金属アレルギーの抑制を目的としたパラジウム厚めっき法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650721
• Research Institution: Fukui University of Technology
• Principal Investigator: 羽木 秀樹 福井工業大学, 工学部, 教授 (40117213)
• Keywords: 水素 / 電流効率 / 表面処理 / パラジウムめっき / 眼鏡枠 / 水素分解 / 昇温脱離法 / 電気化学的放出法

Research Abstract

PdCl_2 17gをアンモニア水0.102Lに溶解した後,NH_4H_2PO_4100kg/m^3,NH_4Cl 25kg/m^3と純水加えて1Lとした溶液を用いて,種々の電流密度でPdめっき処理を行い,試料重量変化からPdの電析に関する電流効率を求めた.電流効率は20〜50A/m^2で最も大きくなり,約95%となった.また,この電流密度では比較的光沢に優れるめっき膜が得られ,工業的に利用可能なめっき処理条件であることがわかった.電流密度の異なる条件で得られたこのようなPdめっき試料について,昇温脱離法によって水素分析した.めっき膜には多量の水素が固溶していることがわかった.そこで,めっき処理条件と水素濃度の関係を調べた.電流密度が同じであれば,Pdめっき膜中の水素濃度は膜厚に依存しないことがわかった.また,20〜200A/m^2の電流密度では,20A/m^2で最も高水素濃度(120mass-ppm)となり,それ以上の電流密度では20〜30mass-ppmとなることがわかった.
めっき膜中の水素濃度を低減するめっき方法を見出すための基礎的研究として,Pdめっき膜中の水素の拡散係数と濃度を電気化学的放出法によって測定するとともに,Pdめっき試料を熱処理して,それに伴う水素の拡散係数と残留ひずみの変化を調べた.この結果から,(1)Pdめっき膜中の水素の拡散係数はPdバルク中のそれよりも小さいこと,(2)めっき試料を高温で熱処理することによって水素の拡散係数は大きくなって,Pdバルクでのそれと同じになること.(3)バルクよりもめっき膜の方が小さな水素の拡散係数となる主原因は,めっき膜内部の残留ひずみであることが明らかになった.