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すず-亜鉛合金膜の製造方法

国内特許コード P03A000445
整理番号 U2001P029
掲載日 2003年8月28日
出願番号 特願2001-180387
公開番号 特開2002-371377
登録番号 特許第3355373号
出願日 平成13年6月14日(2001.6.14)
公開日 平成14年12月26日(2002.12.26)
登録日 平成14年10月4日(2002.10.4)
発明者
  • 兼松 秀行
  • 増尾 嘉彦
  • 沖 猛雄
  • 大村 博彦
出願人
  • 鈴鹿工業高等専門学校
発明の名称 すず-亜鉛合金膜の製造方法
発明の概要 すずと亜鉛とを完全に合金化させることにより、長期間安定して高い耐食性などの諸機能を保持することのできる、すず-亜鉛合金膜を製造する方法を提供する。所定の基板上に、すず層と亜鉛層 とをそれぞれ順次に析出させて、前記すず層と前記亜鉛層とからなる多層膜を形成する。次いで、この多層膜にレーザ光を照射することにより、前記すず層を構成するすず元素を前記亜鉛層中に拡散させて、すず-亜鉛合金膜を製造する。
従来技術、競合技術の概要 すず-亜鉛合金膜は、耐食用カドミウムめっき膜の代替としてここ数年注目されてきた。カドミウムめっき膜自体は優れた耐食性を具えており、現在においては、航空機材料などに用いられている。しかしながら、カドミウムは、環境に有害な元素として、その使用については、現在も規制が比較的厳しく、今後においてもその規制が強化される方向にある。この意味から、代替めっき膜としてのすず-亜鉛合金膜の重要性は今後ますます増すと考えられる。従来の技術においては、このすず-亜鉛膜を水溶液からの合金電析を用いて製造する。そのため、二つの異なる金属の電析を、同一の電位で可能ならしめねばならず、様々な工夫が要求されていた。また、使用される化学種も限定され、さらには、環境性に反するような添加剤なども必要とされていた。さらに、水溶液中からの電析によって得た合金膜は、熱的に非平衡な相を含む場合があり、前記合金膜を使用する際の摩耗や加熱などによって前記非平衡相が他の安定相へ移行する場合が生じ、使用中において前記合金膜の特性が変化してしまう場合が生じていた。このため、前記合金膜に対して所定の目的で付与していた機能が使用中において変化してしまい、目的とする機能性を十分に得ることができないという問題もあった。また、特開平01-165791号公報には、鋼板の表面に亜鉛及びすずを所定量メッキした後加熱処理を施し、前記すずを前記亜鉛中に溶融拡散させて、すず-亜鉛合金膜を作製する技術が記載されている。しかしながら、この技術では、前記合金膜中で亜鉛が濃度勾配を有するようになるため、すずと亜鉛とを完全に合金化させることができない。このため、上述したように、使用中においてその特性が変化してしまい、目的とする機能性を十分に発揮することができないという問題があった。本発明は、すずと亜鉛とを完全に合金化させることにより、長期間安定して高い耐食性などの諸機能を保持することのできる、すず-亜鉛合金膜を製造する方法を提供することを目的とする。
産業上の利用分野 耐食用として好適に用いることのできるすず-亜鉛合金膜の製造方法
特許請求の範囲 【請求項1】 所定の基板上に、すず層と亜鉛層 とをそれぞれ順次に析出させて、前記すず層と前記亜鉛層とからなる多層膜を形成した後、この多層膜にレーザ光を照射することにより、すず-亜鉛合金膜を製造することを特徴とする、すず-亜鉛合金膜の製造方法。
【請求項2】 前記レーザ光を、50W/cm~500W/cmの強度で前記多層膜に照射することを特徴とする、請求項1に記載のすず-亜鉛合金膜の製造方法。
【請求項3】 前記レーザ光の照射時間が、5~60秒であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のすず-亜鉛合金膜の製造方法。
【請求項4】 前記多層膜は、前記亜鉛層と前記すず層とがこの順に積層されてなることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一に記載のすず-亜鉛合金膜の製造方法。
【請求項5】 前記すず層の厚さが10~50μmであり、前記亜鉛層の厚さが10~50μmであることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一に記載のすず-亜鉛合金膜の製造方法。
【請求項6】 前記すず層及び前記亜鉛層は、電気メッキ法により析出させることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一に記載のすず-亜鉛合金膜の製造方法。
【請求項7】 前記すず-亜鉛合金膜は、すず及び亜鉛からなる固溶体及び共晶合金の少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項1~6のいずれか一に記載のすず-亜鉛合金膜の製造方法。
産業区分
  • 表面処理
  • 加工
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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