JPH08104997A - 複合めっき方法 - Google Patents
複合めっき方法Info
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- JPH08104997A JPH08104997A JP6244393A JP24439394A JPH08104997A JP H08104997 A JPH08104997 A JP H08104997A JP 6244393 A JP6244393 A JP 6244393A JP 24439394 A JP24439394 A JP 24439394A JP H08104997 A JPH08104997 A JP H08104997A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】複合めっきに際し、金属マトリックス中への不
溶性粒子の共析量を厚さ方向に容易かつ確実に制御し、
もって設備の簡素化及び作業性の向上を図る。 【構成】載置台１４上に基材１を載置し、電源１６をオ
ン状態としてポンプ１８を作動させる。当初、複合めっ
き液は連通路１７を通ってジェットノズル１５から勢い
よく噴射され、基材１表面に当たる。このとき、ジェッ
トノズル１５がアノード、基材１がカソードとしての役
割を果たす。基材１表面には金属マトリックス３が形成
されるが、当初複合めっき液の流速が比較的速いことか
ら、金属マトリックス３中の不溶性粒子４はほとんど存
在しなくなる。その後、徐々に複合めっき液の噴出量
（流速）を徐々に小さくしてゆく。すると、次第に堆積
形成されてゆく金属マトリックス３中の不溶性粒子４の
量が徐々に多くなり、外層側においては不溶性粒子４の
共析量が比較的多いものとなる。
溶性粒子の共析量を厚さ方向に容易かつ確実に制御し、
もって設備の簡素化及び作業性の向上を図る。 【構成】載置台１４上に基材１を載置し、電源１６をオ
ン状態としてポンプ１８を作動させる。当初、複合めっ
き液は連通路１７を通ってジェットノズル１５から勢い
よく噴射され、基材１表面に当たる。このとき、ジェッ
トノズル１５がアノード、基材１がカソードとしての役
割を果たす。基材１表面には金属マトリックス３が形成
されるが、当初複合めっき液の流速が比較的速いことか
ら、金属マトリックス３中の不溶性粒子４はほとんど存
在しなくなる。その後、徐々に複合めっき液の噴出量
（流速）を徐々に小さくしてゆく。すると、次第に堆積
形成されてゆく金属マトリックス３中の不溶性粒子４の
量が徐々に多くなり、外層側においては不溶性粒子４の
共析量が比較的多いものとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属めっき液中に不溶
性粒子を分散させた複合めっき液を用いて、基材表面に
複合めっき皮膜を形成するための複合めっき方法に関す
るものである。
性粒子を分散させた複合めっき液を用いて、基材表面に
複合めっき皮膜を形成するための複合めっき方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属めっき液中にアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の不溶性粒子を分散させた複合めっき
液を用いて、基材表面に複合めっき皮膜を形成する技術
が知られている。すなわち、上記複合めっき皮膜は、金
属マトリックス中に不溶性粒子が共析分散されることに
より構成されている。このような複合めっき皮膜によれ
ば、純粋に金属のみにより構成されるめっき皮膜に比べ
て、耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性といった各種の特性が
改善されうる。
（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の不溶性粒子を分散させた複合めっき
液を用いて、基材表面に複合めっき皮膜を形成する技術
が知られている。すなわち、上記複合めっき皮膜は、金
属マトリックス中に不溶性粒子が共析分散されることに
より構成されている。このような複合めっき皮膜によれ
ば、純粋に金属のみにより構成されるめっき皮膜に比べ
て、耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性といった各種の特性が
改善されうる。
【０００３】ところで、上記各種の特性をより効果的に
発揮させるために、時として不溶性粒子の共析量（金属
マトリックス中に分散される不溶性粒子の体積量）を適
宜に制御する必要がある。例えば、複合めっき皮膜にお
ける耐摩耗性の向上を図るためには、複合めっき皮膜の
外層側ほど不溶性粒子の共析量が高い方が望ましいこと
がわかっている。
発揮させるために、時として不溶性粒子の共析量（金属
マトリックス中に分散される不溶性粒子の体積量）を適
宜に制御する必要がある。例えば、複合めっき皮膜にお
ける耐摩耗性の向上を図るためには、複合めっき皮膜の
外層側ほど不溶性粒子の共析量が高い方が望ましいこと
がわかっている。
【０００４】このように、そのときどきの用途、目的に
応じた特性を得るために不溶性粒子の共析量を適宜に制
御することが望まれているのであるが、特に、近年で
は、外層側と内層側との間で（膜の厚さ方向で）共析量
の異なる、いわゆる「傾斜機能」をもった複合めっき皮
膜を得る技術が要求されるようになってきている。
応じた特性を得るために不溶性粒子の共析量を適宜に制
御することが望まれているのであるが、特に、近年で
は、外層側と内層側との間で（膜の厚さ方向で）共析量
