の錯化剤及び少なくとも一
種の安定剤を含み、ニッケル及び/又はコバルトを化学
沈着させるための浴を提供する。
金属のための少なくとも1種の錯化剤及び少なくとも一
種の安定剤を含み、ニッケル及び/又はコバルトを化学
沈着させるための浴を提供する。
光ユq!豊
本発明の第一の面によれば、浴が含有するアニオン又は
使用中に浴内で生成するアニオンがほとんど専らヒドロ
キシルイオンであるように浴が選択される。
使用中に浴内で生成するアニオンがほとんど専らヒドロ
キシルイオンであるように浴が選択される。
本発明の別の面によれば、前記化合物、前記還元剤及び
前記錯化剤は、これらのアニオンが、浴を使用するとき
に生成するアニオンと同様に、本質的にヒドロキシルイ
オンであるようなものである。
前記錯化剤は、これらのアニオンが、浴を使用するとき
に生成するアニオンと同様に、本質的にヒドロキシルイ
オンであるようなものである。
このようにして、還元作用及び/又は沈着物の触媒活性
に望ましくない影響を与えるようなアニオンの存在が排
除されるか、少なくとも実質的に排除される。
に望ましくない影響を与えるようなアニオンの存在が排
除されるか、少なくとも実質的に排除される。
好適実施態様においては、還元剤としてヒドラジンを用
いると、前記化合物は弐M (N H2Ct Ha−N
H2)3 (0H)z (式中、Mはニッケル及び/又
はコバルトを表わす)を有するニフケルー■−トリ(エ
チレンジアミン)ヒドロキシド及び/又はコバルト−I
f−)リ (エチレンジアミン)ヒドロキシドであり、
エチレンジアミンは錯化剤として作用している。
いると、前記化合物は弐M (N H2Ct Ha−N
H2)3 (0H)z (式中、Mはニッケル及び/又
はコバルトを表わす)を有するニフケルー■−トリ(エ
チレンジアミン)ヒドロキシド及び/又はコバルト−I
f−)リ (エチレンジアミン)ヒドロキシドであり、
エチレンジアミンは錯化剤として作用している。
別の面によれば、本発明は、沈着されるべき金属の化合
物、ヒドラジンからなる還元剤、前記金属のための錯化
剤及び少な(とも一種の安定剤を含み、前記化合物が弐
M (N Hz −Cz Ha −N H2)* (O
H)2(式中、Mはニッケル及び/又はコバルトを表わ
す)を有するニッケル〜II−)リ (エチレンジアミ
ン)ヒドロキシド及び/又はコバルト、−n−トリ (
エチレンジアミン)ヒドロキシドであり、エチレンジア
ミンが錯化剤として作用している浴を提供するものであ
る。
物、ヒドラジンからなる還元剤、前記金属のための錯化
剤及び少な(とも一種の安定剤を含み、前記化合物が弐
M (N Hz −Cz Ha −N H2)* (O
H)2(式中、Mはニッケル及び/又はコバルトを表わ
す)を有するニッケル〜II−)リ (エチレンジアミ
ン)ヒドロキシド及び/又はコバルト、−n−トリ (
エチレンジアミン)ヒドロキシドであり、エチレンジア
ミンが錯化剤として作用している浴を提供するものであ
る。
ニッケルー(又はコバルト−) II−)す(エチレン
ジアミン)ヒドロキシドはヒドラジンと極めてよく相溶
し、これらを−諸に用いることにより、金属化合物と還
元剤が連続的に加えられる限りは実質的に時間的に限り
なく浴を連続操作することが可能であり、過剰のエチレ
ンジアミンが存在する限りはエチレンジアミンの濃度は
沈着機構には全く影響を及ぼさない。その結果、厚くて
極めて純度の高い沈着物を得ることが可能である。
ジアミン)ヒドロキシドはヒドラジンと極めてよく相溶
し、これらを−諸に用いることにより、金属化合物と還
元剤が連続的に加えられる限りは実質的に時間的に限り
なく浴を連続操作することが可能であり、過剰のエチレ
ンジアミンが存在する限りはエチレンジアミンの濃度は
沈着機構には全く影響を及ぼさない。その結果、厚くて
極めて純度の高い沈着物を得ることが可能である。
本発明の浴は、水酸化ナトリウムであってもよいアルカ
リ化剤により11より高いpHに上げるのが好ましい。
リ化剤により11より高いpHに上げるのが好ましい。
