JPH01246390A

JPH01246390A - ベリリウムの電気鋳造法

Info

Publication number: JPH01246390A
Application number: JP7420488A
Authority: JP
Inventors: Setsuko Takahashi; 節子高橋; Isao Saeki; 功佐伯; Yasuo Sakura; 康男佐倉
Original assignee: Yamaha Corp; Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Yamaha Corp; Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1989-10-02

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、種々の形状のＢｅ電鋳品を製造する場合、比
較的低温度で、ベリリウムを均一かつ緻密に電気鋳造で
きる方法に関する。

（従来技術）Ｂｅは、電位が水素より者しく卑であるので、電気鋳造
を水溶液系の電解浴で行うことは、困難である。このた
め、Ｂｅの電気猜逍は、従来より有機溶媒系や溶融塩系
などの非水溶８１系の電解浴で行なわれている。

例えば、有機溶媒系のものとしては、ツメチルベリリウ
ム−ジエチルエーテル系、ベリリウムボロハイドライド
−ジエチルエーテル系、トリプルオロ酢酸ベリリウムー
メタノールまたはアセトン系の浴など使用されており、
溶融塩系のものとしては、［ｌｅＣＩ２−ＮａＣＩＭや
ｌ１ｅＣ１，−ＬｉＣＩ　　ＫＣｌ系の浴が使用されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記のような有機溶媒系電解浴は、浴の
導ｆｆｉ率が低いため、電解速度が遅く、また、緻密な
りｅ膜を得ることも困難であった。一方、溶融塩浴は、
電解温度が数百度と高いため、作業性が劣り、しかも、
［ｔｅ膜表面が析出の際樹枝状になってしまうものであ
った。

そこで、本発明は、これらの問題を解決したベリリウム
の電気鋳造法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上記のような問題のない電気鋳造法を開
発すべく、鋭意研究した結果、ベリリウムハロゲン化物
トフルキルピリゾニウムハロゲン化物の溶融塩浴による
と、比較的低温で電解でき、しがも、口Ｃ膜表面を乎滑
にできることを見出だしたのである。

すなわち、本発明は、ベリリウムハロゲン化物（ＢｅＸ
２）３０〜９０モル％とフルキルピリジニウムハロゲン
化物（ＣｓＨｓＮ４Ｘ、但しＲは炭素数１〜５のアルキ
ル基、Ｘはハロゲン原子）１０〜７０モル％、またはこ
れらに有機溶媒を２０〜８０Ｖｏｌ％配合してなるベリ
リウム電解浴を用いて、′Ｋｔ、Ｍするようにした。

ベリリウムハロゲン化物やアルキルピリジニウムハロゲ
ン化物は、ともに常温で固体であるが、上記割合で混合
すると、５０℃前後で溶融して液体となり、ハロゲン化
ベリリウムアニオンとフルキルピリジニウムカチオン°
とにイオン解離し、電解すれば、陰極の母型（電型）に
ベリリウムが析出し、電気ＩＩＩ造できる０例えば、塩
化ベリリウムとブチルビリノニウムクロリドとの溶融塩
浴は、））ｅｃＩ３−とＣ５Ｈ５Ｎ＋−Ｃ，）ｌ、のよ
うに解離し、Ｂｅｅｔｓ−が母型で電子を受取Ｑ、Ｂｅ
が析出する。

アルキルピリジニウムハロゲン化物としては、フルキル
基の炭素数が１〜５のものを使用するのが好ましい、こ
れは、アルキル基の炭素数が６以上になると、ベリリウ
ムハロゲン化物と混合した際、低温で液体になりにくく
なるためである。

ベリリウムハロゲン化物の混合割合を３０〜９０モル％
にするのは、ベリリウムハロゲン化物が３０モル％未満
であると、浴中でのフルキルピリジニウムカチオン濃度
が高くなり、口ｅ電析の際、フルキルピリジニウムカチ
オン還元反応が同時に進行し、電流効率の低下およびＢ
ｅ膜表面の外観不良を招くからである。また、９０モル
％を越えると・融点も高く、浴の導電率が低くなり、蒸
気圧も高くなる。

