無電解めっき

無電解めっきとは外部から電気を供給することなくめっき膜を形成させる方法。
外部から電子をもらう電気めっきと異なり、酸化還元作用により金属を還元して析出させる。
異種金属間の電位差を利用して電子を供給する置換めっきと、めっき液に還元剤を添加して酸化還元反応により生じる電子をもらって金属を析出する自己触媒めっきがあるが、一般に無電解めっきというと自己触媒めっきのことを指す。
電気めっきと比べて被めっき体のくぼんだ所にも一様な厚さにめっきできる利点を有し、膜形成の方法としては、めっき液に浸漬するじゃぶ漬法、アトマイザーでめっき液を塗布する鏡法(Ag鏡)、めっき液をディスペンスでスピン塗布するスピン法がある。
薄膜製造のほか、合成樹脂への電気めっきのための導体処理としても使われる。
主な特徴
  • 一般にはニッケルめっきは弱酸性、銅やコバルト、銀、金、スズやその合金などはアルカリ性で使用されることが多い
  • めっき液の成分は金属イオンと還元剤、キレート剤、緩衝剤、安定剤から構成される
  • 還元剤としてはホルムアルデヒド、ヒドラジン、次亜リン酸塩など
  • 還元剤と共に合金皮膜として析出する(リン系の還元剤ならニッケル-リン合金など)
  • 自己触媒機能をもつ金属で導電化処理に用いられるのはニッケル、銅、銀の無電解めっき
  • Ag膜は抵抗低く、形成も容易だが酸化され易い、導電膜としては表面粗さが小さいのでNi膜の方が安定
  • 樹脂などの非導電体にめっきする場合には表面の活性化処理が必要
  • 表面処理はエッチング(薬品による表面の粗化)もしくはプラズマ放電等によるぬれ性向上→活性化(スズを付与orパラジウム等の貴金属を付与)
  • 析出皮膜は非結晶構造
  • ゆえにある温度以上で熱処理をすると結晶化が起こって物性が変化する(ニッケル-リンめっきなら400℃の熱処理でビッカース硬さ1000近くになる)
  • めっき速度は遅い
主な工程
  • エッチング(表面粗化)
  • 還元剤・触媒付与(スズやパラジウム)
  • めっき
  • 場合に応じて更に電気めっき
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