銅拡散消失法によるAl合金表面へのAlN皮膜の創製

• Project/Area Number: 05750650
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Material processing/treatments
• Research Institution: Toyota Technological Institute
• Principal Investigator: 奥宮 正洋 豊田工業大学, 工学部, 助手 (20177182)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 複合めっき / 自然酸化皮膜 / 窒化アルミニウム / 拡散固溶 / イオン窒化 / アルミニウム合金

Research Abstract

アルミニウムは非常に活性な金属であり、その表面は常に自然酸化膜に覆われており、良好なめっき層を得るためには、その酸化膜を除去する前処理および下地めっきが必要である。そこで本研究では、アルミニウム合金に脱脂、アルカリエッチング、混酸(硝酸+硫酸+水+酸性ふっ化アンモン)による酸処理を行った後、市販の亜鉛置換剤を用いて亜鉛置換を前処理として行い、その後、下地めっきとしてピロりん酸銅めっきを行った。下地めっきの銅は、後処理のイオン窒化、およびアルミニウム合金(Al-Cu系)基盤の容体化処理過程において、基盤およびめっき層中に拡散固溶させ、アルミニウム/窒化アルミニウム間の中間層を減少させた。アルミニウム/窒化アルミニウム複合めっきは、循環させたAlCl_3-LiAlH_4系のHydride型めっき浴槽中に窒化アルミニウム粉末を混合し、沈降共析させる方法で行った。この際、基盤に対するめっき液の流速を上昇させるとめっき速度が向上することが判ったが、複合化させる窒化アルミニウムの体積率が一定と成らない問題点もある。複合めっきを行った後、複合めっき中のマトリックスであるアルミニウムを、減圧プラズマ表面処理によりイオン窒化し、めっき層中の窒化アルミニウム体積率を増加させることを試みたが、複合めっき層中の窒化アルミニウム体積率の向上はあまり望めなかった。これは複合めっき上の酸化皮膜によると考えられ、この酸化皮膜を除去するために、めっきの前処理として用いた脱脂、アルカリエッチング、混酸による酸処理を行った後にイオン窒化を試みたが、この方法によっても複合めっき層中の窒化アルミニウム体積率の向上はあまり望めなかった。現在はこの酸化皮膜を機械的に除去しつつ同時に窒化を行う方法およびめっき膜表面にコーティングを施した後にイオン窒化を行う方法を考案し、複合めっき層中の窒化アルミニウム体積率の向上に付いての研究を行っている。