アルキルピリジニウムハロゲン化物の混合割合は、ベリ
リウムハロゲン化物の残部であるので、１０〜７０モル
％になる。

この電解浴は、溶融塩浴であるので、浴温が低くなると
、浴の流動性が低下し、電流密度を高くするのが困難に
なる場合がある。そこで、このような場合には、有機溶
媒を配合して浴の流動性を高めればよい、有機溶媒を配
合しても、電解浴のイオン解離は変わらない。

この有機溶媒としては、芳香族のもの、例えば、トルエ
ン、キシレン、ベンゼンなとでも十分であるが、誘電率
の高いツメチルスルフすキシド、ジメチルホルムアミド
、γ−ブチロラクトン、トリグライム、プロピレンカー
ボネート、ノオキサンなどが好ましい、配合割合は、ベ
リリウムハロゲン化物とフルキルピリジニウムハロゲン
化物の合計量に対して、Ｖｏｌ％で２０〜８０％にする
のが好ましい（従って、溶融塩の今計贋も２０〜８０％
になる）、有機溶媒の配合割合が２０Ｖｏｌ％未満であ
ると、浴の特性が未配合のものとほとんど変わらず、８
０Ｖｏｌ％を越え°ると、浴中のベリリウムハロゲン化
物の濃度が低くなるため、Ｂｅ電析の際の電流効率が着
しく低くなり、浴温上昇により引火した場合火災になる
危険性がある。

電解浴は、酸素や水分に触れでも安全であるが、電解は
、Ｂｅ錯イオン酸化防止のため、乾燥無酸素雰囲気中（
たとえば乾燥Ｎ２や＾ｒ中）で行なうのが好ましい、ま
た、電解は、浴温０〜２００℃で、直流またはパルス電
流により０．１〜１０＾／ｄＩ１１２で行うと、効率よ
く＾純度で、均一なりｅ膜を得ることができる。浴温が
０℃より低いと、高電流密度で電解することが困難にな
り、逆に浴温を２００℃より商くして電流密度を１０＾
／ｄｍ２より高くすると、Ｂｅ膜が粗いデンドライト結
晶となり、外観、加工性が劣ってしまう。電流は、直流
よりパルス電流の方が結晶が微細になり、加工性が良好
になる。

一般に電解を連続的に行うには、電解浴にＢｅイオンを
補給して、浴中のＢｅイオンを一定に管埋する必要があ
るが、この場合、陽極をＢｅ製の可溶性陽極にすると、
通電量に応じてＩｌｅＢｅイオン解量に応じて自動的に
補給されるので、好都合である。

陽極にＴｉ−Ｉ’を系などの不溶性陽極を使用して連続
電解する場合のＢｅイオンの補給は、ＤｅＣＩｚやＢｅ
Ｆ２などのハロゲン化物を補給すればよい。しかし、不
溶性陽極使用による連続電解の場合、電解時に陽極界面
でハロゲンガス発生反応が起こって、浴中のハロゲン成
分が減少する。このため、浴組成が変動し、浴寿命が短
くなる。

鋳造に用いる母型は、永久型、消耗型のいずれでもよい
が、電り！ｖ液は、腐食性が強いので、材質としては、
ＰＬ、Ｔｉ、　Ｎｉ、　ＣｕＳ黄銅、ステンレス鋼など
のような＝に属やＮｉもしくはＣ「めっきを施したプラ
スチックにする。プラスチックめっきのものを使用する
場合は、プラスチックが電Ｍ液に腐食されるので、めり
きを厚くしでおく必要がある。

