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すず-ニッケル合金膜の製造方法

国内特許コード P03A000594
整理番号 U2000P153
掲載日 2004年4月16日
出願番号 特願2000-377157
公開番号 特開2002-180283
登録番号 特許第3388410号
出願日 平成12年12月12日(2000.12.12)
公開日 平成14年6月26日(2002.6.26)
登録日 平成15年1月17日(2003.1.17)
発明者
  • 兼松 秀行
  • 増尾 嘉彦
  • 沖 猛雄
出願人
  • 鈴鹿工業高等専門学校
発明の名称 すず-ニッケル合金膜の製造方法
発明の概要 本発明は、装飾用として好適に用いることのできるすず-ニッケル合金膜の製造方法に関するものであり、非平衡NiSn相を含まない安定なすず-ニッケル合金膜を製造する方法を提供することを目的とする。本発明の方法は、所定の基板上に、すず層とニッケル層 とをそれぞれ順次に析出させて、すず層とニッケル層とからなる多層膜を形成し、次いで、この多層膜にレーザ光を照射することにより、すず層を構成するすず元素をニッケル層中に拡散させて、安定相であるNi3Sn相などの平衡相からなるすず-ニッケル合金膜を製造することを特徴としている。本発明によれば、非平衡NiSn相を含まない安定なすず-ニッケル合金膜を極めて短時間で得ることができるので、この合金膜を使用する際の摩耗や加熱などによる合金膜の特性変化を抑制することができる。このため、合金膜に付与した機能性を長時間に亘って維持することができる。
従来技術、競合技術の概要 すず-ニッケル合金膜は,装飾用クロムめっき膜の代替としてここ数年注目されてきた。クロムめっき膜自体は耐摩耗性、耐食性を初めとするいくつかの優れた性質を持っているが、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-ニッケル合金膜の重要性は今後ますます増すと考えられる。従来の技術は、このすず-ニッケル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、常に平衡状態図には認められない非平衡なNiSn相から構成されていた。したがって、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NiSn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。前記非平衡なNiSn相の生成を防止すべく、電析条件、添加剤などを工夫することについても種々試みられたが、前記NiSn相以外の安定な相を生成することはできなかった。本発明は、上記非平衡NiSn相を含まない安定なすず-ニッケル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 装飾用として好適に用いることのできるすず-ニッケル合金膜の製造方法
特許請求の範囲 【請求項1】 所定の基板上に、ニッケル層を厚さ10μm~50μmに析出させるとともに、すず層を厚さ10μm~50μmに析出させて、前記ニッケル層と前記すず層とがこの順に積層されて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、すずの融点以上の温度に加熱して前記すず層を溶解させ、すずの液相拡散を利用して、すず-ニッケル合金膜を製造することを特徴とする、すず-ニッケル合金膜の製造方法。
【請求項2】 前記レーザ光を、150W/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-ニッケル合金膜の製造方法。
【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-ニッケル合金膜の製造方法。
【請求項4】 前記すず層及び前記ニッケル層は、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1~3のいずれか一に記載のすず-ニッケル合金膜の製造方法。
【請求項5】 前記すず-ニッケル合金膜は、NiSn相、NiSn相及びNiSn相の少なくとも一つを有す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-ニッケル合金膜の製造方法。
産業区分
  • 表面処理
  • 冶金、熱処理
  • 合金
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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