镀金属覆盖不锈钢材料以及镀金属覆盖不锈钢材料的制造方法_2

文档序号:9793556阅读:来源:国知局
况下,锻金属层20的厚度优选为10 ~200nm,更优选为20~100皿。若主要包含银的锻金属层20的厚度过薄则不会在不诱钢钢 板10的纯化膜11上形成均匀的锻金属层20,作为锻金属覆盖不诱钢材料100使用时,耐蚀 性、导电性有可能降低。另一方面,若锻金属层20的厚度过厚则在成本上不利。
[0047] 作为构成锻金属层20的主要金属,使用银W外的金属的情况下,锻金属层20的厚 度优选为2~20nm,更优选为2~5nm。若运种包含银W外的金属的锻金属层20的厚度过薄则 不会在不诱钢钢板10的纯化膜11上形成均匀的锻金属层20,作为锻金属覆盖不诱钢材料 100使用时,耐蚀性、导电性有可能降低。另一方面,若锻金属层20的厚度过厚则在成本上不 利。
[0048] 如上所述,通过在不诱钢钢板10的纯化膜11实施锻金属处理、形成锻金属层20,可 W得到锻金属覆盖不诱钢材料100。根据本实施方式的锻金属覆盖不诱钢材料100,如上所 述,对于形成在不诱钢钢板10的纯化膜11而言,将表面的利用俄歇电子能谱分析得到的&/ 0值和Cr/Fe值控制于上述范围内,因此对于形成在运种纯化膜11上的锻金属层20而言,可 W提高覆盖率和密合性。因此,本实施方式的锻金属覆盖不诱钢材料100,即使在使得表面 的锻金属层20薄膜化的情况下,锻金属层20的覆盖率和密合性也高,由此耐蚀性和导电性 优异并且在成本上有利,合适地用作连接器、开关或印刷布线基板等中使用的电触点材料。
[0049] 需要说明的是,作为制造形成有锻银层的锻金属覆盖不诱钢材料的方法,W往使 用在不诱钢钢板上直接使用面化银溶液、在酸性状态下通过电锻来形成锻银层的方法。但 是,运种方法中,若形成薄的锻银层则锻银层对于不诱钢钢板的覆盖率降低,由此不诱钢钢 板容易腐蚀,另一方面,若形成厚的锻银层则使用大量的昂贵的银,因此存在在成本上不利 的问题。
[0050] 另外,W往也使用在不诱钢钢板上直接实施锻金处理来形成锻金层的方法。但是, 运种方法中,若形成薄的锻金层则锻金层对于不诱钢钢板的覆盖率降低,由此不诱钢钢板 容易腐蚀,另一方面若形成厚的锻金层则使用大量的昂贵的金,因此存在在成本上不利的 问题。
[0051] 与此相对,根据本实施方式的锻金属覆盖不诱钢材料100,对于形成在不诱钢钢板 10上的纯化膜11而言,将其表面中的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/0值和Cr/Fe值控制 于上述范围内,由此可W在纯化膜11上形成覆盖率和密合性优异的锻金属层20。因此,根据 本实施方式,即使使得锻金属层20的厚度薄的情况下,也可W使得所得到的锻金属覆盖不 诱钢材料100在耐蚀性和导电性方面优异、进而在成本上有利。
[0052] 需要说明的是,本实施方式中,如上所述,使用将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液的 方法的情况下,通过硫酸浓度、浸溃溫度和浸溃时间满足上述式(1)的关系,可W形成纯化 膜11,其中纯化膜11的表面的利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/0值和Cr/Fe值控制于上述 范围内,由此,可W在纯化膜11上形成覆盖率和密合性优异的锻金属层20。
[0053] 作为通过将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液而得到运种效果的理由,虽然未必明 确,但是认为如W下所述。即认为,首先在不诱钢钢材的表面原本形成&原子的含有比率大 的氧化覆膜。接着,通过将运种不诱钢钢材在上述条件下浸溃于硫酸水溶液,去除表面的氧 化覆膜,对于所形成的纯化膜11,由于可W控制阻碍锻金属层20的密合的Cr原子的含有比 率,进而可W在表面露出活性的铁,由此可W提高锻金属层20的覆盖率和密合性。