本発明の浴は、浴に含有されるアルミナA 1 to。
又はイツトリアyz 03といった粒子を沈着物中に含
ませることができる。浴の特性はほとんど経時変化を起
こさないので、粒子は沈着物中に均一に分布される。
ませることができる。浴の特性はほとんど経時変化を起
こさないので、粒子は沈着物中に均一に分布される。
本発明はまた、前記の浴の調製方法を提供するものであ
り、この方法において、「母液」として知られるM (
NHz CzH4NH2)+ (OH)2(7)フル
カリ性溶液が調製され、この母液に安定剤とヒドラジン
が後から加えられる。
り、この方法において、「母液」として知られるM (
NHz CzH4NH2)+ (OH)2(7)フル
カリ性溶液が調製され、この母液に安定剤とヒドラジン
が後から加えられる。
この母液は完全に安定であり、適当な安定剤及び必要に
応じて粒子を加えることにより、種々の用途に適した浴
を調製するのに使用することができる。
応じて粒子を加えることにより、種々の用途に適した浴
を調製するのに使用することができる。
の量 なU
本発明の実施例を添付の第1〜6図について説明する。
ス1側LLごl
これらの実施例は本発明による浴を提供するための適し
た母液の調製に関するものである。これらの例は、金属
化合物の不溶性前駆体(precursor )として
、それぞれ沈着される金属の、水酸化物、塩基性炭酸塩
、シュウ酸塩を使用している。
た母液の調製に関するものである。これらの例は、金属
化合物の不溶性前駆体(precursor )として
、それぞれ沈着される金属の、水酸化物、塩基性炭酸塩
、シュウ酸塩を使用している。
去膳■上
Mt゛は金属カチオンを表示するのに使用され、M=N
i及び/又はCoである。初期の金属塩は電着用の純粋
な塩である。カチオンと結合するアニオン(A−で表示
する)の選択は重要ではなく、当業者の自由である(フ
ッ化物、硫酸塩など)。
i及び/又はCoである。初期の金属塩は電着用の純粋
な塩である。カチオンと結合するアニオン(A−で表示
する)の選択は重要ではなく、当業者の自由である(フ
ッ化物、硫酸塩など)。
次の通常の操作から始める。
溶液にMAPを入れ、過酸化カリウムで1時間処理する
。
。
得られた溶液を植物性(vegetable)活性炭で
1時間処理し、次の1時間以内に濾過する。
1時間処理し、次の1時間以内に濾過する。
こうして、従来法により浄化され、濾過されたMA。
溶液が得られる。次いで、
次式
%式%)
リウムを加える。
チレンジアミン(EDで示す)で処理する。
M (OH)2+32D−4M (ED):l”。+2
0H−水酸化ナトリウムを加えて、 pHllより高く
調整する。
0H−水酸化ナトリウムを加えて、 pHllより高く
調整する。
これで母液が準備できた。
実施例2
出発材料の塩は、硫酸ニッケル及び/又は硫酸コバルト
の電解浴のPH補正に普通使用される塩基性M炭酸塩で
ある。この塩を使用することによる利点は、このミンに
より直接処理されるので、次の反応が起こる二MCCh
、M (OH)t+6ED→2M (ED)3”+2
0H−+CCh”− 得られた溶液は%に希釈される。
の電解浴のPH補正に普通使用される塩基性M炭酸塩で
ある。この塩を使用することによる利点は、このミンに
より直接処理されるので、次の反応が起こる二MCCh
、M (OH)t+6ED→2M (ED)3”+2
0H−+CCh”− 得られた溶液は%に希釈される。
次いで、溶液中に存在する炭酸塩イオンの大部分は次の
反応 ムの添加によって除去される。
反応 ムの添加によって除去される。
濾過し、水酸化ナトリウムを用いてPHを11より高く
調節すると、母液の準備が終る。
調節すると、母液の準備が終る。
1里±主
実施例1と同様、初期の塩のアニオンは制約がない。
MAZの溶液は同じ方法で調製される。この溶液に極め
て過剰のシュウ酸を加えることにより、次式%式% に従ってMシュウ酸塩を沈殿させる。
て過剰のシュウ酸を加えることにより、次式%式% に従ってMシュウ酸塩を沈殿させる。
