KR100352976B1 - 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인성이 뛰어나고 자기적 성질이 우수한 2축 집합조직을 갖는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하여 이를 열처리하여 2축 집합조직의 니켈 도금층을 재결정시켜 c축 배향의 미스오리엔테이션(Misorientation)이 θ-rocking curve로 측정한 피크의 반가폭 값이 7°이내이고, a축과 b축으로 이루어진 평면상에서의 결정립간의 미스오리엔테이션이 φ-rocking curve로 측정한 피크의 반가폭 값이 21°이내인 입방정 2축 집합조직인 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층을 제공한다.
이와 같이, 본 발명은 전기도금법으로 2축 집합조직을 지닌 Ni도금층을 제조하여 YBCO 초전도 선재를 진공증착법으로 증착하기 위한 기판으로 제공할 수 있고, 기존의 RABiTS 공정을 생산원가 시설비 및 생산속도면에서 대체할 수 있을 것으로 기대되는 효과가 있다.

Description

전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층 및 그 제조방법{Electrical Plating Process and Device for Ni Plate Layer Having Biaxial Texture}
본 발명은 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인성이 뛰어나고 자기적 성질이 우수한 2축 집합조직을 갖는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층 및 그 제조방법에 관한 것이다.
집합조직(Biaxial Texture)이란 다결정 재료에서 동일한 결정방위를 갖는 수많은 결정립으로 구성된 하나의 집합체로 이루어진 조직을 말한다. 이 집합조직에는 섬유조직(Fiber texture)과 3차원의 집합조직으로 나누어진다.
도 1은 집합조직에 관한 설명으로 (가)는 무질서한 배향을 가진 결정, (나)는 1축 집합조직, (다)는 2축 집합조직을 나타내는 개략도로서, (가)는 집합조직이 발생되지 않은 경우이며, (나)는 1축 집합조직이 발생한 경우로 일반적으로 섬유조직이라 불린다.이 섬유조직은 주조재의 주상정, 증착 금속막, 전착도금층, 압출재 및 인발선재 등에서 볼 수 있는데, 일정한 결정방위 <hkl>이 재료의 특정방향 c축으로 정렬하고 있으나 a축과 b축으로 이루어진 평면상에서는 무질서한 결정방위를 갖는 조직이다.
이에 비하여, 도 1의 (다)는 2축 집합조직이 발생한 경우로 판재의 c축 방향으로 결정방위가 정렬이 되어 있고, 또한 a축과 b축으로도 결정립이 정렬되어 있어 3차원으로 일정한 결정방위와 결정면으로 배향되어있는 마치 단결정과 유사한 조직으로 압연판재 등에서 볼 수 있는 집합조직이다.
이러한 2축 집합조직을 갖는 금속판재는 물리적 성질에서 중요한 특성을 나타낼 수 있는데, 예를 들어 2축 집합조직은 결정입계간의 방향각 차이가 작아 낮은 계면에너지를 지니고 있기 때문에 기계적으로 인성이 뛰어나다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또한 Fe-6.5%Si 합금 등과 같은 자기적 성질이나 강유전체 성질 및 고온 초전도체의 성질에서 매우 우수한 특성을 나타낸다.특히 박막코팅공정으로 페로브스카이트(Perovskite) 구조를 갖는 강유전체나 YBCO 고온초전도체를 제조하는 경우에는 코팅층이 기판의 배향성을 그대로 따르는 성질을 이용하여 단결정이나 2축 집합조직을 갖는 재료를 코팅소지로 함으로써 2축 집합조직을 갖는 코팅층을 제조하는 경우가 많다.예를 들면, YBCO 고온초전도체를 제조하는 경우, 미국 ORNL에서 RABiTS 공정을 개발하여 YBCO 고온초전도체 테이프 제조기술에 새로운 돌파구를 마련하였으며, 이러한 RABiTS 공정은 냉간압연된 FCC 금속이 재결정시에 [100]축이 표면에 수직으로 배향되는 입방정 집합조직화 현상을 이용한 것으로, 이는 2축 집합조직을 갖는 판재를 후속 박막공정에 기판으로 사용하도록 한 것이다.즉, 압연공정을 이용하여 2축 집합조직을 갖는 Ni 판재를 제조하고, 그 위에 진공도금법으로 Buffer층 및 YBCO 초전도박막을 코팅하면 기판의 2축 집합조직의 결정배향을 그대로 따르게 됨으로서 코팅층도 2축 집합조직을 갖도록 조직이 성장하게 되는 것이며, a축과 b축으로 이루어진 평면에 High Angle 결정립계를 제거하게 되면 초전도의 임계전류밀도를 현저히 증가시킬 수 있으므로 2축 집합조직을 갖는 기판은 기술적으로 매우 중요한 의미를 갖는 것이다.