の異なる、いわゆる「傾斜機能」をもった複合めっき皮
膜を得る技術が要求されるようになってきている。
【０００５】上記の要求に応えうる技術として、例えば
特開平５−１４８６８９号公報に開示されたものが知ら
れている。この技術では、金属めっき液中に分散される
不溶性粒子の比表面積が調節されることにより、共析量
がコントロールされる。すなわち、粒子の比表面積が小
さいほど共析量が増大し、粒子の比表面積が大きいほど
共析量が減少するという現象に鑑み、比表面積が適宜選
定されることにより、共析量がコントロールされるので
ある。
特開平５−１４８６８９号公報に開示されたものが知ら
れている。この技術では、金属めっき液中に分散される
不溶性粒子の比表面積が調節されることにより、共析量
がコントロールされる。すなわち、粒子の比表面積が小
さいほど共析量が増大し、粒子の比表面積が大きいほど
共析量が減少するという現象に鑑み、比表面積が適宜選
定されることにより、共析量がコントロールされるので
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、比表面積を調整することにより共析量を調
整できるものの、１枚の複合めっき皮膜の厚さ方向にお
いて共析量を適宜変更させようとした場合、比表面積の
異なる不溶性粒子を有してなるめっき液を複数種類用意
しなければならなかった。そのため、めっきのための設
備が大型なものとなり、作業が著しく煩雑なものとなっ
てしまうおそれがあった。
来技術では、比表面積を調整することにより共析量を調
整できるものの、１枚の複合めっき皮膜の厚さ方向にお
いて共析量を適宜変更させようとした場合、比表面積の
異なる不溶性粒子を有してなるめっき液を複数種類用意
しなければならなかった。そのため、めっきのための設
備が大型なものとなり、作業が著しく煩雑なものとなっ
てしまうおそれがあった。
【０００７】さらに、厚さ方向において共析量が徐々に
変動するタイプの複合めっき皮膜を製造しようとした場
合、非常に多くのめっき液槽を用意しなければならなか
った。また、共析量を厚さ方向に連続的に徐変させるこ
とは実質上非常に困難であった。
変動するタイプの複合めっき皮膜を製造しようとした場
合、非常に多くのめっき液槽を用意しなければならなか
った。また、共析量を厚さ方向に連続的に徐変させるこ
とは実質上非常に困難であった。
【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、金属めっき液中に不溶
性粒子を分散させた複合めっき液を用いて基材表面に複
合めっき皮膜を形成するに際し、金属マトリックス中へ
の不溶性粒子の共析量を厚さ方向に、容易に、かつ、確
実に制御することができ、もって、設備の簡素化及び作
業性の向上を図ることのできる複合めっき方法を提供す
ることにある。
れたものであって、その目的は、金属めっき液中に不溶
性粒子を分散させた複合めっき液を用いて基材表面に複
合めっき皮膜を形成するに際し、金属マトリックス中へ
の不溶性粒子の共析量を厚さ方向に、容易に、かつ、確
実に制御することができ、もって、設備の簡素化及び作
業性の向上を図ることのできる複合めっき方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討した結果、本発明に到
った。すなわち、請求項１に記載の発明においては、金
属めっき液中に不溶性粒子を分散させた複合めっき液を
用いて、基材表面に、金属マトリックス中に前記不溶性
粒子が共析分散され、かつ、当該不溶性粒子の共析量が
厚さ方向に制御されてなる複合めっき皮膜を形成するた
めの複合めっき方法であって、前記複合めっき液を、流
速をもたせて前記基材表面に接触せしめるとともに、そ
の流速を調整することにより前記金属マトリックス中へ
の前記不溶性粒子の共析量を厚さ方向に制御するように
したことをその要旨としている。
上記目的を達成するため鋭意検討した結果、本発明に到
った。すなわち、請求項１に記載の発明においては、金
属めっき液中に不溶性粒子を分散させた複合めっき液を
用いて、基材表面に、金属マトリックス中に前記不溶性
粒子が共析分散され、かつ、当該不溶性粒子の共析量が
厚さ方向に制御されてなる複合めっき皮膜を形成するた
めの複合めっき方法であって、前記複合めっき液を、流
速をもたせて前記基材表面に接触せしめるとともに、そ
の流速を調整することにより前記金属マトリックス中へ
の前記不溶性粒子の共析量を厚さ方向に制御するように
したことをその要旨としている。
【００１０】また、請求項２に記載の発明に発明におい
ては、請求項１に記載の発明において、前記複合めっき
液を噴流状態で前記基材表面に接触せしめるようにした
ことをその要旨としている。
ては、請求項１に記載の発明において、前記複合めっき
液を噴流状態で前記基材表面に接触せしめるようにした
ことをその要旨としている。
【００１１】さらに、請求項３に記載の発明において
は、請求項１又は２に記載の複合めっき方法において、
前記流速を、時間が経過するほど徐々に遅くなるように
調整したことをその要旨としている。
は、請求項１又は２に記載の複合めっき方法において、
前記流速を、時間が経過するほど徐々に遅くなるように
調整したことをその要旨としている。
【００１２】ところで、複合めっき方法としては、いわ
ゆる電気めっき法であっても無電解めっき法であっても
よい。また、金属めっき液としては、各種金属イオンを
含有するめっき液であればいかなるものでもよく、例え
ばニッケルめっき液、銅めっき液、亜鉛めっき液、錫っ
き液及びこれらの組合せ等が挙げられる。
ゆる電気めっき法であっても無電解めっき法であっても