洗浄後、沈殿は次の反応
ンにより処理される。
溶液は、2に希釈された後、次の反応
M(ED)、”+C,O,,”−+2NaOH−+M(
HD):l ” + 20H−+NazCzOa]によ
り所望の化合物を得るために、過剰の水酸化ナトリウム
を用いてアルカリ化される。
HD):l ” + 20H−+NazCzOa]によ
り所望の化合物を得るために、過剰の水酸化ナトリウム
を用いてアルカリ化される。
濾過し、水酸化ナトリウムを用いてpHを11より高く
調製して、母液が準備される。この方法は前の2方法に
比べて実施が簡単でありかつ安価である。
調製して、母液が準備される。この方法は前の2方法に
比べて実施が簡単でありかつ安価である。
L
これらの実施例は、実施例1〜3のいずれか1つに従っ
て調製された母液からニッケル及び/又はコバルトを沈
着させる浴を提供するものである。
て調製された母液からニッケル及び/又はコバルトを沈
着させる浴を提供するものである。
大施開土
これはニッケルを沈着させるための浴であって、安定剤
としてイミダゾールを含有する。
としてイミダゾールを含有する。
この浴は次のようにつくられている。
金属化合物二ニッケルー■−トリ (エチレンジアミン
)ヒドロキシドN1(H2N CHz−Cflz
NH2)+(OH)z : 0.14モル/l PH剤:水酸化ナトリウムN a OH: 0.5モル
/ 1安定剤:第1剤:イミダゾールC5HaNz:0
.3モル/l 第2剤:五酸化ヒ素AStOs : 6.5X10−’
モ/Iz/ 7!還元剤:水和ヒドラジンN、H,・H
,O:2.06モル/l 浴温は88℃と92℃の間に維持される。沈着速度は1
0μm・h−1と15μ5−h−’の間にある。
)ヒドロキシドN1(H2N CHz−Cflz
NH2)+(OH)z : 0.14モル/l PH剤:水酸化ナトリウムN a OH: 0.5モル
/ 1安定剤:第1剤:イミダゾールC5HaNz:0
.3モル/l 第2剤:五酸化ヒ素AStOs : 6.5X10−’
モ/Iz/ 7!還元剤:水和ヒドラジンN、H,・H
,O:2.06モル/l 浴温は88℃と92℃の間に維持される。沈着速度は1
0μm・h−1と15μ5−h−’の間にある。
第1図は黄銅基質上に得られた沈着物の写真であり、拡
大率は500倍である。得られた純ニツケル沈着物は淡
灰色で、厚みが均一であり、50g重の荷重下で約45
0HKのヌープ(Knoop)硬度を存する。
大率は500倍である。得られた純ニツケル沈着物は淡
灰色で、厚みが均一であり、50g重の荷重下で約45
0HKのヌープ(Knoop)硬度を存する。
1上斑盈
安定剤として硫酸タリウムを含有し、次の組成を有する
ニッケル沈着浴を調製する。
ニッケル沈着浴を調製する。
金属化合物−ニッケル−II−トリ (エチレンジアミ
ン)ヒドロキシドN1(HlN CHt CH2−
NH2)s(OH)z : 0.14モル/ 1pH剤:水酸化ナトリ’yムNa OH:0.5モ/
Iz/f安定剤:第1剤:硫酸夕’)”yLTlzSO
a:1.6×101モル/l 第2剤:五酸化ヒ素AstOs : 6.5X10−’
モ/L// 1還元剤:水和ヒドラジンN z Ha・
H2O:2.6モル/! 温度を88°C〜92℃の範囲に維持する。
ン)ヒドロキシドN1(HlN CHt CH2−
NH2)s(OH)z : 0.14モル/ 1pH剤:水酸化ナトリ’yムNa OH:0.5モ/
Iz/f安定剤:第1剤:硫酸夕’)”yLTlzSO
a:1.6×101モル/l 第2剤:五酸化ヒ素AstOs : 6.5X10−’
モ/L// 1還元剤:水和ヒドラジンN z Ha・
H2O:2.6モル/! 温度を88°C〜92℃の範囲に維持する。
沈着反応は銅合金基質上でさえ直ちに開始する。重量増
加は約115af・elB −”・h−1であり、この
値は沈着物成長速度約130μm−h−’に相当する。
加は約115af・elB −”・h−1であり、この
値は沈着物成長速度約130μm−h−’に相当する。
