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多結晶材料の強度は結晶粒径が微細化すると増加し、数nm~十数nmの領域で最も高強度の材料が得られる。一部のアミノ酸においてはめっき浴中に添加するとめっき膜中に取り込まれる複合共析現象がみられ、化合物をめっき膜内に複合化した金属薄膜が作製できる。通常の合金めっきとは異なり、複合化成分は結晶粒内より粒界に偏在する傾向があるため、これにより効果的に結晶粒径を微細化できる。本研究は、このような複合共析の機構を解明し、この現象を利用して作成しためっき膜の硬さを作製条件と比較検討し、「合金めっき」とは異なるアプローチで硬質めっき膜の作製法としての可能性を確立する事を目的として検討を行った。
ニッケルおよびクロム系めっき膜を検討対象とし、良好な膜質のめっき膜が安定して再現性良く作製できるめっき条件を探索した。探索した各種めっき浴に、グリシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、ヒスチジン、アルギニンなどの炭素や窒素を含む種々の化合物を添加し、できためっき膜を組成分析し、めっき膜に共析する化合物を探索した。グロー放電発光分析装置を用い定量分析を行ったところ、アミノ酸類の多くが炭素や窒素をめっき膜に共析する性質を有することが明らかとなった。
以上の検討により、新たなアプローチで硬質めっき膜の作製法としての可能性を確立するための添加化合物のバリエーションを揃えることができた。
前項までの検討で見出したいくつかのめっき膜について、ナノインデンターによる硬さ試験を行い、再現性、信頼性の高い測定条件を確立し、本研究の基盤を整える事ができた。
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