한편, 전기도금에 의해서 얻어진 도금층은 도 1의 (나)도와 같은 특정도금공정조건에서 모재면에 수직인 c축 방향으로 수직배향성을 지니나, a축과 b축으로의 배향은 무질서하기 때문에 1축 집합조직이다. 그러나 c축으로의 정렬뿐만 아니라 a축과 b축도 모두 정렬된 2축 집합조직을 지닌 도금층을 제조하는 것에 대한 것은 불가능한 것으로 인식되어왔고, 연구되어온 바도 전무하다.
그러나, 전기도금법에 의해 2축 집합조직을 제조할 수 있다면 수많은 압연단계와 중간 열처리를 거쳐야 하는 압연공정에 비하여 저가의 비용으로 간편히 2축 집합조직을 갖는 테이프 혹은 판재를 연속적으로 생산할 수 있는 것이다.
한편 자기장을 도금법에 적용한 연구사례는 일부 있으나, 이들은 대부분 도금효율이나 석출속도 등에 관하여 연구하였고 도금층의 배향성에 관한 연구는 적다.J. Mcdonald는 자기장내에서 석출된 도금층은 자력선의 방향에 의해 미소응력이 비등방성으로 되는 것을 발견하였다. 전극에 평행한 자력선에서 석출한 니켈 및 철-니켈 합금도금층은 미소응력의 이방성이 나타나고, 배향은 자기장중의 석출조건, 합금조성에 의존한다고 했다. 그러나 이것은 수직배향성을 갖는 1축 집합조직에 관련된 연구이고, 2축 집합조직에 대해서는 검토되지 않았다. 한편, M. Perakh는 철, 니켈 및 코발트의 도금층은 자기장을 가하여도 결정배향에는 영향을 미치지 않고 다만 표면이 자력선의 방향에 따라 비정상적으로 성장하여 표면이 거칠어지는 것을 관찰하였다. A. Chiba 등은 와트욕에서 니켈도금을 결정배향성이 가해진 자기장에 따라 변화하고 자기장이 0.6T 이상에서는 결정배향성이 무질서해진다고 보고하였며, 이 또한 1축 집합조직에 대해서만 고려한 내용이다.
