めっき膜の表面形態と配交性

表面形態
  • 平滑、光沢性、凹凸とその形、デンドライト
  • 純金属で融点の低い金属(1000℃以下)のめっき膜では結晶粒の大きさが直接表面の凹凸となる
  • 高融点金属(1000℃以上)や合金めっきの場合は結晶が微細となることもあり、結晶粒の大きさは表面凹凸と必ずしも関係しない
  • 表面凹凸の大きさを決める第一因子は電流密度⇒低いと大、高いと小
  • 第二因子はめっき温度⇒高いと大、低いと小(結晶粒も同様)
  • デンドライトの形成は浴濃度が低く、低電流密度で形成される
  • 放電は凸部で起きやすい=めっき膜表面の凹凸でも起こる=デンドライトの先端でも起こる
  • 電極表面上の拡散層の厚さは浴温度が低いと厚いので、金属イオンが遠くから飛来してデンドライト先端で放電し、先端に原子が析出することになる
  • 微細な結晶の集合体として凹凸を形成する場合もあるので、表面凹凸から内部の結晶粒径を論じるのは妥当ではない
配向性
  • 垂直方向、膜面方向、集合組織
  • 配向とはめっき膜を形成する結晶の特定方向が膜面に対して垂直方向にそろうこと(一様に並ぶ、めっき膜表面が同じ結晶面となる)
  • めっき条件によって配向する場合としない場合があり、実験による結果論はあるけれども原理は明らかではない
  • 配向性は磁気特性において特に重要
  • めっき膜に配向性をもたせると硬さや塑性変形性が変化する
  • ただし、結晶粒径が小さいと結晶粒径の影響の方が大きいので配向性は意味がなくなる可能性がある
  • 結晶が大きい場合、柱状のときに配向性を持たせる意味が出てくる
異常形態
  • ピット、ノジュール、ホイスカなど
  • 形成原因はめっき反応そのものによるものではない
  • 基板材料の表面状態、浴中の非金属微粒子、析出金属の脱落&再吸着、めっき中に発生する水素
  • 形成機構については未だ明らかではない
光沢性
  • めっき膜の表面状態はめっき膜の光沢性に関係する
  • 表面凹凸の波長(凹凸の高さの大きさではない)が小さいと微細な乱反射があっても反射率が高くて光沢となる
  • 表面凹凸の波長が可視光線の波長よりも大きいと、光が乱反射して半光沢となる
関連タグ:めっき 要因
タグ一覧:めっき 金属 電気めっき 無電解めっき 置換めっき 化学還元めっき 要因 材料