非シアン浴を用いたAg-Bi合金/CNT複合めっき膜の創製

无氰镀液制备Ag-Bi合金/CNT复合镀膜

• 批准号: 22K04775
• 负责人: 新井 進
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04775/
• 关键词: Ag-Bi合金/CNT複合めっき; 非シアン浴

非シアン系Ag-Bi合金めっき浴の調製および当該めっき浴からのAg-Bi合金めっきについて検討した。AgイオンおよびBiイオンの錯化剤としてそれぞれヨウ化物イオンおよび酒石酸イオンを用いて安定なAg-Bi合金めっき浴（ヨウ化物-酒石酸浴）の調製に成功した。当該めっき浴からのAg-Bi合金析出挙動を電流-電位曲線の測定により解析し、AgがBiに対して優先析出することおよび浴の空気かく拌により無かく拌と比較して限界電流密度が一桁増大することを明らかにした。当該めっき浴から直流法により合金めっきを試みたが析出物は粉末状（デンドライト状）形態となり膜状形態（めっき膜）は得られなかった。電析膜を膜状形態にするためパルス電解を実施した。Agのみの析出が起こる電流密度とAg-Bi合金析出が起こる電流密度を交互に印加することにより緻密な膜状形態のAg-Bi合金析出物（Ag-Bi合金めっき膜）の作製に成功した。作製したAg-Bi合金膜（Bi含有量0.4 mass%)の硬度は102 HVであり目標値である130 HVに達しなかった。そこで膜硬度を向上させるため、めっき浴への添加剤を調査した。その結果、ヒドロキシプロピルセルロース（HPC）の添加により微細な結晶子からなるAg-Bi合金膜が得られ、硬度は130 HVを超えた。さらに熱処理による膜硬度変化を調査した結果、160℃で300時間熱処理しても膜硬度が低下せず、硬度の耐熱性に優れることを実証した。本Ag-Bi合金めっき膜はEVの急速充電用コネクタへの適用を念頭に置いており、最重要特性の一つである膜硬度の耐熱性をクリアできたことは大きな成果である。

研究了无氰Ag-Bi合金镀液的制备以及用该镀液进行Ag-Bi合金镀层的研究。采用碘离子和酒石酸根离子分别作为Ag离子和Bi离子的络合剂，成功制备了稳定的Ag-Bi合金镀液（碘化物-酒石酸浴）。通过测量电流-电位曲线分析了镀液中Ag-Bi合金的析出行为，发现Ag比Bi优先析出，并且与不搅拌相比，由于镀液的空气搅拌，极限电流密度更低。据透露，金额增加了一个数量级。尝试从镀浴中使用直流电法进行合金镀覆，但析出物为粉末状（树枝状），无法得到膜状（镀膜）。进行脉冲电解以使沉积膜形成膜状。通过交替施加导致仅Ag析出的电流密度和导致Ag-Bi合金析出的电流密度，我们成功地产生了致密的膜状Ag-Bi合金析出物（Ag-Bi合金镀膜）。制作的Ag-Bi合金膜(Bi含量0.4质量％)的硬度为102HV，没有达到130HV的目标值。因此，为了提高镀层硬度，我们研究了镀液中的添加剂。结果，通过添加羟丙基纤维素(HPC)获得了由细晶组成的Ag-Bi合金膜，并且硬度超过130HV。另外，对热处理引起的皮膜硬度的变化进行研究，结果发现，即使在160℃、300小时的热处理后，皮膜的硬度也没有降低，显示出耐热性优异。这种Ag-Bi合金镀膜旨在用于电动汽车快速充电连接器，它的一项重大成就是它消除了膜硬度的耐热性，这是最重要的性能之一。

项目成果

非シアン浴からパルス電析したAg-Bi合金膜の硬度に与える浴添加剤の影響

镀液添加剂对无氰镀液脉冲沉积Ag-Bi合金膜硬度的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 原 弥仁;堀田将臣，清水雅裕，新井 進
• 通讯作者: 堀田将臣，清水雅裕，新井 進