JPS62177198A - 分散メツキ液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は被膜の特性を改良した分散メッキ液に関する。

ｂ、　従来の技術 分散メッキ法による表面処理は、共析微粒子と金属マト
リックスから構成される被膜を基材金属上に形成して、
金属表面に新しい性質を与える方法である。

この方法に用いられる共析微粒子には、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）、アルミナ（ＡｌｚＯｓ）１窒化珪素（ｓ＋３Ｎ４
）、ダイヤモンド（Ｃ）などの硬質微粒子や、窒化硼素
（ＢＮ）。

セリサイト、テフロンなどの潤滑性微粒子などがある。

そしてこれらの共析微粒子と金属マトリックスとの各種
の組合せによって、耐摩耗性、潤滑性、耐熱性、耐食性
などの性能を備えた分散メッキ被膜を基材金属上に施す
ことができる。

以上の分散メッキ被膜によってえられる耐摩耗性、潤滑
性等の性能は、分散メッキ被膜を構成する金属マトリッ
クス自体によるものではなく、そこに共析されている共
析微粒子によるものであり、金属マトリックスは補助的
役割を果しているのにすぎない。特に、耐摩耗性、耐熱
性を備えるＮ１−Ｐ−、ＳｉＣ，Ｎ１−Ｐ−Ａｌ２Ｏ２
，Ｎｊ−Ｐ−５ｔＪ４＋　　あるいはＮ１−Ｐ−ダイヤ
モンド等の分散メッキ被膜においては、ＳｉＣ。

Ａ１□０３＋　５ｉＪ４あるいはダイヤモンド等の硬質
微粒子のもつ機能を充分発揮しろるように金属マトリッ
クスを構成することが必要である。

ところが、Ｎ１−Ｐ合金マトリックスが充分な硬さを備
えていない場合、あるいは高温雰囲気においてマトリッ
クスの硬さが劣化した場合、このマトリックス表面に突
出して共析している微粒子は、分散メッキ被膜の相手側
部材によって与えられる面圧により、マトリックス内に
埋没してしまう。

そのため分散メッキ被膜表面は巨視的にみれば単一の金
属マトリックスのみによる表面と何等変わらず、共析微
粒子の持つ機能が全く発揮されないという問題点を生ず
る。

そこで本発明者等は、この問題点を以下述べる方法によ
って解消し、開発した分散メッキ液を本発明とほぼ同じ
時期に出願した。

すなわち、分散メッキの金属マトリックスとしてＮｉ、
　Ｃｕ、　Ｎｉ−Ｃｏ、　Ｎ１−ＰあるいはＺｎなどが
使用されているか、最も使用されているのは旧マトリッ
クスであり、このうち耐熱性がある程度考慮されたＮ１
−Ｐ合金マトリックスが多く使用される。そしてこのＮ
１−Ｐ合金マトリックスを形成するためのニッケル浴と
しては、電流密度を比較的高くすることができ、生産性
の高いスルファミン酸ニッケル浴が有利である。

このスルファミン酸ニッケル浴の組成の一例を第１表に
示す。

第　　１　　表 ２１１７ｙミニ’酸：タケ１１液　（Ｎｉ（ｓＯｓ　　
・　Ｎ１１ｔ）ｔ　　　・　４１１ｔＯ）：　　５００
　　（ｇ／　ｌ−ｉ塩化ニッケ／Ｌ／　　　（ＮｉＣＩ
ｇ　−６１１ｔＯ）　　　　：　　１５　　”硼　　　
　　　　酸　　　　（ＩＩｓＢ（ｈ）　　　　　　　　
　　　　Ｆ　　　　４５　　　〃Ｐ化合物　（Ｐ）　　
　　　　：０．１〜４．２　〃炭化珪素　（ＳｉＣ）　
　　　　：１００−１５０　〃このスルファミン酸ニッ
ケル浴は、酸浴の管理上に発生する問題として、低Ｐｌ
＋、浴温７ｏ℃以上、あるいは局部加熱等が原因で、ス
ルファミン酸ニッケルが分解し、硫酸アンモニウムが副
生する。