よい。また、金属めっき液としては、各種金属イオンを
含有するめっき液であればいかなるものでもよく、例え
ばニッケルめっき液、銅めっき液、亜鉛めっき液、錫っ
き液及びこれらの組合せ等が挙げられる。
【００１３】さらに、金属めっき液に分散される不溶性
粒子としては、例えばアルミナ、ジルコニア、シリカ、
チタニア、セリア等の酸化物及びこれらの２種以上の組
合せからなる複合酸化物 、炭化珪素、炭化チタン等の
炭化物、窒化珪素、窒化硼素等の窒化物、フッ素樹脂粉
末、ポリアミド粉末、ポリエチレン粉末等の有機高分子
粉末等が挙げられる。しかし、不溶性粒子を構成する素
材としては、これらものに限定されるものではなく、金
属めっき液に不溶であり、分散されうるものであればい
かなるものも採用しうる。
粒子としては、例えばアルミナ、ジルコニア、シリカ、
チタニア、セリア等の酸化物及びこれらの２種以上の組
合せからなる複合酸化物 、炭化珪素、炭化チタン等の
炭化物、窒化珪素、窒化硼素等の窒化物、フッ素樹脂粉
末、ポリアミド粉末、ポリエチレン粉末等の有機高分子
粉末等が挙げられる。しかし、不溶性粒子を構成する素
材としては、これらものに限定されるものではなく、金
属めっき液に不溶であり、分散されうるものであればい
かなるものも採用しうる。
【００１４】併せて、不溶性粒子の粒径の範囲について
も何ら限定されるものではないが、０．１μｍ〜２０μ
ｍ程度のものが好適に使用されうる。加えて、金属めっ
き液中に分散される不溶性粒子の濃度（分散量）も適宜
選定されうるが、１ｇ／ｌ〜１０００ｇ／ｌ程度が好ま
しく、より好ましくは１０〜５００ｇ／ｌである。
も何ら限定されるものではないが、０．１μｍ〜２０μ
ｍ程度のものが好適に使用されうる。加えて、金属めっ
き液中に分散される不溶性粒子の濃度（分散量）も適宜
選定されうるが、１ｇ／ｌ〜１０００ｇ／ｌ程度が好ま
しく、より好ましくは１０〜５００ｇ／ｌである。
【００１５】また、本発明においては、複合めっき液を
流速をもたせて基材表面に接触せしめる必要がある。こ
のように、複合めっき液を流速をもたせて接触させるこ
とにより、めっきの速度の向上が図られるのは勿論のこ
と、当該流速が調整されることにより、金属マトリック
ス中への不溶性粒子の共析量が厚さ方向に制御されう
る。特に、複合めっき液は、ノズル等から噴流状態で
（例えばシャワー状に）接触するのが望ましい。このよ
うに接触することにより、容易に、かつ、有効に流速を
変更することができ、不溶性粒子の共析量を厚さ方向に
制御することが可能となる。
流速をもたせて基材表面に接触せしめる必要がある。こ
のように、複合めっき液を流速をもたせて接触させるこ
とにより、めっきの速度の向上が図られるのは勿論のこ
と、当該流速が調整されることにより、金属マトリック
ス中への不溶性粒子の共析量が厚さ方向に制御されう
る。特に、複合めっき液は、ノズル等から噴流状態で
（例えばシャワー状に）接触するのが望ましい。このよ
うに接触することにより、容易に、かつ、有効に流速を
変更することができ、不溶性粒子の共析量を厚さ方向に
制御することが可能となる。
【００１６】さらに、流速を、時間が経過するほど徐々
に遅くなるように調整することにより、外層側ほど不溶
性粒子の共析量が多く、内層側ほど共析量の少ない複合
めっき皮膜が得られる。そのため、基材との密着力の向
上が図られうるとともに、外層側での耐摩擦性の向上が
図られうる。
に遅くなるように調整することにより、外層側ほど不溶
性粒子の共析量が多く、内層側ほど共析量の少ない複合
めっき皮膜が得られる。そのため、基材との密着力の向
上が図られうるとともに、外層側での耐摩擦性の向上が
図られうる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
３に基づいて説明する。図２は本実施例において基材１
表面に形成された複合めっき皮膜２を示す模式的な断面
図である。同図に示すように、アルミニウム製の基材１
の表面には複合めっき皮膜２が形成されている。当該皮
膜２は、ニッケルよりなる金属マトリックス３及び同マ
トリックス３中に共析分散されてなるアルミナ製の不溶
性粒子４を備えている。複合めっき皮膜２は、例えば厚
さ「５０μｍ」程度に形成されている。また、不溶性粒
子４としては、その平均粒径が約「１．７μｍ」ものが
使用されている。
３に基づいて説明する。図２は本実施例において基材１
表面に形成された複合めっき皮膜２を示す模式的な断面
図である。同図に示すように、アルミニウム製の基材１
の表面には複合めっき皮膜２が形成されている。当該皮
膜２は、ニッケルよりなる金属マトリックス３及び同マ
トリックス３中に共析分散されてなるアルミナ製の不溶
性粒子４を備えている。複合めっき皮膜２は、例えば厚
さ「５０μｍ」程度に形成されている。また、不溶性粒
子４としては、その平均粒径が約「１．７μｍ」ものが
使用されている。
【００１８】さらに、本実施例では、不溶性粒子４の共
析量が厚さ方向に制御されている。より詳しく説明する
と、金属マトリックス３中において、外層側ほど不溶性
粒子４の共析量は多くなっており（例えば体積率約「３
０％」）、基材１表面近傍、すなわち、内層側における
不溶性粒子４の共析量はほぼ「０」となっている。
析量が厚さ方向に制御されている。より詳しく説明する
と、金属マトリックス３中において、外層側ほど不溶性
粒子４の共析量は多くなっており（例えば体積率約「３
０％」）、基材１表面近傍、すなわち、内層側における
不溶性粒子４の共析量はほぼ「０」となっている。
【００１９】次に、上記のように不溶性粒子４の共析量
を厚さ方向に制御して複合めっき皮膜２を形成するため