この溶液は著しく安定であり、その可使寿命には限界が
ないようである。例えば、初期に金属ニッケル8.2g
当量を含有する11浴が金属ニッケル28.4 gの沈
着に使用された。したがって、初期濃度は3,5回更新
され、浴はなお満足に作用した。
ないようである。例えば、初期に金属ニッケル8.2g
当量を含有する11浴が金属ニッケル28.4 gの沈
着に使用された。したがって、初期濃度は3,5回更新
され、浴はなお満足に作用した。
得られた沈着物は黒色であり、光を反射しない。この沈
着物の断面の金属組織学的観察により、沈着物は多孔性
であることがわかる(黄銅基質上に得られた沈着物を示
す100倍の直径拡大率の写真である第2図を参照)。
着物の断面の金属組織学的観察により、沈着物は多孔性
であることがわかる(黄銅基質上に得られた沈着物を示
す100倍の直径拡大率の写真である第2図を参照)。
浴からの粗性着物の硬度は50gの荷重下で約400
H素429 ppmである。
H素429 ppmである。
この浴は、以下の実施例の一部と同様に、タリウムイオ
ンを含有し、したがって、沈着物中に微量のタリウムを
残す。前記フランス国特許第2531103号明細書に
説明されている通り、このタリウム浴は前記航空機用途
には適さない。しかし、この浴は可使寿命が長く、得ら
れる沈着物の均一性、厚み、物理的及び機械的特性のた
めに、並びに、この沈着物中に粒子を均一に含めること
ができるために、その他の用途においては大いに興味の
あるものとなり得る。
ンを含有し、したがって、沈着物中に微量のタリウムを
残す。前記フランス国特許第2531103号明細書に
説明されている通り、このタリウム浴は前記航空機用途
には適さない。しかし、この浴は可使寿命が長く、得ら
れる沈着物の均一性、厚み、物理的及び機械的特性のた
めに、並びに、この沈着物中に粒子を均一に含めること
ができるために、その他の用途においては大いに興味の
あるものとなり得る。
去止五旦
安定剤として硫酸タリウムを含む浴を調製する。この浴
は前の浴とは、ニッケルー■−(トリエチレンジアミン
)ヒドロキシドを当量のコバルト−ff−)す(エチレ
ンジアミン)ヒドロキシドで置き控えた点及びエチレン
ジアミン1.7モル/lを加えた点が異なる。
は前の浴とは、ニッケルー■−(トリエチレンジアミン
)ヒドロキシドを当量のコバルト−ff−)す(エチレ
ンジアミン)ヒドロキシドで置き控えた点及びエチレン
ジアミン1.7モル/lを加えた点が異なる。
浴温は78℃〜82℃の範囲に維持される。沈着速度は
55μm−h−’〜30μm−h”の範囲にある。
55μm−h−’〜30μm−h”の範囲にある。
第3図の写真は500倍の直径拡大率で、黄銅基質上に
得られたコバルト沈着物を示す。この沈着物は半光沢で
、緻密で均一であり、硬度は50gの荷重下で約350
8 Kである。
得られたコバルト沈着物を示す。この沈着物は半光沢で
、緻密で均一であり、硬度は50gの荷重下で約350
8 Kである。
コバルトイオンはニッケルイオンに比べてエチレンジア
ミンとの親和性が劣るので、この浴に遊離エチレンジア
ミンを加えてコバルトイオンを溶液中に、維持する必要
がある。
ミンとの親和性が劣るので、この浴に遊離エチレンジア
ミンを加えてコバルトイオンを溶液中に、維持する必要
がある。
夫l桝1
この実施例はアルミナ粒子を含有したニッケル沈着浴を
示す。
示す。
浴の組成は次の通りである。
金属化合物:ニッケル−II−トリ (エチレンジアミ
ン)ヒドロキシドN i (H2N CH2−CHz
N Hり!(OH)Z : 0.14モル/ lpH剤:水酸化ナトリウムNaOH:0.5モル/1
安定剤:第1剤:イミダゾールC,H4Nz:Q、3モ
ル/l 第2剤:五酸化ヒ素: 6.5 X 10’モル/l還
元剤:水和ヒドラジンN 2 H4・HzO:2.06
モル/7! 充填剤粒子:アルミナA N 、0) (平均直径=0
.6μm):25g/j! 温度を88℃〜92°Cの範囲に維持する。沈着速度は