そして次式に示すようにこの硫酸アンモニウムを構成す
るアンモニウムイオン：Ｎｌ１ａ’および６ＭＭイオン
：ＳＪ”−の両者が、メッキ液に対して悪影響をもたら
す因子となる。

ＳＯｌ・　Ｎ１１ｔ−＋　Ｉ＋！０−一一　ＮＨａ”　
　＋　　ＳＯオ茸−その結果、メッキ液の内部応力（電
着応力）が高くなり、また、メッキ被膜が脆くなるなど
の症状を呈し、やがてメッキ液は使用できなくなる。

本発明者等は、このメッキ液中に、特にＮ）オ。

イオンが存在することによって、メッキ被膜が脆くなる
事実に着目し、このメッキ被膜が跪くなることは、裏を
かえせばメッキ被膜が硬くなることであり、前記第１表
に示すスルファミン酸ニッケル浴に対し、特に旧１４゜
イオンを添加し、硬いメッキ被膜を形成するようにした
。

そして添加するＮ１１４’　イオンとして、たとえば塩
化アンモニウム：Ｎ１１４ＣＩを用いた。この旧ｔ４ｃ
ｔ　のメッキ液への添加■は、多すぎる場合は、いわゆ
る不純物としての作用が大きくなり好ましくない。

第１図は、スルファミン酸ニッケル浴に対する旧ＬＣＩ
濃度すなわち添加量とメッキ液の内部応力並びにメッキ
被膜硬さとの関係を明らかにしたものである。図から明
らかなようにＮ　ＩＩ　、　ＣＩ　添加量が少ないとメ
ッキ？＆膜の硬さの向上は期待できず、多すぎると剥離
を生じ、弊害が大きくなる。したがってその添加量は５
〜５０　（ｇ／ｆ　）　、好ましくは２０〜４０（ｇ／
ｊりが適量である。

次に改良した　のメッキ液の一例を第２表に示す。

第　　２　　表 （薬品名）　　　　　　　　　　　　　（濃度）スルフ
ァミン酸二フケ霧液　（Ｎｉ（５０ｓ　　・　旧＋２）
８　　・　４８！０）：　　５００　　（ｇ／　１　）
塩化ニッケル　　（ＮｉＣＩｇ・６１１□Ｏ）　　　　
：　　１５　　〃硼　　　　　　　酸　　　　（ＨＪＯ
ｉ）　　　　　　　　　　　　：　　　　４５　　　”
Ｐ化合物　（Ｐ）　　　　　　：０．１〜４．２〃塩化
アンモニウム（ＮＨ２Ｃｌ）　　　　　　　　：　　５
〜５０〃炭化珪素　（ＳｉＣ）　　　　　：１００〜１
５０〃サツカリンソーダ　　　　　　　　　　：　　３
　〃以上のようにスルファミン酸ニッケル浴にたとえば
硬質微粒子のＳＩＧを懸濁させて、これにＮ　Ｉｔ　４
　ＣＩを添加してえられたＮ１−Ｐ−ＳｉＣ分散ニッケ
ルーリン合金メッキ被膜は、強固なマトリックスを備え
、その被膜硬さがより高められたものとなる。

よって、このメッキ被膜に対面する相手材の面圧に対し
ても、ＳｉＣ粒子をマトリックス表面に突出させ続ける
ことができるようになった。

Ｃ１発明が解決しようとする問題点 以上の改良された分散メッキ液において、前記第２表に
示す組成を検討してみると、 いま、Ｎ１（Ｓ（ｈ　・Ｎ）Ｉｚ）ｚ　　・４１１ｚＯ
を　関数Ｘ。

ＮｉＣ１ｚ　　・６　＋＋　ｔ　Ｏを　関数ｙ１Ｎｌ（
４ＣＩ　　　　　　　　　　を　関数２とし、また、全
Ｎｉ量をＡ（定数）、 全ｃ＋１をＢ　（〃　）、 全ＮＨａ　量をＣ（〃　）とすると、 Ａ＝ｘ＋ｙ、Ｂ＝ｙ＋ｚ、Ｃ＝ｚの関係が成立する。