のめっき装置について説明する。図１に示すように、本
実施例のめっき装置は、内部に攪拌機１１及びヒータ１
２を有してなるタンク１３を備えている。そして、この
タンク１３内には、後述する組成よりなる複合めっき溶
液が貯留されている。また、このタンク１３の上方に
は、基材１を載置するための載置台１４が配設されてい
る。さらに、載置台１４の上方には、ジェットノズル１
５が配設されている。また、ジェットノズル１５には電
源１６の陽極が接続され、載置台１４には電源１６の負
極が接続されている。
を厚さ方向に制御して複合めっき皮膜２を形成するため
のめっき装置について説明する。図１に示すように、本
実施例のめっき装置は、内部に攪拌機１１及びヒータ１
２を有してなるタンク１３を備えている。そして、この
タンク１３内には、後述する組成よりなる複合めっき溶
液が貯留されている。また、このタンク１３の上方に
は、基材１を載置するための載置台１４が配設されてい
る。さらに、載置台１４の上方には、ジェットノズル１
５が配設されている。また、ジェットノズル１５には電
源１６の陽極が接続され、載置台１４には電源１６の負
極が接続されている。
【００２０】さらに、本実施例では、前記タンク１３と
ジェットノズル１５とを連結する連通路１７が設けられ
ており、この連通路１７の途中にはポンプ１８が設けら
れている。そして、このポンプ１８が駆動されることに
より、タンク１３内にて加温され、均一に攪拌された複
合めっき液が、連通路１７を通ってジェットノズル１５
の方へと導かれる。さらに、そのジェットノズル１５か
らは、噴流（シャワー）状の複合めっき液が、載置台１
４に載置された基材１表面に当たるようになっている。
なお、前記載置台１４及びジェットノズル１５は、箱状
のジェットセル１９内に収容されており、噴出された複
合めっき液が外部に飛散しないようになっている。
ジェットノズル１５とを連結する連通路１７が設けられ
ており、この連通路１７の途中にはポンプ１８が設けら
れている。そして、このポンプ１８が駆動されることに
より、タンク１３内にて加温され、均一に攪拌された複
合めっき液が、連通路１７を通ってジェットノズル１５
の方へと導かれる。さらに、そのジェットノズル１５か
らは、噴流（シャワー）状の複合めっき液が、載置台１
４に載置された基材１表面に当たるようになっている。
なお、前記載置台１４及びジェットノズル１５は、箱状
のジェットセル１９内に収容されており、噴出された複
合めっき液が外部に飛散しないようになっている。
【００２１】併せて、前記ポンプ１８下流における連通
路１７の途中には、メインバルブ２１が設けられてお
り、このバルブ２１の開度を調整することにより、ジェ
ットノズル１５からの複合めっき液の噴出量を調整する
ことができるようになっている。また、ポンプ１８の上
流側及び下流側を連通するバイパス通路２２が設けられ
ており、その途中にはサブバルブ２３が設けられてい
る。このバルブ２３の開度を調整することにより、ポン
プ１８の上流側から還流されるバイパス量が調整され、
上記同様ジェットノズル１５からの複合めっき液の噴出
量を調整することができるようになっている。なお、本
実施例における上記複合めっき液は、金属めっき液及び
不溶性粒子４よりなっている。その具体的な組成として
は、例えば金属めっき液はＮｉＳＯ4 （３００ｇ／
ｌ）、ＮｉＣｌ2 （６０ｇ／ｌ）、Ｈ3 ＢＯ3 （４０ｇ
／ｌ）よりなり、不溶性粒子４の濃度（分散量）は５０
ｇ／ｌである。さらに、めっきの条件として、複合めっ
き液の温度はヒータ１２により５５℃に、ｐＨは４．５
に、電流密度は４０×１０2 Ａ／ｍ2 に、複合めっき液
の接触時間は４８０秒にそれぞれ設定されている。
路１７の途中には、メインバルブ２１が設けられてお
り、このバルブ２１の開度を調整することにより、ジェ
ットノズル１５からの複合めっき液の噴出量を調整する
ことができるようになっている。また、ポンプ１８の上
流側及び下流側を連通するバイパス通路２２が設けられ
ており、その途中にはサブバルブ２３が設けられてい
る。このバルブ２３の開度を調整することにより、ポン
プ１８の上流側から還流されるバイパス量が調整され、
上記同様ジェットノズル１５からの複合めっき液の噴出
量を調整することができるようになっている。なお、本
実施例における上記複合めっき液は、金属めっき液及び
不溶性粒子４よりなっている。その具体的な組成として
は、例えば金属めっき液はＮｉＳＯ4 （３００ｇ／
ｌ）、ＮｉＣｌ2 （６０ｇ／ｌ）、Ｈ3 ＢＯ3 （４０ｇ
／ｌ）よりなり、不溶性粒子４の濃度（分散量）は５０
ｇ／ｌである。さらに、めっきの条件として、複合めっ
き液の温度はヒータ１２により５５℃に、ｐＨは４．５
に、電流密度は４０×１０2 Ａ／ｍ2 に、複合めっき液
の接触時間は４８０秒にそれぞれ設定されている。
【００２２】次に、上記のようにして構成されてなるめ
っき装置を用いて、前記複合めっき皮膜２を形成する際
のめっき方法並びに作用及び効果について説明する。ま
ず、載置台１４上に基材１を載置する。そして、電源１
６をオン状態としてポンプ１８を作動させる。但し、当
初においては、サブバルブ２３を全閉状態とし、メイン
バルブ２１をほぼ全開状態とする。すると、複合めっき
液は、ポンプ１８から連通路１７を通ってジェットノズ
ル１５から勢いよく噴射され、基材１表面に当たる。こ
のとき、ジェットノズル１５がアノードとしての役割を
果たし、基材１がカソードとしての役割を果たす。そし
て、基材１表面には、電気めっきが施されることとな
り、ニッケルを主成分とした金属マトリックス３が形成
される。ここで、当初、複合めっき液の流速が比較的速
