JPH05331696A - 鉄系電気めつき方法 - Google Patents
鉄系電気めつき方法Info
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- JPH05331696A JPH05331696A JP14034892A JP14034892A JPH05331696A JP H05331696 A JPH05331696 A JP H05331696A JP 14034892 A JP14034892 A JP 14034892A JP 14034892 A JP14034892 A JP 14034892A JP H05331696 A JPH05331696 A JP H05331696A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】
【目的】めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を抑制す
ることができる鉄系電気めつき方法を提供するにある。 【構成】導電性基体上に酸化イリジウム系の被覆層を設
けてなる電極を不溶性陽極として用いると共に、陽極電
流密度を５０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、めつ
き浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を抑制する。
ることができる鉄系電気めつき方法を提供するにある。 【構成】導電性基体上に酸化イリジウム系の被覆層を設
けてなる電極を不溶性陽極として用いると共に、陽極電
流密度を５０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、めつ
き浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄系電気めつき方法に関
し、詳しくは、めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を
抑制することができる鉄系電気めつき方法に関する。
し、詳しくは、めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を
抑制することができる鉄系電気めつき方法に関する。
【０００２】
【産業上の利用分野】例えば従来の鉛系の不溶性陽極を
用いる鉄系電気めつきにおいては、めつき浴中のＦｅ2+
イオンが陽極反応の一つであるＦｅ2+→Ｆｅ3+＋ｅ- な
る反応によつて通電酸化されて、めつき浴中に次第にＦ
ｅ3+が増加する。このように、めつき浴中にＦｅ3+イオ
ンが増加すると、めつき電流効率及びめつき品質が低下
し、作業性を著しく損なう。
用いる鉄系電気めつきにおいては、めつき浴中のＦｅ2+
イオンが陽極反応の一つであるＦｅ2+→Ｆｅ3+＋ｅ- な
る反応によつて通電酸化されて、めつき浴中に次第にＦ
ｅ3+が増加する。このように、めつき浴中にＦｅ3+イオ
ンが増加すると、めつき電流効率及びめつき品質が低下
し、作業性を著しく損なう。
【０００３】従来の鉄系電気めつき方法においても、め
つき浴中のＦｅ3+イオンは、Ｆｅ2+イオンの供給のため
に、金属鉄を溶解させる際に一部還元されて、減少す
る。しかし、従来の鉄系電気めつき方法においては、上
述したようなＦｅ3+イオンの通電酸化量が多いために、
Ｆｅ3+イオン濃度を低下させるためには、金属鉄を過剰
に溶解させなければならず、Ｆｅ2+及びＦｅ3+イオン濃
度の制御が容易でなく、また、コスト的にも不利であ
る。
つき浴中のＦｅ3+イオンは、Ｆｅ2+イオンの供給のため
に、金属鉄を溶解させる際に一部還元されて、減少す
る。しかし、従来の鉄系電気めつき方法においては、上
述したようなＦｅ3+イオンの通電酸化量が多いために、
Ｆｅ3+イオン濃度を低下させるためには、金属鉄を過剰
に溶解させなければならず、Ｆｅ2+及びＦｅ3+イオン濃
度の制御が容易でなく、また、コスト的にも不利であ
る。
【０００４】安定した鉄系電気めつきを行なうために
は、Ｆｅ3+イオンを低濃度に、また、Ｆｅ2+イオン濃度
を一定の濃度範囲に管理しなければならないが、そのた
めには、Ｆｅ2+イオンの通電酸化量を少なくする必要が
ある。
は、Ｆｅ3+イオンを低濃度に、また、Ｆｅ2+イオン濃度
を一定の濃度範囲に管理しなければならないが、そのた
めには、Ｆｅ2+イオンの通電酸化量を少なくする必要が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した鉄
系電気めつきにおける従来の問題を解決するためになさ
れたものであつて、めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸
化を抑制した鉄系電気めつき方法を提供することを目的
とする。
系電気めつきにおける従来の問題を解決するためになさ
れたものであつて、めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸
化を抑制した鉄系電気めつき方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による鉄系電気め
つき方法は、導電性基体上に酸化イリジウム系の被覆層
を設けてなる電極を不溶性陽極として用いると共に、陽
