置換めっき

置換めっきとは金属イオンの溶液中における安定性(還元電位)の差を利用しためっき方法。
貴な金属を溶液中に溶かし、その金属よりも卑な金属を浸漬すると、貴な金属は安定になろうとして金属基板中の電子(自由電子:金属結合に寄与、電気伝導に関係)を奪って還元し、中性の原子となった後に、基板金属表面もしくはすでに析出しためっき膜表面に物理吸着し、表面拡散しながら安定な位置に移動して化学結合する。
奪われた卑な金属の方はイオンとして溶液中に溶け出す。
基本的には何の装置も試薬も用いない単純なめっき技術ではあるが、工業的には溶解した金属が再析出しないように錯化させるための試薬や密着性向上のための試薬が添加される。
Alなどの極めて卑な金属は電気めっきができないとされ、このような金属に対する前処理として置換めっきが用いられること場合がある。
なお、膜成長に関する機構には不明な点が多い技術である。
上記原理が正しいとした場合の仮定
  • めっき膜形成には卑な金属の継続的な溶解が必要
  • 故に貴な金属で基板表面全体が覆われるとめっきはその時点で止まる
  • 故に卑な金属が溶解する部分と貴な金属が析出する部分は異なる
  • だとすれば微細な穴とめっき膜との混合になっているのかもしれない
  • 置換時間と共に膜厚は上昇、ある一定時間で飽和、イオン化傾向の差が大きい程、成長速度は速くなる
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