[0054] 在此,图2是后述的实施例和比较例的数据,是表示将奥氏体系的不诱钢钢材 (SUS316L)在70°C的溫度下浸溃于硫酸浓度25体积%的硫酸水溶液时的利用X射线光电子 能谱(XPS)得到的测定结果的图表。
[0055] 需要说明的是,图2中,图2的(A)表示测定Fe2p的峰得到的结果、图2的(B)表示测 定Ni化的峰得到的结果、图2的(C)表示测定化化的峰得到的结果、图2的(D)表示测定01s的 峰得到的结果。另外,图2的(A)~图2的(D)的各图表中,浸溃于硫酸水溶液之前的未处理的 不诱钢钢材的测定结果W实线表示、浸溃于硫酸水溶液10秒后的测定结果W断续线表示、 浸溃于硫酸水溶液60秒后的测定结果W点线表示。
[0056] 而图2的(A)中,712eV和725eV附近的峰表示铁的氧化物(Fe-0)、707eV附近的峰表 示单质的铁(Fe(金属(metal)))。图2的(B)中,874eV和856eV附近的峰表示儀的氧化物(Ni- 0)、853.5eV附近的峰表示单质的儀(Ni (me化1))。图2的(C)中,586eV和577eV附近的峰表示 铭的氧化物(化(m)-〇)、574eV附近的峰表示单质的铭(化(metal))。图2的(D)中,531eV附 近的峰表示与铁、儀及铭等金属结合的氧(0-metal)。
[0057] 如图2的(A)所示,将不诱钢钢材在70°C下浸溃于硫酸浓度25体积%的硫酸水溶液 10秒的情况下,707eV附近的化(metal)的峰的大小与没有浸溃于硫酸水溶液的未处理的状 态相比增大。因此可W确认,通过将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液,不诱钢钢板上的含有许 多Cr原子的氧化覆膜被适当去除,在所形成的纯化膜11的表面露出活性的单质的铁(Fe (metal))。
[0058] 在此,将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时的硫酸浓度过低的情况、浸溃溫度过低 的情况、或者浸溃时间过短的情况下,无法完全去除不诱钢钢板上的含有许多Cr原子的氧 化覆膜,最表面的Cr原子的含有比率增大(即,上述Cr/0值和Cr/Fe值变得过高),所形成的 纯化膜11的表面的单质的铁(Fe(metal))的露出不充分,因此锻金属层20的覆盖率和密合 性降低。
[0059] 需要说明的是,上述的图2的(A)~图2的(D)中,示出了将不诱钢钢材浸溃于硫酸 水溶液时,硫酸浓度固定于25体积%、溫度固定于70°C、仅浸溃时间变化的例子,该例子中, 如图2的(A)的图所示,浸溃时间设为60秒的情况下,与未处理的状态相比,存在707eV附近 的化(me ta 1)的峰减小、纯化膜11的表面的单质的铁(Fe (me ta 1))的比率减少的倾向。
[0060] 与此相对,本实施方式中,即使浸溃时间设为60秒W上时,例如通过使得硫酸浓 度、溫度和浸溃时间的关系满足上述式(1),对于所形成的纯化膜11,抑制表面的Fe(metal) 的峰的降低,由此也可W将化(metal)/化(total)的值控制于上述范围内,从而可W合适地 提高形成在纯化膜11上的锻金属层20的覆盖率和密合性。
[0061] 另外,本实施方式中,将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时,对于所形成的纯化膜11 的表面,单质的铁(Fe(metal))与Fe原子的总量(Fe(total))的比率(Fe(metal )/Fe (total))优选为14% W上,更优选为18% W上。通过将运样的化(metal)/化(total)的值设 为14% W上,在纯化膜11的表面中,可W使得活性的单质的铁适当地露出,因此可W进一步 提高形成在运种纯化膜11上的锻金属层20的覆盖率和密合性。
[00的]需要说明的是,作为求出Fe(metal)/Fe(to化1)的值的方法,可列举出例如基于上 述图2的(A)所示的利用X射线光电子能谱(XPS)得到的测定结果,由测定结果减去背景后, 算出单质的铁(Fe(metal))的峰的积分值与铁的氧化物(Fe-0)的峰的积分值和单质的铁 (化(metal))的峰的积分值的总计值的比率,由此求出上述化(metal)/化(total)的值的方 法。
