(57)【要約】金属基板をめっきして所望の表面粗さを得る方法は、金属基板を、原料金属を含むめっき液を使用して前記原料金属でめっきして、めっき層を生成する工程と、前記めっき中、複数のめっきパラメータのうちの少なくとも１つを変化させて、前記めっき層の表面粗さ量の値を、前記粗さ量の所定の最小目標値よりも高くする工程と、を含む。めっき層の粗さ量の値を決定する工程は、拡大装置によって記録される、めっき層の表面の拡大画像を得る工程と、複数の画素を横切る前記拡大画像と交差する経路を識別する工程と、前記複数の画素間のコントラストを決定する工程と、を含む。
2019536913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板をめっきして所望の表面粗さを得る方法であって、
金属基板を、原料金属を含むめっき液を使用して前記原料金属でめっきして、めっき層を生成する工程と、
前記めっき中、複数のめっきパラメータのうちの少なくとも１つを変化させて、前記めっき層の表面粗さ量の値を、前記粗さ量の所定の最小目標値よりも高くする工程と、を含む方法。
【請求項２】
複数のめっきパラメータのうちの少なくとも１つを変化させる前記工程が、前記めっき液に印加される電流、前記めっき液に印加される電圧、および前記めっき液の温度のうちの少なくとも１つを変化させる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数のめっきパラメータのうちの少なくとも１つを変化させる前記工程が、第１の電流を前記めっき液の第１の部分に第１の期間印加し、第２の電流を前記めっき液の前記第１の部分またはさらなる第２の部分に次の第２の期間印加することによって、前記めっき液に印加する電流を変化させる工程を含み、
前記第２の電流が前記第１の電流よりも高い、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の電流が前記第１の電流よりも少なくとも８０％高い、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
金属基板をめっきする前記工程が、約１〜２アンペアの電流を前記めっき液に印加する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記めっき液が体積を有し、
前記体積の約５％が、前記原料金属を含む少なくとも１つのめっき化合物を含み、
前記原料金属が前記金属基板とは別の金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記原料金属が少なくとも１つのハイドライド形成金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記原料金属が、パラジウムと、リチウムおよびランタンの少なくとも１つと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記金属基板が反応器の内面を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記めっき中、少なくとも１つの磁石から前記金属基板に磁界を印加する工程をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記磁界が少なくとも２００ガウスの磁束密度を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記めっき前に、前記金属基板上に接着層を析出させる工程をさらに含み、
前記めっき層が、前記接着層上にめっきした前記原料金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記めっき層が前記原料金属を含み、さらに、発熱活性を促進する厚みを有し、
前記厚みが約１〜２０ミクロンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記厚みが約５〜１５ミクロンである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記めっき完了後、前記めっき層の格子構造に気体の原子を装填する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記気体が、水素、水素同位体およびそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記装填工程は、前記めっき層の温度が１００℃を超えるときに行う、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記装填工程中に、前記めっき層に電圧を印加する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記装填工程は、前記めっき層の水素対原料金属比率が少なくとも８５％になるまで行う、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記装填工程が、前記めっき層に対して前記気体を加圧する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記めっき層の表面粗さ量の値を決定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記めっき層の表面粗さ量の値を決定する工程が、
拡大装置によって記録される、前記めっき層の表面の拡大画像を得る工程と、
複数の画素を横切る前記拡大画像と交差する経路を識別する工程と、
前記複数の画素間のコントラストを決定する工程と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の画素間のコントラストを決定する工程が、
前記複数の画素それぞれの強度量を決定する工程と、