ところが、いまＮ）＋４”　イオンを定量分析しようと
すると、浴中にＳｏｔ・　Ｎ１ｈ−イオンが存在するた
め、ＮＨ，量の定量は極めて困難である。このＮｉｌ。

量が決定できないと、ＮＨ，ＣＩ　が定量できず、した
がってＮ）Ｉ、、ＣＩ　中のＣＩ量は定量できない。よ
って前記関数２が決定できないと、全ＣＩ量、即ちＢ＝
７＋２における関数ｙに伴う因子であるＮ１ＣＩｚ・６
Ｈ２０量、即ちＮｉＣ＋２・６　Ｈ２０中のＮｉ量は定
量できない。

したがって関数ｙが決定できないならば、全Ｎｉ量Ａ＝
ｘ＋ｙにおける関数Ｘに伴う因子であるＮ１（Ｓｏ、・
旧１２）２　　・４Ｈ，０ｆｆｉが決定できず、よって
前記第２表に示す組成のメッキ液の管理は大変に難しい
。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、前記従来技
術の問題点を解消してなる分散メッキ液を提供しようと
するものである。

ｄ、　問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するため、スルファミン酸ニ
ッケル液を基本として、これに分散材を懸濁した分散メ
ッキ液において、該メッキ液に用いている塩化ニッケル
の代りに臭化ニッケルを用いるとともに、塩化アンモニ
ウムを５〜５０ｇ／　ｌ、好ましくは２０〜４０ｇ／　
１の割合で添加するようにしたものである。

以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明す
る。

本発明においては前記第２表に示すメッキ液組成のうち
、Ｎ１１．、Ｃ１とＣＩ−イオンを共有するＮｉＣ１ｚ
・６■２０は使用せず、これに代って臭化ニッケル、す
なわちＮ１Ｂｒｚを使用するものであり、ａｒｔ量の定
量によりＮ１Ｂｒｚ量を決定するものである。これによ
ってＮｕ、、ＣＩ　量がＣＩ量により定量しようとする
ものである。すなわち、 Ｎ１（ＳＯｔ　・Ｎ１１ｚ）ｚ　　・４ＨｚＯを　　関
数Ｘ。

ＮｉＢｒ２　　　　　　　　　を　関数ｙ、Ｎ　ＩＩ　
ａ　ＣＩ　　　　　　　　　　を　関数Ｚとし、また、
全Ｎｉ　　量をＡ（定数）、 全Ｂｒｚ　ｉｔをＢ　（〃　）、 全Ｎｉ１ｓ量をＣ（〃　）とすれば、 Ａ＝ｘ十ｙ、Ｂ＝ｙ、Ｃ＝ｚとなり、各組成は定量でき
ることになる。

しかもＮ１Ｂｒｚ　は、ＮｉＣ１ｇ　’　６ＨｚＯと同
様、もしくはそれ以上に陽極の溶解促進に寄与する物質
であるので、陽極の溶解効率等には同等不都合はない。

ｅ、　実施例 次に本発明に係るメッキ液の一例を第３表に示す。

第　　３　　表 （薬品名）　　　　　　　　　　（濃度）スルファミン
酸ニフケルＨ５００（ｇ／　ｊ！　）臭化ニッケル　　
　　　　　　　　１４　〜硼　　　　　　　酸　　　　
　　　　　　　　　　　　４５　〜次亜リン酸　　　　
　　　　　　　　０．６〃塩化アンモニウム　　　　　
　　　３５〃炭化珪素　　　　　１００〜１５０〃 サツカリンソーダ　　　　　　　　　３　〃この第３表
に示すメッキ液で形成されたメッキ被膜と、前記第１表
のそれとの比較、すなわち熱処理温度に対応する両者の
硬度の関係を第２図に示す。