極電流密度を５０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、
めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を抑制することを
特徴とする。
つき方法は、導電性基体上に酸化イリジウム系の被覆層
を設けてなる電極を不溶性陽極として用いると共に、陽
極電流密度を５０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、
めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を抑制することを
特徴とする。
【０００７】本発明においては、不溶性陽極として、導
電性基体上に酸化イリジウム系の被覆層を設けてなる電
極を用いる。導電性基体としては、例えば、チタン、タ
ンタル、ジルコニウム、ニオブ等の金属又はこれらから
選ばれる２種以上の金属の合金が用いられる。また、酸
化イリジウム系の被覆層としては、酸化イリジウムのみ
からなる被覆層でもよいが、酸化イリジウムに白金、タ
ンタル、ルテニウム、パラジウム、チタン、コバルト等
の金属又は化合物の１種又は２種以上を適量添加してな
るものであつてもよい。このような酸化イリジウム系の
被覆層（以下、酸化イリジウム電極という。）の形状
は、板状、メツシユ状、穿孔板状等、いずれでもよい。
電性基体上に酸化イリジウム系の被覆層を設けてなる電
極を用いる。導電性基体としては、例えば、チタン、タ
ンタル、ジルコニウム、ニオブ等の金属又はこれらから
選ばれる２種以上の金属の合金が用いられる。また、酸
化イリジウム系の被覆層としては、酸化イリジウムのみ
からなる被覆層でもよいが、酸化イリジウムに白金、タ
ンタル、ルテニウム、パラジウム、チタン、コバルト等
の金属又は化合物の１種又は２種以上を適量添加してな
るものであつてもよい。このような酸化イリジウム系の
被覆層（以下、酸化イリジウム電極という。）の形状
は、板状、メツシユ状、穿孔板状等、いずれでもよい。
【０００８】図１に鉄−亜鉛めつき時の浴中のＦｅ3+イ
オン濃度の時間的変化を示す。めつき条件は次のとおり
である。 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： ４００ｇ／ｌ ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： １０ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4 ： １０ｇ／ｌ 陽極電流密度 ： ７０Ａ／ｄｍ2 不溶性電極として、従来の鉛系合金を用いた場合と、本
発明に従つて、酸化イリジウム電極を用いた場合とを比
較すれば、めつき時のＦｅ3+イオン濃度変化に明らかに
差異がある。即ち、本発明に従つて、酸化イリジウム電
極を用いることによつて、浴中のＦｅ3+イオン濃度の増
加が抑制されている。
オン濃度の時間的変化を示す。めつき条件は次のとおり
である。 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： ４００ｇ／ｌ ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： １０ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4 ： １０ｇ／ｌ 陽極電流密度 ： ７０Ａ／ｄｍ2 不溶性電極として、従来の鉛系合金を用いた場合と、本
発明に従つて、酸化イリジウム電極を用いた場合とを比
較すれば、めつき時のＦｅ3+イオン濃度変化に明らかに
差異がある。即ち、本発明に従つて、酸化イリジウム電
極を用いることによつて、浴中のＦｅ3+イオン濃度の増
加が抑制されている。
【０００９】図２にＦｅ2+イオンの通電酸化率を示す。
めつき条件は次のとおりである。 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： ４００ｇ／ｌ ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： １０ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4 ： １０ｇ／ｌ Ｆｅ3+ ：６０００ｐｐｍ 陽極電流密度 ： ７０Ａ／ｄｍ2 また、Ｆｅ2+イオンの通電酸化率は、１×１０4 クーロ
ンの電気量にて5.７９ｇのＦｅ3+イオンが生成する場合
を１００％とした。
めつき条件は次のとおりである。 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： ４００ｇ／ｌ ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： １０ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4 ： １０ｇ／ｌ Ｆｅ3+ ：６０００ｐｐｍ 陽極電流密度 ： ７０Ａ／ｄｍ2 また、Ｆｅ2+イオンの通電酸化率は、１×１０4 クーロ
ンの電気量にて5.７９ｇのＦｅ3+イオンが生成する場合
を１００％とした。
【００１０】Ｆｅ2+イオンの通電酸化率は、陽極とし
て、従来の鉛系合金を用いる場合、７５％であるのに対
して、本発明に従つて、酸化イリジウム電極を用いた場
合、６０％である。このように、陽極として、酸化イリ