이렇게 여러 연구자의 연구결과가 서로 일치하지 않는 것은 도금시에 순수한 자기장의 효과만을 고려할 수 없는 도금조건에서 연구를 하거나 자기장의 세기가 매우 작기 때문인 것으로 판단된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 인성 및 자기적 성질 등이 우수한 2축 집합조직을 갖는 금속재를 압연방식이 아닌 전기도금방식에 의해 저가의 비용으로 간단하게 제조할 수 있는 전기도금방법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 집합조직에 관한 설명으로 (가)는 무질서한 배향을 가진 결정, (나)는 1축 집합조직, (다)는 2축 집합조직을 나타내는 개략도;
도 2는 본 발명에 따른 전기도금법에 의해 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층을 제조하기 위한 도금공정중 자기장으로 인가하기 위한 전극의 배치 개략도;
도 3은 기판에 수직방향으로 (001)면이 지배적으로 성장한 1축 집합조직을 갖는 Ni 전착층의 X선 회절(θ-2θ) 패턴도;
도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 (001)면에 대한 X선 회절(θ-rocking curve) 패턴도;
도 5는 본 발명에 따른 전기도금법에 의한 2축 집합조직된을 갖는 니켈 도금층의 (001)면에 대한 (111) 극점도;
도 6은 본 발명에 따른 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 X선 회절(φ-scan) 패턴도이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하는 단계와; 상기 2축 집합조직의 Ni 도금층이 도금된 소재를 열처리하여 2축 집합조직의 니켈 도금층을 재결정시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법을 제공하게 되며,
상기한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법에 의하여 제조된 2축 집합조직의 니켈 도금층이 자기장 하에서 도금이 가능한 금속기판 위에 전기도금되어 c축 배향의 미스오리엔테이션(Misorientation)이 θ-rocking curve로 측정한 피크의 반가폭 값이 7°이내이고, a축과 b축으로 이루어진 평면상에서의 결정립간의 미스오리엔테이션이 φ-scan으로 측정한 피크의 반가폭 값이 21°이내인 입방정 2축 집합조직인 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층을 제공하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층을 제조하기 위한 도금공정중 자기장으로 인가하기 위한 전극의 배치 개략도이며, 도 3은 기판에 수직방향으로 (001)면이 지배적으로 성장한 1축 집합조직을 갖는 Ni 전착층의 X선 회절(θ-2θ) 패턴도이고, 도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층 (001)면에 대한 X선 회절(θ-rocking curve) 패턴도이며, 도 5는 본 발명에 따른 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 (001)면에 대한 (111) 극점도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 X선 회절(φ-scan) 패턴도이다.먼저, 2축 집합조직을 얻기 위해서는 먼저 금속기판 상에 수직인 c축 방향으로 (001)면이 거의 완벽하게 우선적으로 배향된 1축 집합조직을 갖는 도금층의 구조가 필수적이다. 만약 1축 집합조직이 이루어지지 않으면 2축 집합조직은 발생하지 않기 때문이며, 1축 집합조직의 정도는 집합조직 분율(Texture Fraction으; TF)로 판단할 수 있는데 (001)면의 TF가 0.95 이상이 되어야 차후의 공정에서 우수한 2축 집합조직(입방정 집합조직, (001)[100])을 얻을 수 있다.[수학식 1]
여기에서 I(hkl)과 Io(hkl)은 각각 실험시편과 표준분말시료의 적분강도이다.
모든 반사면의 TF 값이 같으면 그 시편은 무질서한 배향을 갖는 시편이며 어느 특정(hkl)면의 TF값이 다른 면들의 평균값보다 크면 그 결정의 [hkl]방향이 기판에 수직인 집합조직을 갖는 것을 의미한다. 집합조직 분율(TF)의 값이 클수록 집합조직의 정도는 커지고 TF값이 1이면 그 시편은 전부 하나의 결정면이 두께방향으로 성장한 것이 된다.
그러므로 TF(001)이 0.95 이상이면 대략 결정면의 95% 정도는 (001)면이 소지층에 대하여 수직으로 배향되어있는 것을 의미한다.
이하, TF(001)이 0.95 이상이 되는 Ni 도금용액의 조성과 도금공정조건에 대하여 설명한다.
Ni 도금액의 조성은 황산니켈 150∼400g/l,염화니켈 20∼80g/l, 붕산 20∼80g/l로 이루어진다.