いことから、不溶性粒子４は、複合めっき液の勢いによ
り基材１上に吸着されずに飛ばされ、金属マトリックス
３中の不溶性粒子４はほとんど存在しなくなる。そのた
め、基材１の近傍（内層側）においては金属マトリック
ス３の純度が比較的高いものとなる。
っき装置を用いて、前記複合めっき皮膜２を形成する際
のめっき方法並びに作用及び効果について説明する。ま
ず、載置台１４上に基材１を載置する。そして、電源１
６をオン状態としてポンプ１８を作動させる。但し、当
初においては、サブバルブ２３を全閉状態とし、メイン
バルブ２１をほぼ全開状態とする。すると、複合めっき
液は、ポンプ１８から連通路１７を通ってジェットノズ
ル１５から勢いよく噴射され、基材１表面に当たる。こ
のとき、ジェットノズル１５がアノードとしての役割を
果たし、基材１がカソードとしての役割を果たす。そし
て、基材１表面には、電気めっきが施されることとな
り、ニッケルを主成分とした金属マトリックス３が形成
される。ここで、当初、複合めっき液の流速が比較的速
いことから、不溶性粒子４は、複合めっき液の勢いによ
り基材１上に吸着されずに飛ばされ、金属マトリックス
３中の不溶性粒子４はほとんど存在しなくなる。そのた
め、基材１の近傍（内層側）においては金属マトリック
ス３の純度が比較的高いものとなる。
【００２３】その後、徐々にメインバルブ２１の開度を
小さくするか、又はサブバルブ２３の開度を大きくする
ことによって、複合めっき液の噴出量（流速）を徐々に
小さくしてゆく。すると、ジェットノズル１５から噴射
される複合めっき液が基材１表面に当たる単位時間あた
りの量は少ないものとなる。このため、次第に堆積形成
されてゆく金属マトリックス３中の不溶性粒子４の量が
徐々に多くなり、外層側においては不溶性粒子４の体積
量（共析量）が比較的多いものとなる。
小さくするか、又はサブバルブ２３の開度を大きくする
ことによって、複合めっき液の噴出量（流速）を徐々に
小さくしてゆく。すると、ジェットノズル１５から噴射
される複合めっき液が基材１表面に当たる単位時間あた
りの量は少ないものとなる。このため、次第に堆積形成
されてゆく金属マトリックス３中の不溶性粒子４の量が
徐々に多くなり、外層側においては不溶性粒子４の体積
量（共析量）が比較的多いものとなる。
【００２４】このように、本実施例によれば、複合めっ
き液を、流速をもたせて接触させるようにした。このた
め、基材１に接触する単位時間あたりの複合めっき液の
量が多いものとなり、めっきの速度の向上が図られる。
また、本実施例では、複合めっき液の流速を調整するよ
うにした。このため、金属マトリックス３中への不溶性
粒子４の共析量が厚さ方向に制御することができる。特
に、本実施例では複合めっき液をジェットノズル１５か
ら噴流状態で接触させるようにした。従って、バルブ２
１，２３の開度を適宜に調節することにより、容易に、
かつ、有効に流速を変更することができ、不溶性粒子４
の共析量を厚さ方向に制御することができる。
き液を、流速をもたせて接触させるようにした。このた
め、基材１に接触する単位時間あたりの複合めっき液の
量が多いものとなり、めっきの速度の向上が図られる。
また、本実施例では、複合めっき液の流速を調整するよ
うにした。このため、金属マトリックス３中への不溶性
粒子４の共析量が厚さ方向に制御することができる。特
に、本実施例では複合めっき液をジェットノズル１５か
ら噴流状態で接触させるようにした。従って、バルブ２
１，２３の開度を適宜に調節することにより、容易に、
かつ、有効に流速を変更することができ、不溶性粒子４
の共析量を厚さ方向に制御することができる。
【００２５】また、比表面積を調整することにより共析
量を調整していた従来技術とは異なり、本実施例では１
種類の複合めっき液を用いればよい。すなわち、必要と
されるめっき槽（タンク１３）が１つで済む。その結
果、設備の簡素化及び作業性の向上を図ることができ
る。
量を調整していた従来技術とは異なり、本実施例では１
種類の複合めっき液を用いればよい。すなわち、必要と
されるめっき槽（タンク１３）が１つで済む。その結
果、設備の簡素化及び作業性の向上を図ることができ
る。
【００２６】さらに、本実施例では、流速を、時間が経
過するほど徐々に遅くなるように調整するようにした。
このため、外層側ほど不溶性粒子４の共析量が多く、内
層側ほど共析量の少ない複合めっき皮膜２を得ることが
できる。その結果、複合めっき皮膜２の基材１に対する
密着力の向上を図ることができるとともに、外層側での
耐摩擦性の向上を図ることができる。
過するほど徐々に遅くなるように調整するようにした。
このため、外層側ほど不溶性粒子４の共析量が多く、内
層側ほど共析量の少ない複合めっき皮膜２を得ることが
できる。その結果、複合めっき皮膜２の基材１に対する
密着力の向上を図ることができるとともに、外層側での
耐摩擦性の向上を図ることができる。
【００２７】次に、上記の効果を確認するべく、以下の
ような実験を行った。すなわち、所定のめっき条件下に
おいて、複合めっき液の流速及び不溶性粒子４の粒径を
種々変更させて複合めっき皮膜２を形成した場合の共析
量の関係を測定した。但し、その他のめっき条件として
は、上記とほぼ同様の条件を採用した。すなわち、金属
めっき液はＮｉＳＯ4 （３００ｇ／ｌ）、ＮｉＣｌ
2 （６０ｇ／ｌ）、Ｈ3 ＢＯ3 （４０ｇ／ｌ）よりな
り、不溶性粒子４の濃度（分散量）は５０ｇ／ｌであ
る。さらに、めっきの条件として、複合めっき液の温度
はヒータ１２により５５℃に、ｐＨは４．５に、電流密
度は４０×１０2 Ａ／ｍ2 に、複合めっき液の接触時間