約35μm・h−1である。
ン)ヒドロキシドN i (H2N CH2−CHz
N Hり!(OH)Z : 0.14モル/ lpH剤:水酸化ナトリウムNaOH:0.5モル/1
安定剤:第1剤:イミダゾールC,H4Nz:Q、3モ
ル/l 第2剤:五酸化ヒ素: 6.5 X 10’モル/l還
元剤:水和ヒドラジンN 2 H4・HzO:2.06
モル/7! 充填剤粒子:アルミナA N 、0) (平均直径=0
.6μm):25g/j! 温度を88℃〜92°Cの範囲に維持する。沈着速度は
約35μm・h−1である。
沈着物の色は黒である。断面の金属組織学的の調査によ
り、アルミナ粒子がニッケル沈着物中に含まれているこ
とがわかる(20分間沈着後にアルミナを加えた場合に
黄銅上に得られた沈着物の700倍の直径拡大率の写真
である第4図を参照)。
り、アルミナ粒子がニッケル沈着物中に含まれているこ
とがわかる(20分間沈着後にアルミナを加えた場合に
黄銅上に得られた沈着物の700倍の直径拡大率の写真
である第4図を参照)。
この沈着物の硬度は50gの荷重下で約400HVであ
り、即ち、この値はアルミナを含まない沈着物について
得られる硬度に匹敵する。実施例5の場合と同様、沈着
物は多孔性である。
り、即ち、この値はアルミナを含まない沈着物について
得られる硬度に匹敵する。実施例5の場合と同様、沈着
物は多孔性である。
1施11
安定剤として酢酸鉛を用い、次の組成を有するニッケル
沈着浴を調製する。
沈着浴を調製する。
金属化合物:ニッケル−II−トリ (エチレンジアミ
ン)ヒドロキシドN i (H2N CHz C
Hz NH2)s(OH)Z : 0.14モル/ 1p11剤:水酸化ナトリウムNaOH:0.5モル/
I安定剤:第1剤:酢酸鉛Pb (02CCH3)z・
3H,0:3.2X10−’モル/1 第2剤:五酸化ヒ素AstOs:6.5XIPモル/l
還元剤:水和ヒドラジンNtH4: HzO:2.06
モル/Il 温度を88゛C〜92℃の範囲に維持する。沈着反応は
銅合金基質上でさえ直ちに開始する。
ン)ヒドロキシドN i (H2N CHz C
Hz NH2)s(OH)Z : 0.14モル/ 1p11剤:水酸化ナトリウムNaOH:0.5モル/
I安定剤:第1剤:酢酸鉛Pb (02CCH3)z・
3H,0:3.2X10−’モル/1 第2剤:五酸化ヒ素AstOs:6.5XIPモル/l
還元剤:水和ヒドラジンNtH4: HzO:2.06
モル/Il 温度を88゛C〜92℃の範囲に維持する。沈着反応は
銅合金基質上でさえ直ちに開始する。
沈着速度は約20μm−h−’である。
沈着色は緻密で、均一で、暗灰色である(中間で表面処
理を行わないで2段階で黄銅基材上に得られた沈着物の
750倍の直径拡大率の写真である第5図を参照)。
理を行わないで2段階で黄銅基材上に得られた沈着物の
750倍の直径拡大率の写真である第5図を参照)。
去施五主
実施例8の浴に粒度0.5μI11〜1.5μmの範囲
のイツトリア粒子を20g/e加える。
のイツトリア粒子を20g/e加える。
温度を88℃〜92℃の範囲に維持し、毎分約800回
転で回転する攪拌機で攪拌する。
転で回転する攪拌機で攪拌する。
沈着速度は10μ” ’ ”1〜15+crm−h−’
である。
である。
得られる沈着物は暗灰色で、緻密であり、均一である。
金属組織学的検査により、イツトリア粒子がニッケルマ
トリックス中に含まれていることがわかる(軟鋼上に得
られた沈着物の950倍の直径拡大率の写真である第6
図を参照)。
トリックス中に含まれていることがわかる(軟鋼上に得
られた沈着物の950倍の直径拡大率の写真である第6
図を参照)。
実施例10
ニンケルーコバルト浴は次の組成を有する。
金属化合物:
ニッケル−II−)リ (エチレンジアミン)ヒドロキ
シド:0.14モル/I! コバルト−n−t−リ (エチレンジアミン)ヒドロキ
シド:7X103モル/l 錯化剤:エチレンジアミン: 3 Xl0−′3モル/
lpH剤:水酸化ナトリウムNaOH:0.5モル/β