상기 도금용액의 pH는 1.5∼5의 범위가 적당하나 2∼3.5에서 가장 좋은 (001)면의 우선배향성을 나타낸다. 또한 도금용액의 온도는 40∼80℃가 적당하나 50∼70℃에서 가장 좋은 (001) 우선배향성을 나타내었다.도금층의 두께는 20∼300㎛의 범위에서 조절하였으며, 도금을 위한 기판으로서는 단결정이 아닌 다결정의 스틸(Steel), 구리(Cu) 및 스테인리스강(SUS), 티타늄(Ti), Hastelloy, Inconel 등 여러 가지 금속기판이 사용 가능하였으며, 기판의 소재나 결정배향성은 전착층의 배향성에 어떠한 영향도 미치지 않는다.
도금방식은 직류(DC), 펄스 전류(Pulse Current; PL) 및 페리오딕 역전류(Periodic Reverse Current; PR) 방식이 모두 유효하다.
도금공정조건은 각 방법에 따라 차이가 있으며, 그 조건은 표 1에 나타내었다.
[표 1]
상기한 도금조건에서 도금이 된 Ni은 (001)면이 기판에 수직으로 성장한 1축 집합조직을 가진다. 그러나 적합한 자기장을 도금시에 인가하게되면 이 도금층은 (001)[100]인 입방정 집합조직이 발달하게 되어 2축 집합조직을 갖는 구조로 변화한다.
자기장을 가하기 위해서 폴(Pole)의 크기가 음극의 면적에 최소한 2∼5배 큰 전자석을 도금조의 외부에 설치하여야 한다. 왜냐하면 도금되는 기판이 균일한 자기장내에 존재하여야 기판표면의 모든 곳에 균일한 자기장이 효과를 발하여 균일한 집합조직을 얻을 수 있기 때문이며, 인가한 자기장의 세기는 0.1T∼1T의 범위이었다.
자기장 세기가 낮은 경우, 즉 0.1T이하는 용액중의 Ni 이온의 이동에 영향을 줄 정도로 큰 자기장이 아니기 때문에 자기장을 가하지 않은 것에 비해 도금층의 구조상 변화가 거의 없다.
또한, 1T 이상의 큰 자기장을 발생시키기 위해서는 전자석에 과도한 인입 전류가 필요하고 이로 인해 코일에서는 열이 발생하다가 연소될 수 있기 때문에 본 연구에서는 1T 이상 올릴 수 없었다. 그러므로 1T 이상으로 자기장을 발생시키는 것은 경제성 및 실용적인 면에서 적당하지 않다.
도 2는 자기장 내에서 도금을 할 수 잇는 전극의 배치도인데, 전자석의 전극과 도금의 음극 및 양극의 배치는 2축 집합조직을 얻는데 매우 중요한 사항이다. 전자석의 전극면과 도금셀의 음극간에 이루는 각도는 가하는 도금전류밀도 및 자기장의세기에 따라 0∼90°사이에서 최적으로 변화시킴으로써 2축 집합조직을 얻을 수 있다.
도금조에 자기장을 가하면 로렌츠힘이 도금액 중에 존재하는 Ni 이온에 미치게 된다.[수학식 2]
여기서, F는 로렌츠힘, q는 이온의 전하, v는 이온의 속도 벡터, B는 자장벡터이다.
가령 전장만이 부여되고 있는 도금용액이면 이온은 전장의 방향으로만 이동하지만, 자기장이 더해지면 로렌츠힘의 자장성분에 의해 자장방향으로 휘어지는 현상이 나타나게 된다. 이러한 로렌츠힘이 도금되는 Ni의 결정구조에 어떤 방향성을 일으키는 역할을 한 것으로 생각된다.
일반적으로 충분한 가공량으로 압연된 FCC 금속판재에 해당금속이 재결정될 수 있는 온도에서 열처리를 행하면 재결정 집합조직이 생성된다. 특히 고순도의 Cu나 Ni에서는 입방정 집합조직이 나타난다. 이것은 냉간압연에 의하여 방향성있는 응력의 형태로 에너지가 저장되고 1000℃ 부근에서 열처리를 하면 재결정될 때 표면에너지에 의하여 [100]축이 표면에 수직인 새로운 결정립들이 형성되는 것이다.