は４８０秒にそれぞれ設定した。そのときの実験結果を
図３に示す。
ような実験を行った。すなわち、所定のめっき条件下に
おいて、複合めっき液の流速及び不溶性粒子４の粒径を
種々変更させて複合めっき皮膜２を形成した場合の共析
量の関係を測定した。但し、その他のめっき条件として
は、上記とほぼ同様の条件を採用した。すなわち、金属
めっき液はＮｉＳＯ4 （３００ｇ／ｌ）、ＮｉＣｌ
2 （６０ｇ／ｌ）、Ｈ3 ＢＯ3 （４０ｇ／ｌ）よりな
り、不溶性粒子４の濃度（分散量）は５０ｇ／ｌであ
る。さらに、めっきの条件として、複合めっき液の温度
はヒータ１２により５５℃に、ｐＨは４．５に、電流密
度は４０×１０2 Ａ／ｍ2 に、複合めっき液の接触時間
は４８０秒にそれぞれ設定した。そのときの実験結果を
図３に示す。
【００２８】同図に示すように、異なる粒径をもついず
れの不溶性粒子４を分散させた場合でも、そのときどき
の流速に応じて、共析量が変更されうることがわかる。
すなわち、本実験の条件下では、流速がほぼ「０」のと
きには、「２０〜３０体積％」の共析量が得られるのに
対し、流速が速くなるに従って、共析量は低下してゆ
く。そして、流速が「３〜４ｍ／ｓ」程度に至ると、共
析量はほぼ「０」になることがわかる。これらの結果か
らも、流速を適宜に調整してやることにより、共析量を
容易に、かつ、効果的に制御できることがわかる。
れの不溶性粒子４を分散させた場合でも、そのときどき
の流速に応じて、共析量が変更されうることがわかる。
すなわち、本実験の条件下では、流速がほぼ「０」のと
きには、「２０〜３０体積％」の共析量が得られるのに
対し、流速が速くなるに従って、共析量は低下してゆ
く。そして、流速が「３〜４ｍ／ｓ」程度に至ると、共
析量はほぼ「０」になることがわかる。これらの結果か
らも、流速を適宜に調整してやることにより、共析量を
容易に、かつ、効果的に制御できることがわかる。
【００２９】尚、本発明は上記実施例に限定されず、例
えば次の如く構成してもよい。 （１）前記実施例では、流速を、時間が経過するほど徐
々に遅くなるように調整するようにし、外層側ほど不溶
性粒子４の共析量が多く、内層側ほど共析量の少ない複
合めっき皮膜２を得るようにした。しかし、目的によっ
ては、その逆、つまり、時間が経過するほど流速が徐々
に速くなるように調整するようにしてもよい。かかる場
合には、外層側ほど不溶性粒子４の共析量が少なく、内
層側ほど共析量の多い複合めっき皮膜が得られる。
えば次の如く構成してもよい。 （１）前記実施例では、流速を、時間が経過するほど徐
々に遅くなるように調整するようにし、外層側ほど不溶
性粒子４の共析量が多く、内層側ほど共析量の少ない複
合めっき皮膜２を得るようにした。しかし、目的によっ
ては、その逆、つまり、時間が経過するほど流速が徐々
に速くなるように調整するようにしてもよい。かかる場
合には、外層側ほど不溶性粒子４の共析量が少なく、内
層側ほど共析量の多い複合めっき皮膜が得られる。
【００３０】（２）既に述べたことではあるが、めっき
方法としては、無電解めっき法であってもよい。また、
金属めっき液、不溶性粒子の種類等及びその他のめっき
条件についてはそのときどきの用途目的に応じて適宜変
更しうるものである。
方法としては、無電解めっき法であってもよい。また、
金属めっき液、不溶性粒子の種類等及びその他のめっき
条件についてはそのときどきの用途目的に応じて適宜変
更しうるものである。
【００３１】（３）前記実施例では、複合めっき液をジ
ェットノズル１５から噴出させる構成としたが、例えば
滝状に当てる等、複合めっき液を流速をもたせて当てる
ようにする構成であればいかなる方法を採用してもよ
い。
ェットノズル１５から噴出させる構成としたが、例えば
滝状に当てる等、複合めっき液を流速をもたせて当てる
ようにする構成であればいかなる方法を採用してもよ
い。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
金属めっき液中に不溶性粒子を分散させた複合めっき液
を用いて基材表面に複合めっき皮膜を形成するに際し、
金属マトリックス中への不溶性粒子の共析量を厚さ方向
に、容易に、かつ、確実に制御することができ、もっ
て、設備の簡素化及び作業性の向上を図ることができる
という優れた効果を奏する。
金属めっき液中に不溶性粒子を分散させた複合めっき液
を用いて基材表面に複合めっき皮膜を形成するに際し、
金属マトリックス中への不溶性粒子の共析量を厚さ方向
に、容易に、かつ、確実に制御することができ、もっ
て、設備の簡素化及び作業性の向上を図ることができる
という優れた効果を奏する。
【００３３】特に、請求項２に記載の発明によれば、容
易に、かつ、有効に、流速を変更し、不溶性粒子の共析
量を厚さ方向に制御することができる。さらに、請求項
３に記載の発明によれば、外層側ほど不溶性粒子の共析
量が多く、内層側ほど共析量の少ない複合めっき皮膜を
得ることができる。
易に、かつ、有効に、流速を変更し、不溶性粒子の共析
量を厚さ方向に制御することができる。さらに、請求項
３に記載の発明によれば、外層側ほど不溶性粒子の共析
量が多く、内層側ほど共析量の少ない複合めっき皮膜を
得ることができる。
【図１】 一実施例におけるめっき装置を示す概略シス
テム図である。
テム図である。
【図２】 一実施例における基材及び複合めっき層を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】 不溶性粒子の粒径及び流速を種々変更させた
場合の共析量の関係を示すグラフである。
場合の共析量の関係を示すグラフである。
１…基材、２…複合めっき層、３…金属マトリックス、
