镀覆覆膜的晶粒的微细化方法技术

[课题]提供：在镀覆覆膜中基本不掺入纳米碳的情况下、能对镀覆覆膜的表面进行改性的镀覆覆膜的晶粒的微细化方法。[解决手段]本发明专利技术的镀覆覆膜的晶粒的微细化方法的代表性的构成的特征在于，以在镀液(104)中混入了镀覆金属(112)的离子、纳米碳(114)、和作为使该纳米碳分散的分散剂(116)的阴离子系表面活性剂的状态进行电镀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镀覆覆膜的晶粒的微细化方法
本专利技术涉及使镀覆覆膜的晶粒微细化的方法。
技术介绍
一直以来，已知有：使微粒在镀覆金属的覆膜中共析的复合镀覆。例如专利文献1中记载了锌-纳米碳复合镀覆物。该复合镀覆物是使用添加有纳米碳、和作为纳米碳的分散剂的聚丙烯酰胺的锌镀液，在被镀覆物上形成锌镀覆覆膜而得到的。另外，专利文献1中记载了如下方法：在锌镀覆覆膜中混入纳米碳，锌镀液中添加的纳米碳的添加量优选0.5～5.0g/L。进而专利文献1中有如下内容：纳米碳的一部分从锌镀覆覆膜露出，因此，可以形成滑动特性优异的锌镀覆覆膜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-214667号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题通常，认为如专利文献1中记载的技术那样，通过在镀覆覆膜中掺入纳米碳，可以对镀覆覆膜的表面进行改性。作为一例，如果在镀覆覆膜中掺入纳米碳，则镀覆覆膜变硬，滑动时的耐磨耗性得到改善。然而，实际上不是镀覆覆膜变硬，而是表层的纳米碳颗粒硬。而且，镀覆覆膜的耐磨耗性不仅依赖于镀覆覆膜的硬度的单纯的性质，还受到镀层的表面粗糙度(滑动性)、润滑性、镀覆金属的韧性、晶粒的大小等各要素的复合的影响。具体而言，即使是硬度高且滑动性良好的镀覆金属(晶粒微细的镀覆金属)，由于镀层表面硬，因此，如果由于滑动而在镀层表面(接触面)上擦伤等所导致的破损(划伤)一旦发生，则该划伤会引起镀层表面的摩擦系数急剧上升。其结果，在镀层表面产生进一步的破损，磨损会急剧进行。这样的现象在硬度高却低韧性的镀覆金属(晶界脆且结合力弱的镀覆金属)中容易产生。另一方面，对于硬度较低的镀覆金属，虽然不产生破损，但是由于硬度低而切削速度变快，无法得到高的耐磨耗性。因此，对于在镀覆覆膜中掺入纳米碳而对镀覆覆膜的表面进行改性这一情况不能一概而论。而且，在镀覆覆膜中掺入纳米碳的情况下，使纳米碳均匀地分散于镀覆覆膜中，或精密地管理镀覆覆膜中的纳米碳的含量是非常困难的。此外，由于纳米碳为非导体，因此，将掺入了纳米碳的镀覆覆膜用于电气接点的情况下，电接触电阻变得不稳定，会大幅上升。本专利技术鉴于这样的课题，其目的在于，提供：在镀覆覆膜中基本不掺入纳米碳的情况下、能对镀覆覆膜的表面进行改性的镀覆覆膜的晶粒的微细化方法。用于解决问题的方案本申请专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：在镀覆覆膜中敢于不掺入纳米碳，使纳米碳如同催化剂那样发挥功能，从而可以使镀覆覆膜的晶粒微细化，至此完成了本专利技术。即，为了解决上述课题，本专利技术的镀覆覆膜的晶粒的微细化方法的代表性的构成的特征在于，以在镀液中混入了镀覆金属的离子、纳米碳、和作为使该纳米碳分散的分散剂的阴离子系表面活性剂的状态进行电镀。根据上述构成，在镀液中混入分散剂，因此，纳米碳以吸附有分散剂的分子的状态分散于镀液中。而且，使用阴离子系表面活性剂作为分散剂，因此，分散于镀液中的纳米碳难以掺入至连接于阴极的被镀覆部件的表面。而且，在被镀覆部件的表面，镀覆金属的外延生长进行，形成晶粒。与此相对，纳米碳对镀覆金属的外延生长产生影响，使镀覆覆膜的晶粒微细化。对于此时的行为，尚不明确，但推测：由于纳米碳在镀液中的布朗运动而与晶粒接触并对其施加力，通过该行为使晶粒微细化。如此本专利技术中，在镀覆覆膜中基本不掺入纳米碳的情况下，使镀覆覆膜的晶粒微细化，从而实现镀覆覆膜的表面的改性。上述纳米碳可以在混入至前述镀液的状态带正电。如此推测，由于纳米碳在镀液中带正电，因此即使为在纳米碳上吸附有阴离子系表面活性剂的分子的状态，也被吸引到连接于阴极的被镀覆部件的表面。