이와 마찬가지로 자기장 하에서 입방정 집합조직 구조로 2축 집합조직을 갖는 Ni 도금층에 열처리를 가하면 이 입방정 집합조직은 더욱 더 발달하게 된다. 이때의 열처리 조건은 수소나 질소 및 아르곤 가스분위기 아래에서 400∼1200℃, 10분∼10시간이었다.
열처리 온도가 400℃ 이하에서는 원자들의 확산의 구동력이 작기 때문에 도금 조직에 아무런 변화가 없거나 너무 느려서 경제성이 없다.
열처리 온도가 1400℃ 이상에서는 Ni 도금층의 연화가 심하게 되어 자중을 견디지 못할 정도로 기계적 강도가 떨어지기 때문에 실용적 가치가 없다.
또한 충분히 재결정 집합조직으로 변태하기 위해 필요한 시간은 저온에서는 길고, 고온에서는 짧다.
이렇게 2축 집합조직이 발달하는 것은 원래 전기도금층에는 기판에 대하여 방향성은 없으나 인장 혹은 압축의 내부응력이 발생하는데, 이러한 내부응력이 일정한 각도로 인가된 자기장으로 인해 발생한 로렌츠힘에 의해 방향성있는 응력의 형태로 변화시키는 것으로 추정된다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명한다.
[실시예]
본 발명에 따라 Cu, Ti, 스틸, 스테인레스강 등의 기판에 전기도금을 행하여 Ni 도금층을 얻은 다음 열처리를 행하여 2축 집합조직의 Ni 도금층을 제조하였다.
제조에 따른 전기도금 및 열처리조건과 제조된 Ni 도금층의 평가결과가 하기 표 2에 나타나 있다.
[표 2]
상기 표 2에 따르면 모든 시편의 TF값이 0.96이상이고, 반가폭(θ-rocking curve)이 6.37°이내이고, 반가폭(φ-scan)이 21°이내인 것으로 나타나 양호한 2축 집합조직이 형성되어 있음을 알 수 있다.
전기도금법으로 2축 집합조직을 지닌 Ni도금층을 제조함으로써 YBCO 초전도 선재를 진공증착법으로 증착하기 위한 기판으로 제공할 수 있고, 기존의 RABiTS 공정을 생산원가 시설비 및 생산속도면에서 대체할 수 있을 것으로 기대되며, 또한 전기도금법으로 집합조직을 제어할 수 있게 됨으로써 전기도금 기술을 한 단계 발전시킴과 동시에 현재 진공증착법에 의해 이루어지는 박막자성체나 박막 압전체 등의 제조공정을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (11)

  1. 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하는 단계와;
    상기 2축 집합조직의 Ni 도금층이 도금된 소재를 열처리하여 2축 집합조직의 니켈 도금층을 재결정시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하는 단계에서 자기장을 가하는 방법은 음극과 양극이 설치된 전기 도금조 외부에 배치된 전자석에 의하여 자기장을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하는 단계에서 니켈전기도금을 실시하는 조건은 황산니켈 150∼400g/ℓ, 염화니켈 20∼80g/ℓ, 붕산 20∼80g/ℓ로 구성되고, pH 1.5∼5 범위에 있는 40∼80℃의 니켈도금용액에서 직류 도금법(DC법) 또는 펄스전류 도금법(PL법), 페리오딕 역전류도금법(PR법)에 의하여 도금을 실시하는 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하는 단계에서 직류도금(DC법)은 직류 3∼15A/dm2의 음극전류 밀도로 행하여지고, 펄스전류 도금(PL법)은 3∼20A/dm2의 전류밀도와 음극전류 통전시간과 휴지시간이 각각 1∼100msec인 조건에서 행하여지고, 페리오딕 역전류도금(PR법)은 직류 3∼20A/dm2의 음극전류밀도와 0.1∼1.5A/dm2의 양극전류밀도에서 음극전류 및 양극전류 통전시간이 각각 1∼100msec인 조건에서 행하여지는 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하는 단계에서 인가되는 자기장의 세기는 0.1∼1T 범위인 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 2축 집합조직의 Ni 도금층이 도금된 소재를 열처리하여 2축 집합조직의 니켈 도금층을 재결정시키는 단계에서 열처리조건은 수소, 질소 및 아르곤 가스 분위기 하에서 400∼1200℃의 온도범위로 10분∼10시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 가는 니켈 도금층의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제2항에 있어서,