４…不溶性粒子。
４…不溶性粒子。
Claims (3)
- 【請求項１】 金属めっき液中に不溶性粒子（４）を分
散させた複合めっき液を用いて、基材（１）表面に対
し、金属マトリックス（３）中に前記不溶性粒子（４）
が共析分散され、かつ、当該不溶性粒子（４）の共析量
が厚さ方向に制御されてなる複合めっき皮膜（２）を形
成するための複合めっき方法であって、 前記複合めっき液を、流速をもたせて前記基材（１）表
面に接触せしめるとともに、その流速を調整することに
より前記金属マトリックス（３）中への前記不溶性粒子
（４）の共析量を厚さ方向に制御するようにしたことを
特徴とする複合めっき方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の複合めっき方法におい
て、 前記複合めっき液を噴流状態で前記基材（１）表面に接
触せしめるようにしたことを特徴とする複合めっき方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の複合めっき方法
において、 前記流速を、時間が経過するほど徐々に遅くなるように
調整したことを特徴とする複合めっき方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24439394A JP3391113B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 複合めっき方法 |
| DE69522074T DE69522074T2 (de) | 1994-10-07 | 1995-10-06 | Verfahren zum Abscheiden von Dispersionsüberzügen |
| EP95115800A EP0709493B1 (en) | 1994-10-07 | 1995-10-06 | Composite plating method |
| US08/539,904 US5651872A (en) | 1994-10-07 | 1995-10-06 | Composite plating method |
| US08/788,977 US5865976A (en) | 1994-10-07 | 1997-01-24 | Plating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24439394A JP3391113B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 複合めっき方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08104997A true JPH08104997A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3391113B2 JP3391113B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17118012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24439394A Expired - Fee Related JP3391113B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 複合めっき方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5651872A (ja) |
| EP (1) | EP0709493B1 (ja) |
| JP (1) | JP3391113B2 (ja) |
| DE (1) | DE69522074T2 (ja) |
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| JPH11217699A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Noge Denki Kogyo:Kk | メッキ形成体 |
| US6221230B1 (en) | 1997-05-15 | 2001-04-24 | Hiromitsu Takeuchi | Plating method and apparatus |
| JP2006169609A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Erugu:Kk | めっき液、めっき液の製造方法、表面処理方法及び接点部材 |
| WO2012067202A1 (ja) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | 古河電気工業株式会社 | 複合めっき材料とそれを用いた電気・電子部品 |
| WO2018006434A1 (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 江苏大学 | 一种三维表面喷丸射流电沉积制造方法及装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE19702366C2 (de) * | 1996-01-24 | 2002-10-31 | Toyoda Gosei Kk | Beschichtungsverfahren |
| DE19654953A1 (de) * | 1996-06-01 | 1998-03-26 | Glyco Metall Werke | Schichtwerkstoff für Gleitelemente |