ジウム電極を用いることによつて、Ｆｅ2+イオンの通電
酸化率が低くなる理由は、必ずしも明らかではないが、
不溶性電極を用いた鉄系電気めつきの陽極反応には、 Ｆｅ2+→Ｆｅ3+＋ｅ- … (1) Ｈ2Ｏ→２Ｈ+ ＋（１／２）Ｏ2 ＋２ｅ- … (2) の二つがあり、これらが相互に競合しているところ、陽
極に酸化イリジウム電極を用いた場合には、上記のう
ち、(2) の反応が起こりやすいのがその理由であろう。
事実、純亜鉛めつき液中における酸化イリジウム電極上
の酸素発生電位は、図３に示すように、鉛系合金電極上
のそれよりもかなり低い。即ち、酸化イリジウム電極上
では、低い過電圧にて上記(2) の反応が起こるために、
鉄系電気めつきにおいては、相対的に(1) の反応が少な
くなるものと考えられる。
て、従来の鉛系合金を用いる場合、７５％であるのに対
して、本発明に従つて、酸化イリジウム電極を用いた場
合、６０％である。このように、陽極として、酸化イリ
ジウム電極を用いることによつて、Ｆｅ2+イオンの通電
酸化率が低くなる理由は、必ずしも明らかではないが、
不溶性電極を用いた鉄系電気めつきの陽極反応には、 Ｆｅ2+→Ｆｅ3+＋ｅ- … (1) Ｈ2Ｏ→２Ｈ+ ＋（１／２）Ｏ2 ＋２ｅ- … (2) の二つがあり、これらが相互に競合しているところ、陽
極に酸化イリジウム電極を用いた場合には、上記のう
ち、(2) の反応が起こりやすいのがその理由であろう。
事実、純亜鉛めつき液中における酸化イリジウム電極上
の酸素発生電位は、図３に示すように、鉛系合金電極上
のそれよりもかなり低い。即ち、酸化イリジウム電極上
では、低い過電圧にて上記(2) の反応が起こるために、
鉄系電気めつきにおいては、相対的に(1) の反応が少な
くなるものと考えられる。
【００１１】次に、図４にＦｅ2+イオンの通電酸化率と
陽極電流密度との関係を示すように、陽極電流密度が５
０Ａ／ｄｍ2 よりも小さいときは、陽極に酸化イリジウ
ム電極を用いても、Ｆｅ2+イオンの通電酸化率がかなり
高い。その理由としては、前述した陽極反応(1) 及び
(2) を比較すれば、(2) の方が反応電位が高いために、
低い陽極過電圧（即ち、低い陽極電流密度）の場合、陽
極電位が(2) の反応電位に達せず、(1) の反応のみが生
じる。たとえ、陽極電位が(2) の反応電位に達しても、
陽極過電圧（陽極電流密度）が低いときは、(1) の反応
が優先的に起こるのであろう。かくして、陽極電流密度
は高いのが好ましく、本発明によれば、陽極電流密度を
５０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、Ｆｅ2+イオン
の通電酸化率を低く抑えることができる。
陽極電流密度との関係を示すように、陽極電流密度が５
０Ａ／ｄｍ2 よりも小さいときは、陽極に酸化イリジウ
ム電極を用いても、Ｆｅ2+イオンの通電酸化率がかなり
高い。その理由としては、前述した陽極反応(1) 及び
(2) を比較すれば、(2) の方が反応電位が高いために、
低い陽極過電圧（即ち、低い陽極電流密度）の場合、陽
極電位が(2) の反応電位に達せず、(1) の反応のみが生
じる。たとえ、陽極電位が(2) の反応電位に達しても、
陽極過電圧（陽極電流密度）が低いときは、(1) の反応
が優先的に起こるのであろう。かくして、陽極電流密度
は高いのが好ましく、本発明によれば、陽極電流密度を
５０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、Ｆｅ2+イオン
の通電酸化率を低く抑えることができる。
【００１２】本発明において、鉄系電気めつき浴は、硫
酸浴とする。めつき層は、鉄系であれば、何ら限定され
るものではなく、例えば、鉄−亜鉛、鉄−リン、鉄−ニ
ツケル等を挙げることができる。
酸浴とする。めつき層は、鉄系であれば、何ら限定され
るものではなく、例えば、鉄−亜鉛、鉄−リン、鉄−ニ
ツケル等を挙げることができる。
【００１３】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。陽極としてチタンに酸化イリジウム系被覆を施して
なる電極を用い、下記に示す組成を有するめつき浴中に
て、電流密度１３０Ａ／ｄｍ2 、めつき流速1.２ｍ／
秒、ストリツプ速度８０ｍ／分にて、鉄−亜鉛電気めつ
きを行なつた。めつき浴組成 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： ４００ｇ／ｌ ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： １０ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4 ： １０ｇ／ｌ Ｆｅ3+ ： ７ｇ／ｌ 浴温 ： ６０℃ Ｆｅ2+イオンの通電酸化率を表１に示す。
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。陽極としてチタンに酸化イリジウム系被覆を施して
なる電極を用い、下記に示す組成を有するめつき浴中に
て、電流密度１３０Ａ／ｄｍ2 、めつき流速1.２ｍ／
秒、ストリツプ速度８０ｍ／分にて、鉄−亜鉛電気めつ