    상기 자기장 하에서 전기도금을 실시하여 도금이 가능한 금속기판 위에 2축 집합조직을 지니는 Ni 도금층을 제조하는 단계에서 자기장을 인가하는 전자석은 전기도금조의 음극 면적보다 2∼5배 큰 면적을 가지며, 전기도금조의 음극과의 설치각도가 0∼90°인 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 자기장 하에서 도금이 가능한 금속기판 위에 전기도금되어 c축 배향의 미스오리엔테이션(Misorientation)이 θ-rocking curve로 측정한 피크의 반가폭 값이 7°이내이고, a축과 b축으로 이루어진 평면상에서의 결정립간의 미스오리엔테이션이 φ-scan으로 측정한 피크의 반가폭 값이 21°이내인 입방정 2축 집합조직인 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층은 다결정의 도금이 가능한 금속기판 위에 자기장이 인가된 전기도금조에서 도금되어 형성된 된 다음, 열처리하여 재결정되는 것을 특징으로 하는 전기도금법에 의한 2축 집합조직을 갖는 니켈 도금층.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663988B2 (en) * 2000-04-27 2003-12-16 Showa Denko Kabushiki Kaisha Magnetic recording medium, production process thereof, magnetic recording and reproducing apparatus, and method for evaluating inclination distribution of crystal planes on the magnetic film surface
US8987736B2 (en) * 2000-07-10 2015-03-24 Amit Goyal [100] or [110] aligned, semiconductor-based, large-area, flexible, electronic devices
JP3629431B2 (ja) * 2001-01-15 2005-03-16 アルプス電気株式会社 軟磁性膜の製造方法と薄膜磁気ヘッドの製造方法
US20040115340A1 (en) * 2001-05-31 2004-06-17 Surfect Technologies, Inc. Coated and magnetic particles and applications thereof
US20060011487A1 (en) * 2001-05-31 2006-01-19 Surfect Technologies, Inc. Submicron and nano size particle encapsulation by electrochemical process and apparatus
DE10136891B4 (de) * 2001-07-25 2004-07-22 Siemens Ag Verfahren zum Erzeugen eines flächenhaften Basismaterials aus Metall
DE10136890B4 (de) * 2001-07-25 2006-04-20 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines kristallstrukturell texturierten Bandes aus Metall sowie Band
US6670308B2 (en) * 2002-03-19 2003-12-30 Ut-Battelle, Llc Method of depositing epitaxial layers on a substrate
US20040256222A1 (en) * 2002-12-05 2004-12-23 Surfect Technologies, Inc. Apparatus and method for highly controlled electrodeposition
WO2004059041A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Midwest Research Institute Electrodeposition of biaxial textured films
US20060049038A1 (en) * 2003-02-12 2006-03-09 Surfect Technologies, Inc. Dynamic profile anode
KR100516126B1 (ko) * 2003-04-03 2005-09-23 한국기계연구원 이축집합조직을 갖는 금속 도금층의 제조방법
WO2005076977A2 (en) * 2004-02-04 2005-08-25 Surfect Technologies, Inc. Plating apparatus and method
US7427527B1 (en) 2004-02-13 2008-09-23 Surfect Technologies, Inc. Method for aligning devices
DE102004038724B3 (de) 2004-08-06 2006-04-27 Siemens Ag Verfahren zum Herstellen einer elektrochemischen Schicht und für dieses Verfahren geeignete Beschichtungsanlage
KR100624665B1 (ko) * 2005-01-20 2006-09-19 한국기계연구원 자기이력 손실이 적은 이축 배향성 금속 테이프 및 그제조방법
KR100738373B1 (ko) * 2006-01-04 2007-07-12 재단법인서울대학교산학협력재단 2축 배향성을 갖는 금속 선재를 제조하기 위한 시스템 및방법
KR100764300B1 (ko) * 2006-02-02 2007-10-05 엘에스전선 주식회사 연성금속 적층판 및 그 제조방법
CN101981685B (zh) * 2008-01-28 2015-05-20 阿米特·戈亚尔 [100]或[110]排列的基于半导体的大面积的柔性电子器件
JP5096422B2 (ja) * 2009-07-10 2012-12-12 住友電気工業株式会社 基板および超電導線材の製造方法