而且，由于纳米碳被吸引至被镀覆部件的表面，因此，能够与晶粒可靠地接触并对其施加力，可以使镀覆覆膜的晶粒可靠地微细化。上述的纳米碳的粒径可以为2.6±0.5nm。如此如果使纳米碳的粒径为上述范围，则镀液中的纳米碳可靠地进行布朗运动，与晶粒接触时，可以对晶粒施加能使晶粒微细化的适当的力。需要说明的是，粒径如果大于上述范围，则微细化变得不充分，推测这是由于，布朗运动不充分，无法对晶粒施加适当的力。另外，粒径如果小于上述范围，则微细化变得不充分，推测这是由于，虽然产生布朗运动，但是由于质量小而无法对晶粒施加能使晶粒微细化那样的力。上述的纳米碳添加至前述镀液的添加量可以为0.2g/L以下。如此使纳米碳的添加量为0.2g/L以下这样少的量，从而可以使纳米碳基本不掺入镀覆覆膜。上述镀覆金属可以为Ag、Ni、Sn或Au。因此，作为镀液，可以使用中性或者弱酸性的镀液。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供：在镀覆覆膜中基本不掺入纳米碳的情况下、能对镀覆覆膜的表面进行改性的镀覆覆膜的晶粒的微细化方法。附图说明图1为对本实施方式中的镀覆覆膜的晶粒的微细化方法的概要进行说明的图。图2为分别示出图1和比较例的镀覆覆膜的显微镜照片。图3为分别对应于图2的镀覆覆膜的示意图。图4为分别示出图2的镀覆覆膜的耐久性和接触电阻的图。图5为分别示出另一实施方式和比较例的镀覆覆膜的显微镜照片。具体实施方式以下边参照所附附图边对本专利技术的适合的实施方式详细地进行说明。上述实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等只不过是用于使专利技术的理解容易的示例，除了特别限定的情况之外，不限定本专利技术。需要说明的是，本说明书和附图中，对实质上具有相同的功能、构成的要素，标注相同的符号，从而省略重复说明，而且与本专利技术无直接关系的要素省略图示。图1为对本实施方式中的镀覆覆膜的晶粒的微细化方法的概要进行说明的图。本实施方式中的微细化方法使用例如镀覆装置100而实施。镀覆装置100为进行电镀的装置，其具备：容器102；容器102内的镀液104；浸渍于镀液104的阴极106和阳极108；和，对两电极间施加电压的电源110。成为在镀液104中混入了镀覆金属112的离子、纳米碳114和分散剂116的状态。镀覆金属112此处为Ag的1价的阳离子。作为分散剂116，使用阴离子系表面活性剂。如图示那样，在纳米碳114上吸附表面活性剂的分子时，亲水基团118a配置于外侧，亲油基团118b吸附于纳米碳114。因此，纳米碳114通过分散剂116不聚集地分散在镀液104中。对于纳米碳114，作为一例，使添加至镀液104的添加量为0.2g/L、粒径为2.6±0.5nm。进而纳米碳114以混入至镀液104的状态带正电。需要说明的是，使用Ag作为镀覆金属112，因此，镀液104成为中性。镀覆装置100中，通过在阴极106与阳极108之间由电源110施加电压，使镀覆处理开始时，在连接于阴极106的被镀覆部件120的表面，镀覆金属112的外延生长进行而形成晶粒。其结果，在被镀覆部件120的表面形成用图中阴影线表示的镀覆覆膜122。图2为分别示出图1和比较例的镀覆覆膜122、122A的显微镜照片。图2的(a)所示的镀覆覆膜122为通过在镀液104中添加有纳米碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镀覆覆膜的晶粒的微细化方法，其特征在于，其为镀覆覆膜的晶粒的微细化方法，/n以在镀液中混入了镀覆金属的离子、纳米碳、和作为用于使该纳米碳分散的分散剂的阴离子系表面活性剂的状态进行电镀。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171215 JP 2017-2409281.一种镀覆覆膜的晶粒的微细化方法，其特征在于，其为镀覆覆膜的晶粒的微细化方法，
以在镀液中混入了镀覆金属的离子、纳米碳、和作为用于使该纳米碳分散的分散剂的阴离子系表面活性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：高木幹晴，
申请(专利权)人：高木幹晴，
类型：发明
国别省市：日本;JP