また、離型剤や導電剤を使用する場合は、金属系のめっ
きか黒鉛をコーティングしたものを用いるのが好ましい
。

以下実施例により本発明を説明する。

（実施例）実施例１母型としてＣｒ７ラツシヱめっきを施したエンボス加工
銅板（板Ｊｒ１０．５＋＊＋＊）を用い、これをあらか
じめＮ２〃ス雰囲気に保っておいた［１ｅＣ１２５０モ
ル％とブチルビリンニウムクロリド５０モル％とからな
る溶融塩浴に浸漬して銅板にベリリウムの電鋳を行った
。なお、電鋳は、銅板を陰極、ベリリウム板を陽極とし
で、浴温１（１０℃、１α流電流密度５＾／ｄ−２で３
０分間行った。

電鋳後ベリリウムを銅板より剥離したところ、銅板の凹
凸通りの平滑なりｅ箔がイ：トられ、箔の厚みは凹凸部
とも２３μ輪で、均一であった。また、箔は金属光沢を
呈し、結晶も緻密であった。電流効率は、通電量とＢｅ
膜量とから算出したところ、ＩＪば１００％であった。

実施例２混合割合がＢｅＦ２６０モル％、メチルビリジニツムフ
ルオリド４０モル％である溶融塩浴を用いて、実施例１
と同一の銅板母型にベリリウムの電鋳を行った。電鋳は
、浴を＾ｒ〃スガス気に保ち、浴温１２０℃、直流電流
密度３＾／ｄＩｌ１２で１時間行った。

電ｊＪＪ後銅板よりＢｅ箔を剥離したところ、胴板の凹
凸通りに剥離でき、箔の性状は、実施例１の場合と同様
であった。また、電流効率は約９５％であった。

実施例３実施例２の溶融塩浴にツメチルスル７オキシドをその割
合が５０Ｖｏｌ％となるように添加した浴を用いて、実
施例１の銅板母型にベリリウムの電鋳を社った。電鋳は
、浴を同様にＮｚｙス雰囲気に保ち、浴温５０°Ｃ１直
流電流密度７＾／ｄｍ２で３０分間行りだ６本実施例でも銅板よりその凹凸通りのＢｅ箔を剥離でき
、箔の外観、性状は、実施例１の場合と同様であった。

また、電流効率は約９７％、箔の厚みは３２μ積であっ
た。

実施例４実施例１〜３において、電流をパルス電流に変更してベ
リリウム電鋳を行なった。パルス電流による電鋳はいず
れの電解浴の場合もデユーティ−比１／１０〜１／１０
０．平均電流、密度０．１〜１０＾／ｄｔｍ２で行なっ
たが、銅板の凹凸通りの電鋳品を得ることができ、凹凸
部の厚み、性状とも直流により電鋳した場合と同一であ
った。

また、エンボス加工を施したＮｉ＠、Ｔｉ板へも上記同
要領でベリリウムを電鋳してみたが、いずれも優れたベ
リリウム電鋳が可能であった。

（効果）以上のように、本発明によれば、比較的低温で、しかも
、高電流密度で均一平滑なベリリウム電鋳を行うことが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ベリリウムハロゲン化物（ＢｅＸ＿２）３０〜９
０モル％とアルキルピリジニウムハロゲン化物（Ｃ＿５Ｈ＿５Ｎ−ＲＸ、但しＲは炭素数１〜５のアル
キル基、Ｘはハロゲン原子）１０〜７０モル％、または
これらに有機溶媒を２０〜８０Ｖｏｌ％配合してなる電
解浴を用いて、電解することを特徴とするベリリウムの
電気鋳造法。
（２）電解を乾燥無酸素雰囲気中で直流電流またはパル
ス電流により浴温０〜２００℃、電流密度０．１〜１０
Λ／ｄｍ＾２の電解条件で行うことを特徴とする請求項
１に記載のベリリウムの電気鋳造法。
（３）陽極をベリリウム製陽極にして電解することを特
徴とする請求項１または２に記載のベリリウムの電気鋳
造法。