Fabrication and Mechanical Properties of Electrodeposited Films with Various Periodic High-Composition Gradient Structures

不同周期高成分梯度结构电沉积薄膜的制备及力学性能

• 批准号: 22K04729
• 负责人: 兼子 佳久
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04729/
• 关键词: 電気めっき; 傾斜組成; 硬さ; 積層構造; electrodeposition; gradient composition; strength; thin film

本課題の初年度ある令和4年度は，新しい合金系について周期的傾斜構造膜を成膜すること，および新たな電位波形で周期的傾斜構造膜を作成することを試みた。まず新しい合金系では，Cr-Co系合金の周期的傾斜組成膜の成膜を実施した。めっき液には３価クロムめっきが可能な塩化クロムと硫酸コバルトを含む電解液を用いた。この電解液を用いた電気めっきでは析出物の組成は電位に依存するので，電位を連続的に変化させるとことで，傾斜組成を有する合金膜を成膜することができる。まず，種々の一定電位でCu基板上にCr-Co合金を成膜し，析出物をSEM/EDS法で分析した。EDS分析の結果，合金膜中のCr濃度はめっき時のカソード電位が増加するにつれてほぼ線形的に増加することを確認した。その電位と析出物組成との関係を近似し，めっきプログラムに組み込んで，長周期の傾斜組成Cr-Co合金膜の成膜を試みた。その後FIB加工で断面を露出させ，SEM/EDS法で面分析した結果，Cr成分が連続的に変化していたことを確認した。また，NiとCuの濃度が同程度のNi-Cu合金膜めっきでは，一定電位条件ではデンドライト状の組織が成長し，凹凸の激しい表面性状となってしまう。これの問題を解決するために，パルスめっきによる一浴式のNi-rich層とCu層の選択的な析出を目指した。パルスめっきでは核生成サイトが数多く形成されるので，比較的平滑な表面性状が期待できる。本課題ではNi-rich層を析出させるパルスとCu層のそれを組み合わせて任意の組成を有する合金膜の生成を試みる。Ni-rich層パルスとCu層パルスを種々に変化させたパルスめっきではNi-rich層パルス比に依存して，合金膜の組成が変化することを確認した。

In the order of the beginning of this project and the year 4, the oblique structure film of the new alloy system was formed into a thin film, and the slant structure film of the new cycle of potential waveform was made into a test circuit. For the new alloy system and Cr-Co alloy cycle, the oblique component film is formed and the film is formed. It is possible to reduce the concentration of sulfuric acid and sulphuric acid for the use of electrolysis solutions. The electric potential dependent cell is formed by using the precipitate from the electrical apparatus, and the temperature dependence of the electric potential connection is realized. The alloy film is formed into a thin film and the thin film is formed. The Cr-Co alloy film was formed on the Cu substrate at a certain potential, and the precipitate was analyzed by SEM/EDS. The results of EDS analysis showed that the temperature response of the alloy film was higher than that of the alloy film, and the temperature distribution of the alloy film was significantly higher than that of the alloy film. The precipitates of the electric potential are made up of thin films, which are similar to each other, and the long-period films are inclined to form Cr-Co alloy films. After FIB processing, the cross section was exposed, the results of SEM/EDS analysis were analyzed, and the results of Cr component link were confirmed. The temperature, Ni and Cu properties of the Ni-Cu alloy film are the same as those of the alloy film. Under certain potential conditions, the microstructure becomes long, and the surface properties of the concave and convex surface are affected by the temperature. If you want to solve the problem, you will need to check the precipitation of the one-bath Ni-rich Cu filter. The number of nuclei in the nucleus is much higher than that of the smoother surface properties of the fish. In this problem, the Ni-rich system precipitates from the Cu alloy membrane to generate a test. Ni-rich was used to determine the chemical composition of the alloy film, which was used to verify the performance of the alloy film. Ni-rich was used to determine the performance of the alloy film.

项目成果

Ni-Co-Cu/Cu 積層膜のキンク変形と銅母相の硬さ

Ni-Co-Cu/Cu叠层薄膜扭结变形与铜基体硬度

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryunosuke Minami;Yoshihiro Terada;中垣内達也，山下孝子，横田 毅，寺田芳弘，梶原正憲;岡田雄司，池野浩平，寺田芳弘;岡田雄司，池野浩平，寺田芳弘;松田陸，兼子佳久，内田真;兼子佳久，石原歩樹，内田真，吐田虹作，日向颯斗，池田賢一，三浦誠司
• 通讯作者: 兼子佳久，石原歩樹，内田真，吐田虹作，日向颯斗，池田賢一，三浦誠司

三価クロムめっきを用いて作製したCr/Co多層膜の変形挙動と硬さの層厚さ依存性

使用三价铬电镀制备的 Cr/Co 多层膜的变形行为和层厚度对硬度的依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryunosuke Minami;Yoshihiro Terada;中垣内達也，山下孝子，横田 毅，寺田芳弘，梶原正憲;岡田雄司，池野浩平，寺田芳弘;岡田雄司，池野浩平，寺田芳弘;松田陸，兼子佳久，内田真;兼子佳久，石原歩樹，内田真，吐田虹作，日向颯斗，池田賢一，三浦誠司;松田陸，兼子佳久，内田真
• 通讯作者: 松田陸，兼子佳久，内田真

三価クロムを用いたCr/Co多層膜の成膜と硬さの層厚依存性

使用三价铬形成 Cr/Co 多层膜以及硬度对层厚度的依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryunosuke Minami;Yoshihiro Terada;中垣内達也，山下孝子，横田 毅，寺田芳弘，梶原正憲;岡田雄司，池野浩平，寺田芳弘;岡田雄司，池野浩平，寺田芳弘;松田陸，兼子佳久，内田真
• 通讯作者: 松田陸，兼子佳久，内田真