WO2012027382A1 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Babcock & Wilcox Technical Services Y-12, Llc Control of microstructure in soldered, brazed, welded, plated, cast or vapor deposited manufactured components by applying a magnetic field during soldification
CN102330124A (zh) * 2011-10-31 2012-01-25 长沙宝锋能源科技有限公司 一种镀镍铜带的脉冲电化学沉积和组织调整工艺
CN102677138B (zh) * 2011-12-24 2015-09-16 河南科技大学 一种金属电沉积方法
JP6579980B2 (ja) * 2016-03-09 2019-09-25 Ｊｘ金属株式会社 Ｎｉめっき銅又は銅合金材、それを用いたコネクタ端子、コネクタ及び電子部品
US11282620B2 (en) * 2018-03-09 2022-03-22 Ohio State Innovation Foundation Electroplating process for connectorizing superconducting cables

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5437779A (en) * 1992-12-11 1995-08-01 Mitsubishi Chemical Corporation Method of making a magnetic record medium
WO1999050471A1 (en) * 1998-03-31 1999-10-07 Universiteit Gent Method and apparatus for deposition of biaxially textured coatings
US5968877A (en) * 1995-04-10 1999-10-19 Lockheed Martin Energy Research Corp High Tc YBCO superconductor deposited on biaxially textured Ni substrate
KR19990084259A (ko) * 1998-05-02 1999-12-06 이철우 새도우 마스크 및 이너 실드용 강판과 그의 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4244788A (en) * 1977-06-16 1981-01-13 Burroughs Corporation Transducer-plated magnetically anisotropic metallic recording films, and associated techniques
US5011581A (en) * 1988-09-28 1991-04-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Process for producing a thin alloy film having high saturation magnetic flux density
US5763108A (en) * 1997-03-05 1998-06-09 Headway Technologies, Inc. High saturtion magnetization material and magnetic head fabricated therefrom
US6150034A (en) * 1998-06-12 2000-11-21 Ut-Battelle, Llc Buffer layers on rolled nickel or copper as superconductor substrates
US6180570B1 (en) * 1998-07-09 2001-01-30 Ut-Battelle, Llc Biaxially textured articles formed by plastic deformation
JP3049315B1 (ja) * 1999-02-19 2000-06-05 名古屋大学長 磁場による電析または無電解析出膜の結晶方位制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5437779A (en) * 1992-12-11 1995-08-01 Mitsubishi Chemical Corporation Method of making a magnetic record medium
US5968877A (en) * 1995-04-10 1999-10-19 Lockheed Martin Energy Research Corp High Tc YBCO superconductor deposited on biaxially textured Ni substrate
WO1999050471A1 (en) * 1998-03-31 1999-10-07 Universiteit Gent Method and apparatus for deposition of biaxially textured coatings
KR19990084259A (ko) * 1998-05-02 1999-12-06 이철우 새도우 마스크 및 이너 실드용 강판과 그의 제조방법

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