| EP0984082A1 (de) | 1998-09-01 | 2000-03-08 | Metallveredlung GmbH & Co. KG | Verfahren zum Beschichten von Werkstücken |
| AT408352B (de) * | 1999-03-26 | 2001-11-26 | Miba Gleitlager Ag | Galvanisch abgeschiedene legierungsschicht, insbesondere eine laufschicht eines gleitlagers |
| DE102005033857A1 (de) | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Siemens Ag | Elektrodenanordnung und Verfahren zum elektrochemischen Beschichten einer Werkstückoberfläche |
| US8541349B2 (en) | 2006-09-21 | 2013-09-24 | Inframat Corporation | Lubricant-hard-ductile nanocomposite coatings and methods of making |
| PL2828008T5 (pl) | 2012-03-21 | 2025-11-17 | Swimc Llc | Sposób powlekania proszkowego |
| EP4079935A3 (en) | 2012-03-21 | 2023-01-25 | Swimc Llc | Two-coat single cure powder coating |
| US9751107B2 (en) | 2012-03-21 | 2017-09-05 | Valspar Sourcing, Inc. | Two-coat single cure powder coating |
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|---|---|---|---|---|
| DE69107685T2 (de) * | 1990-06-06 | 1995-06-29 | Uemura Kogyo Kk | Vorrichtung zum Abscheiden von Dispersionsüberzügen. |
| JP2616324B2 (ja) * | 1991-11-27 | 1997-06-04 | 上村工業株式会社 | 複合めっき皮膜の共析量コントロール方法 |
| US5266181A (en) * | 1991-11-27 | 1993-11-30 | C. Uyemura & Co., Ltd. | Controlled composite deposition method |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP24439394A patent/JP3391113B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-06 EP EP95115800A patent/EP0709493B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-06 US US08/539,904 patent/US5651872A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-06 DE DE69522074T patent/DE69522074T2/de not_active Expired - Fee Related
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| DE19821781C2 (de) * | 1997-05-15 | 2002-07-18 | Toyoda Gosei Kk | Beschichtungsverfahren und Beschichtungsgerät zur Herstellung dreidimensionaler Metallgegenstände |
| JPH11217699A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Noge Denki Kogyo:Kk | メッキ形成体 |
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| WO2012067202A1 (ja) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | 古河電気工業株式会社 | 複合めっき材料とそれを用いた電気・電子部品 |
| JP5654015B2 (ja) * | 2010-11-18 | 2015-01-14 | 古河電気工業株式会社 | 複合めっき材料とそれを用いた電気・電子部品 |
| WO2018006434A1 (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 江苏大学 | 一种三维表面喷丸射流电沉积制造方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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