| 研究課題/領域番号 |
17360367
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属生産工学
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
宮田 清蔵 東京農工大学, 大学院工学府, 特任教授 (90015066)
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| 研究分担者 |
山本 隆司 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (60015120)
池田 浩治 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (50251492)
曽根 正人 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (30323752)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2006年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2005年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
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| キーワード | めっき / 精密造形プロセス / 微細プロセス技術 / 超臨界流体 / 表面処理 / 電気めっき / ナノ組織金属 / 二酸化炭素 / 機械的強度 / 耐摩耗性 / 硬度 / 面粗度 |
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| 研究概要 |
本申請者らは、超臨界二酸化炭素が電解質溶液とは混合しないが少量の界面活性剤を添加することによりエマルジョン化可能であることを見いだした。このエマルジョン化により液面が上昇し、系全体が通電し、プレイティングが均一に行われることを発見した。この方法は超臨界流体技術とめっき技術を融合させたものであり、ゼロエミッション型超臨界ナノプレーティングシステム(ZSNP)と命名した。ZSNP法により得られたニッケル金属皮膜は従来のめっき法で作製された膜と異なり、ピンホールが無くレベリングも高く、更に金属粒径が10nmと非常に細かく緻密であり硬度も高いことが明らかとなっている。
本年度は、このZSNP法により得られる皮膜の硬度の特殊性を明らかにするため、平成17年度に作成したサファイアガラスで可視化したin-situZSNP高圧容器を用いヽ超臨界CO_2と電解液の組成比を変化させ、エマルジョンの分散状態を観察し、それと同時に電気抵抗値の揺らぎを測定した。その結果、高圧下でエマルジョンの泡が見かけ上大きくなる場合でも電流の揺らぎは小さくなること、反応が電流値の揺らぎの振幅が小さい場合均一で平均粒径の小さな結晶が得られることが明らかになった。
また、CF_3O(CF(CF_3)CF_2O)_3CF(CF_3)COO(CH_2CH_2O)_nHで表せる化学構造の界面活性剤のうち、n=7を用いることにより、圧力によりエマルジョン形状が変化することや、このエマルジョンで電気化学反応を行うことにより電流変動の振幅や周波数を制御することが可能であることを見出した。また、n=1では異なるめっき反応が起こることがわかった。
次に、無電界SNP法を用いた薄膜層の作成を試みた。この結果、無電界めっき反応が均一かつコンフォーマル成長をすることを見出した。また、この無電界めっき皮膜がピンホールばかりではなく、無電界めっき反応最大の間題であるノジュールの抑制すら可能であることを見出した。
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