天田財団_助成研究成果報告書2023_2
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図9 Ni担持AlN粒子から作製した膜の外観:■メッキ液中図7 WC粒子の表面SEM像およびCuの元素分布 図8 銅メッキ後のWC粒子の断面SEM像; メッキ液中の ■・ ■作製した金属基セラミックス複合材料膜■図9に2.1で調整したニッケルをAlN粒子表面に形成した粒子から,コールドスプレーでアルミニウム基板上に図11硫酸ニッケル量40 gでメッキしたAlN粒子から作 図10 Ni担持粒子から作製した膜の厚さと重量 このSEM像中央の粒子がWC粒子で,その周囲をニッケル層が覆い,ニッケル層の厚さは無電解ニッケルメッキ時に用いた溶液中の硫酸ニッケル量の上昇と共にこちらの粒子でも図4に示すとおり上昇した. 各銅イオン濃度のメッキ液で調整したWC粒子の表面SEM像およびCuの元素分布を図7に示す.無電解ニッケルメッキ後に無電解銅メッキした全てのWC粒子の表面に銅が析出していた.これらのWCの1粒子の断面SEM像を図8に示す.像の中央の白い粒子がWC粒子であり,その周囲を灰色で示される金属層が覆っている.WC粒子表面に形成された金属膜の厚さはそれぞれメッキ液中の硫酸銅の量が1.0,1.5,2.0,2.5 gと上昇するにつれ,約200,300,400,800 nmに増大した. 硫酸銅量: 1.0 g(左),同1.5 g(右) 金属基セラミックス複合材料膜を作製した試料の外観を示す.試料中央の厚さをマイクロメータで測定し,さらに膜形成前後の基板を含む試料の重量差を精密電子天秤で精秤した所,各粒子調整時のメッキ液中の各硫酸ニッケル量に対するコールドスプレーで堆積した膜の厚さおよび重量は硫酸ニッケル10 gの約15 m,26 mgから同40 gで約330 m,861 mgに上昇後,図10に示す様に,同60 gでは約42 m,70 mgに減少した.図11に硫酸ニッケル量40 gでニッケルをメッキしたAlN粒子から作製した複合材料膜の断面SEM像を示す.左の像の上部層がコールドスプレー法により作製した膜,下部が基板である.右の像の黒色部がAlNで白色部がニッケルである.全ての膜で,AlN粒子はコールドスプレー法による膜の作製以前の形状を保持し,ニッケル層は一部のAlN粒子表面から剥離していたが膜中に導入された.図12に同膜の断面SEM像の二次電子像およびEDSで捉えたNi,P,Alの各元素分− 218 −布を示す.全ての膜中で多くの空隙が観察された. NiとPは全面から検出され,Alも全体に分布し,Ni,AlN均質に含む複合材料膜であった.Pはメッキ液のリン酸が膜の中に導入されたことによる. の硫酸ニッケル: 上から10,20,30,50 g 製した複合材料膜の断面SEM像

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