安定剤:第1剤:酢酸鉛:0.5モル/7!第2剤:五
酸化ヒ素AszOs : 6.5X10−’モル/l還
元剤:水和ヒドラジンNtH,・H20: 2.06モ
ル温度を78℃〜82℃の範囲に維持する。
シド:0.14モル/I! コバルト−n−t−リ (エチレンジアミン)ヒドロキ
シド:7X103モル/l 錯化剤:エチレンジアミン: 3 Xl0−′3モル/
lpH剤:水酸化ナトリウムNaOH:0.5モル/β
安定剤:第1剤:酢酸鉛:0.5モル/7!第2剤:五
酸化ヒ素AszOs : 6.5X10−’モル/l還
元剤:水和ヒドラジンNtH,・H20: 2.06モ
ル温度を78℃〜82℃の範囲に維持する。
沈着速度は18.1μm−h−’である。
この欲は、エネルギー分散分光光度計及び走査型電子顕
微鏡を用いた定性分析により、厚み13.2μmのニッ
ケルーコバルト合金を与えることがわかった。
微鏡を用いた定性分析により、厚み13.2μmのニッ
ケルーコバルト合金を与えることがわかった。
得られた各種沈着物の吸蔵が2含量は比較的低く、した
がって金属層内にほとんど張力を生じない。実施例6の
沈着物中の酸素、窒素及び水素の量はそれぞれ429p
pm、 542mmp及び9 ppmであり、これらは
Dini とCoronadoの前記論文に記載の最低
値、即ち、それぞれ900 ppm 、2410 pp
m及び150 ppmより実質的に低い。
がって金属層内にほとんど張力を生じない。実施例6の
沈着物中の酸素、窒素及び水素の量はそれぞれ429p
pm、 542mmp及び9 ppmであり、これらは
Dini とCoronadoの前記論文に記載の最低
値、即ち、それぞれ900 ppm 、2410 pp
m及び150 ppmより実質的に低い。
コバルト及び/又はニッケルの半光沢沈着物も得ること
ができる。ニッケルの沈着速度(緻密な沈着物の場合に
約15μm−h−’)はタリウムの添加により増大させ
ることができる。こうして、130μm−h−’の沈着
速度が得られている。その場合、沈着物は多孔性で、黒
色である。 。
ができる。ニッケルの沈着速度(緻密な沈着物の場合に
約15μm−h−’)はタリウムの添加により増大させ
ることができる。こうして、130μm−h−’の沈着
速度が得られている。その場合、沈着物は多孔性で、黒
色である。 。
この沈着物中の残留応力も低く、したがって、厚い沈着
物を得ることができる。こうして、実験室では約1m麿
の厚みの沈着物が得られている。
物を得ることができる。こうして、実験室では約1m麿
の厚みの沈着物が得られている。
第1図乃至第6回は本発明の実施により得られた化学沈
着物の断面の顕微鏡写真である。
着物の断面の顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ニッケル及び/又はコバルトを化学沈着させるため
の浴であって、該浴は、沈着されるべき金属の化合物、
還元剤、前記金属のための少なくとも一種の錯化剤及び
少なくとも一種の安定剤を含み、該浴中に含有されるア
ニオン又は該浴の使用中に生成するアニオンが実質的に
専らヒドロキシルイオンであるように選択されたもので
あることを特徴とする浴。 2、ニッケル及び/又はコバルトを化学沈着させるため
の浴であって、該浴は、沈着されるべき金属の化合物、
還元剤、前記金属のための少なくとも一種の錯化剤及び
少なくとも一種の安定剤を含み、前記化合物、前記還元
剤及び前記錯化剤はそれらのアニオンが該浴の使用の間
に生成するアニオンと共に本質的にヒドロキシルイオン
であるようなものであることを特徴とする浴。 3、前記化合物が式M(H_2N−CH_2−CH_2
−NH_2)_3(OH)_2(式中、Mはニッケル及
び/又はコバルトを表わす)を有するニッケル−II−ト
リ(エチレンジアミン)ヒドロキシド及び/又はコバル
ト−II−トリ(エチレンジアミン)ヒドロキシドであり
、エチレンジアミンは錯化剤として作用し、前記還元剤
がヒドラジンであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項又は第2項記載の浴。 4、ニッケル及び/又はコバルトを化学沈着させるため
の浴であって、該浴は、沈着されるべき金属の化合物、
還元剤、前記金属のための少なくとも一種の錯化剤及び
少なくとも1種の安定剤を含み、前記化合物が式M(H
_2N−CH_2−CH_2−NH_2)_3(OH)
_2(式中、Mはニッケル及び/又はコバルトを表わす
)を有し、エチレンジアミンが錯化剤として作用してい
るニッケル−II−トリ(エチレンジアミン)ヒドロキシ
ド及び/又はコバルト−II−トリ(エチレンジアミン)
ヒドロキシドであることを特徴とする浴。 5、アルカリ化剤を含有することを特徴とする特許請求
の範囲第1項〜第4項のいずれか一項に記載の浴。 6、アルカリ化剤が水酸化ナトリウムであることを特徴
とする特許請求の範囲第5項記載の浴。 7、pHが11より高いことを特徴とする特許請求の範
囲第1項〜第6項のいずれか一項に記載の浴。 8、安定剤としてイミダゾールを含有することを特徴と
する第1項〜第7項のいずれか一項に記載の浴。 9、安定剤としてタリウム塩を含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項〜第7項のいずれか一項に記載
の浴。 10、タリウム塩が硫酸タリウムであることを特徴とす
る特許請求の範囲第9項記載の浴。 11、安定剤として鉛塩を含有することを特徴とする特
許請求の範囲第1項〜第7項のいずれか一項に記載の浴
。 12、鉛塩が酢酸鉛であることを特徴とする特許請求の
範囲第11項記載の浴。 13、安定剤として五酸化ヒ素を含有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項〜第12項のいずれか一項に
記載の浴。 14、沈着物に混在させる粒子を含有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項〜第13項のいずれか一項に
記載の浴。 15、アルミナの粒子を含有することを特徴とする特許
請求の範囲第14項記載の浴。 16、イットリアの粒子を含有することを特徴とする特
許請求の範囲第14項記載の浴。 17、遊離エチレンジアミン含有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項〜第16項のいずれか一項に記載
の浴。 18、特許請求の範囲第1項〜第17項のいずれか一項
に記載の浴の調製方法であって、該方法は、母液と呼ば
れる式M(NH_2−C_2H_4−NH_2)_3(
OH)_2のアルカリ性溶液を鋼製し、次いでこの溶液
に安定剤及びヒドラジンを加えることを特徴とする方法
。 19、金属の不溶性化合物を用い、この化合物をエチレ
ンジアミンで処理することによって母液を調製すること
を特徴とする特許請求の範囲第18項記載の方法。 20、不溶性化合物が、金属塩の溶液からアルカリ水酸
化物により沈殿された水酸化物M(OH)_2であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第19項記載の方法。 21、不溶性化合物が金属の塩基性炭酸塩であり、炭酸
塩イオンが水酸化バリウムで沈殿されるこを特徴とする
特許請求の範囲第19項記載の方法。 22、不溶性化合物が、金属塩の溶液からシュウ酸によ
り沈殿されたシュウ酸塩M(CO_2)_2であること
を特徴とする特許請求の範囲第19項記載の方法。 23、化学量論量に関してわずかに過剰のエチレンジア
ミンが使用されることを特徴とする特許請求の範囲第1
9項〜第22項のいずれか一項に記載の方法。 24、特許請求の範囲第1項〜第17項のいずれか一項
に記載の浴を調製するのに適した母液であって、式M(
NH_2−C_2H_4−NH_2)_3(OH)_2
の水性アルカリ溶液から本質的になることを特徴とする
母液。
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