この図から明らかなように、ＮＩｌ、ＣＩ　を添加しな
い従来のメッキ浴による被膜に対し一段と高い硬度かえ
られる。そしてメッキ液組成にＮ１ＣＩｚ　　・６１１
□Ｏを使用した場合と、はぼ同様な傾向かえられ、Ｎ　
１１４ＣＩを添加した効果を減殺することがなく、所期
の効果、すなわち硬度の高いメッキ被膜かえられる。

第４表は本発明に係るメッキ液の他の実施例を示す。

第　　４　　表 （薬品名）　　　　　　　　　　（ａ度）スル７７ミン
酸二フケ＋１液　　　　　　　　　　　　　　　　　５
００　　（ｇ／　り）臭化ニッケル　　　　　　　　　
　１４〃硼　　　　　　　酸　　　　　　　　　　　　
　　　　　４５　　〃塩化アンモニウム　　　　　　　
　３５〃炭化珪素　　　　　１００〜１５０〃 サンカリンソーダ　　　　　　　　３　“この第４表に
示すメッキ液で形成されたメッキ被膜と、前記第１表の
それとの比較、すなわち熱処理温度に対応する両者の硬
度の関係を第３図に示す。図から明らかなように、本発
明に係るメッキ液による被膜が硬度において優れている
ことが判る。

「、　発明の効果 以上のようにスルファミン酸ニッケル液を基本とし、分
散材を懸濁してなる分散メッキ液に、所定量のアンモニ
ウムイオン、たとえば塩化アンモニウムを添加すること
によって、耐摩耗性、耐熱性、耐潤滑性の優れた分散メ
ッキ被膜がえられたが、メッキ液の管理が面倒であると
いう問題点があった。

しかし本発明に係る分散メッキ液によれば、メッキ液中
のＮ１ＣＩｚ・６　＋１２０の代りに旧Ｂｒｚを使用す
ることによって優れた前記性質を失うことなく、組成の
定量管理が容易となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は分散メッキ液における旧１．ｃｌ　濃度と内部
応力およびメッキ被膜硬さとの関係を示す図、第２図お
よび第３図は本発明に係る分散メッキ液で形成されたメ
ッキ被膜硬さと、従来の分散メッキ液で形成されたメッ
キ被膜硬さとを熱処理温度ごとにそれぞれ比較して示す
図である。 特許出願人　　鈴木自動車工業株式会社（ばか２名） 第１図 Ｎ８４ＣＪｌ　”Ｊｍ　］！Ｌ ＝ｔ　　円部応力１言メ・汗腰、異、７０（ｐｍｌに不
・（するイ直第２図 黙り３理温蔑（ｌｈｒｌ 第３図 ｏ−−−−一本Ｊ鞄明による七の 性り理温屓−（ｌｈｒｌ 手続補正書印発） １、事件の表示 昭和６１年特許願第１９３１０号 ２、　発明の名称 分散メッキ液 ３、補正ギする者 事件との関係　特許出願人 名称　　（２０８）　　鈴木自動車工業株式会社４、代
理人　〒１０７ ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄および図面。 補正の内容 ｌ）　明細書第３頁第１３行〜第１４行の「使用されて
いるか」を「使用されているが」と訂正する。 ２）　同、第６頁第４行の「改良した　　のメッキ液」
を「改良した分散メッキ液」と訂正する。 ３）　同、第１１頁第１１行の「前記第１表のそれとの
比較」を「前記第１表からＰ化合物を除いた従来組成に
よるメッキ液で形成されたメッキ被膜との比較」と訂正
する。 ４）　同、第１２頁第１行の「耐潤滑性」を「潤滑性」
と訂正する。 ５）　第１図を添付図面のように訂正する。 第１図 ＮＨ２Ｃｌ濃度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スルファミン酸ニッケル液を基本として、これに分散材
   を懸濁した分散メッキ液において、該メッキ液に用いて
   いる塩化ニッケルの代りに臭化ニッケルを用いるととも
   に、塩化アンモニウムを５〜５０ｇ／ｌ、好ましくは２
   ０〜４０ｇ／ｌの割合で添加したことを特徴とする分散
   メッキ液。