きを行なつた。めつき浴組成 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： ４００ｇ／ｌ ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ： １０ｇ／ｌ Ｈ2ＳＯ4 ： １０ｇ／ｌ Ｆｅ3+ ： ７ｇ／ｌ 浴温 ： ６０℃ Ｆｅ2+イオンの通電酸化率を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】このように、本発明の方法によれば、不
溶性陽極として導電性基体上に酸化イリジウム系の被覆
層を設けてなる電極を用いると共に、陽極電流密度を５
０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、めつき浴中のＦ
ｅ2+イオンの通電酸化を有効に抑制し、めつき液中のＦ
ｅ3+イオンの増加を抑制することができるので、Ｆｅ2+
イオンの補給、Ｆｅ3+イオンの還元負荷を軽減すること
ができ、かくして、コストの低減、めつき液管理を正確
にすることができる。
溶性陽極として導電性基体上に酸化イリジウム系の被覆
層を設けてなる電極を用いると共に、陽極電流密度を５
０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、めつき浴中のＦ
ｅ2+イオンの通電酸化を有効に抑制し、めつき液中のＦ
ｅ3+イオンの増加を抑制することができるので、Ｆｅ2+
イオンの補給、Ｆｅ3+イオンの還元負荷を軽減すること
ができ、かくして、コストの低減、めつき液管理を正確
にすることができる。
【００１６】
【図１】は、めつき時の浴中のＦｅ3+イオン濃度の経時
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図２】は、陽極として、鉛−スズ系合金電極及び酸化
イリジウム電極をそれぞれ用いた場合のＦｅ2+イオンの
通電酸化率を示すグラフである。
イリジウム電極をそれぞれ用いた場合のＦｅ2+イオンの
通電酸化率を示すグラフである。
【図３】は、純亜鉛めつき液中における陽極の酸素発生
電位を示すグラフである。
電位を示すグラフである。
【図４】は、Ｆｅ2+イオンの通電酸化率と陽極電流密度
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】導電性基体上に酸化イリジウム系の被覆層
を設けてなる電極を不溶性陽極として用いると共に、陽
極電流密度を５０Ａ／ｄｍ2 以上とすることによつて、
めつき浴中のＦｅ2+イオンの通電酸化を抑制することを
特徴とする鉄系電気めつき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14034892A JPH05331696A (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | 鉄系電気めつき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14034892A JPH05331696A (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | 鉄系電気めつき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05331696A true JPH05331696A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15266743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14034892A Pending JPH05331696A (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | 鉄系電気めつき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05331696A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4159C1 (ro) * | 2010-10-25 | 2012-10-31 | Государственный Университет Молд0 | Procedeu de regenerare electrochimică a electrolitului de fierare oxidat |
| MD4229C1 (ro) * | 2012-02-16 | 2013-12-31 | Государственный Университет Молд0 | Dispozitiv şi procedeu de control analitic al conţinutului ionilor de fier(III) în electrolitul de fierare şi instalaţie de regenerare electrochimică a electrolitului de fierare cu reglare automată |
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- 1992-06-01 JP JP14034892A patent/JPH05331696A/ja active Pending
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