[0063]另外,作为使得纯化膜11的表面的Fe (metal )/Fe( total)的值处于上述范围内的 方法,可列举出例如使得将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时的硫酸浓度、溫度和浸溃时间 满足上述式(1)的关系的方法。
[0064] 进而,本实施方式中,将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时,作为不诱钢钢材,使用 含有儀的奥氏体系等不诱钢钢材的情况下,对于所形成的纯化膜11的表面,单质的儀(Ni (11161曰1))与化原子的总量(化(1:〇1曰1))的比率(化(11161:曰1)/化(1:〇1:曰1))优选为18%^上,更 优选为25% W上。通过将运样的Ni (metal )/Ni (total)的值设为18 % W上,可W在纯化膜11 的表面,减小具有非常脆的性质的儀的氧化物的比率,因此可W进一步提高锻金属层20的 覆盖率和密合性。
[0065] 目P,将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时,硫酸浓度过高的情况、溫度过高的情况、 或浸溃时间过长的情况下,不诱钢钢板在纯化膜11的形成后被硫酸水溶液侵蚀,由此Fe从 不诱钢钢板优先溶出,因此在纯化膜11的表面,Cr原子的含有比率相对增大(即,上述&/0 值和&/Fe值过高),并且生成儀的氧化物(Ni-0),由此由于&和儀的氧化物的影响,而所形 成的锻金属层20的覆盖率和密合性降低。在此,儀的氧化物具有非常脆的性质,因此在纯化 膜11的含有许多儀的氧化物的部分之上形成锻金属层20的情况下,儀的氧化物自身从不诱 钢钢板10剥离,由此,锻金属层20的覆盖率和密合性降低。
[0066] 与此相对,本实施方式中,在纯化膜11的表面,通过使得Μ (metal)/Ni (total)处 于上述范围内,单质的儀的比率增大,可W减小具有非常脆的性质的儀的氧化物的比率,因 此可W进一步提高锻金属层20的覆盖率和密合性。
[0067] 需要说明的是,作为求出Ni(metal)/Ni(to化1)的值的方法,可列举出例如基于上 述图2的(B)所示的利用X射线光电子能谱(XPS)得到的测定结果,由测定结果减去背景后, 算出单质的儀(Ni(metal))的峰的积分值与儀的氧化物(Ni-0)的峰的积分值和单质的儀 (Ni (metal))的峰的积分值的总计值的比率,由此求出上述化(me1:al)/化(total)的值的方 法。
[0068] 另外,作为使得纯化膜11的表面的Ni (metal)/Ni(total)的值处于上述范围内的 方法,可列举出例如使得将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时的硫酸浓度、溫度和浸溃时间 满足上述式(1)的关系的方法。
[0069] 本实施方式中,将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时,对于所形成的纯化膜11的表 面粗糖度而言,算术平均粗糖度Ra优选为0.015ymW上,更优选为0.01祉mW上。通过使得纯 化膜11的表面粗糖度处于上述范围内,在纯化膜11上形成锻金属层20时,通过错固效应,锻 金属层20的覆盖率和密合性进一步提高。
[0070] 作为使得纯化膜11的表面粗糖度处于上述范围内的方法,可列举出例如将不诱钢 钢材浸溃于硫酸水溶液时、延长浸溃时间的方法。此时,浸溃时间越长,所形成的纯化膜11 的表面粗糖度越大。同样地提高将不诱钢钢材浸溃于硫酸水溶液时的硫酸浓度或溫度的情 况下,所形成的纯化膜11的表面粗糖度也增大,锻金属层20的覆盖率和密合性进一步提高。
[0071] 本实施方式中,也可W使用锻金属覆盖不诱钢材料100作为燃料电池用分隔件。燃 料电池用分隔件可作为构成燃料电池堆的燃
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1