前記決定した強度量を比較する工程と、を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
金属基板上のめっき層の粗さ量の値を決定する方法であって、
拡大装置によって記録される、めっき層表面の拡大画像を得る工程と、
複数の画素を横切る前記拡大画像と交差する経路を識別する工程と、
前記複数の画素間のコントラストを決定する工程と、を含む、方法。
【請求項２５】
前記複数の画素間のコントラストを決定する工程が、
前記複数の画素それぞれの強度量を決定する工程と、
前記決定した強度量を比較する工程と、を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記粗さ量が、隣接する画素の強度量間の差に比例する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記強度量のグラフを作成する工程をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記経路が前記画像と交差する線を含む、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、発明の名称が"METHOD OF PLATING A METALLIC SUBSTRATE TO ACHEIVE A DESITRED SURFACE COARSENESS"である、２０１６年１０月２０日に出願した米国仮特許出願第６２／４１０，４４７号の優先権の利益を主張するものであり、その全体が本明細書に参考として援用される。
【０００２】
技術分野
本発明はめっきに関する。より詳細には、金属基板をめっきして所望の表面粗さを得る方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気化学的共析出めっき方法は、金属基板を金属でめっきし、重水素（例えば、ジュウテリウム）を被覆に装填することを同時に行うことを含む。このような共析出は、６０〜８０℃の温度において水中で行われる。
【発明の概要】
【０００４】
金属基板をめっきして所望の表面粗さを得る方法の実施形態の一例は、第１の最小表面粗さから第２の高表面粗さまでの範囲にわたる金属基板上へのめっき中に析出させることができる原料金属を含むめっき液を使用して、金属基板をめっきする工程を含む。めっき中に使用するめっきパラメータは、金属基板上の原料金属の第３表面粗さが最小表面粗さよりも高くなるように調整する。
【０００５】
少なくとも１つの実施形態において、金属基板をめっきして所望の表面粗さを得る方法は、金属基板を、原料金属を含むめっき液を使用して原料金属でめっきして、めっき層を生成する工程と、めっき中、複数のめっきパラメータのうちの少なくとも１つを変化させて、めっき層の表面粗さ量の値を、粗さ量の所定の最小目標値よりも高くする工程と、を含む。
【０００６】
変化させるめっきパラメータには、めっき液に印加される電流、めっき液に印加される電圧、およびめっき液の温度が含まれていてもよい。
【０００７】
複数のめっきパラメータのうちの少なくとも１つを変化させる工程には、第１の電流をめっき液の第１の部分に第１の期間印加し、第２の電流をめっき液の第１の部分またはさらなる第２の部分に次の第２の期間印加することによって、めっき液に印加する電流を変化させる工程を含み、第２の電流は第１の電流よりも高い。
【０００８】
第２の電流は、第１の電流よりも少なくとも８０％高くてもよい。
【０００９】
金属基板をめっきする工程は、約１〜２アンペアの電流をめっき液に印加する工程を含んでいてもよい。
【００１０】
少なくとも一例において、めっき液の５体積％には、原料金属を含む少なくとも１つのめっき化合物を含んでいてもよく、原料金属は金属基板とは別の金属を含んでいてもよい。
【００１１】
原料金属は少なくとも１つのハイドライド形成金属を含んでいてもよい。
【００１２】
原料金属は、パラジウムと、リチウムおよびランタンの少なくとも１つと、を含んでいてもよい。
【００１３】
金属基板が反応器の内面であってもよい。
【００１４】
めっき工程中、少なくとも１つの磁石から金属基板に磁界を印加してもよい。例えば、磁界は、少なくとも２００ガウスの磁束密度を有してもよい。
【００１５】
接着は金属基板上に析出させてもよく、めっき層は、接着層上にめっきした原料金属を含んでいてもよい。
【００１６】
少なくとも一例において、めっき層は原料金属を含み、さらに、発熱活性を促進する厚みを有していてもよい。当該厚みは約１〜２０ミクロンであってもよく、約５〜１５ミクロンであってもよい。
【００１７】
本方法は、めっき工程が完了後、めっき層の格子構造に気体の原子を装填する工程を含んでいてもよい。気体は、水素、水素同位体およびそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。装填工程は、めっき層の温度が１００℃を超えるときに行ってもよい。
【００１８】
装填工程中に、めっき層に電圧を印加してもよい。
【００１９】
装填工程は、めっき層の水素対原料金属比率が少なくとも８５％になるまで行ってもよい。
【００２０】
装填工程は、めっき層に対して気体を加圧する工程を含んでいてもよい。
【００２１】
めっき層の表面粗さ量の値を決定してもよい。
【００２２】
例えば、めっき層の表面粗さ量の値は、拡大装置によって記録される、めっき層表面の拡大画像を得る工程と、複数の画素を横切る前記拡大画像と交差する経路を識別する工程と、複数の画素間のコントラストを決定する工程と、によって決定してもよい。
【００２３】
複数の画素間のコントラストを決定する工程は、複数の画素それぞれの強度量を決定する工程と、決定した強度量を比較する工程と、を含んでいてもよい。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態によれば、金属基板上のめっき層の粗さ量の値を決定する工程は、拡大装置によって記録される、めっき層表面の拡大画像を得る工程と、複数の画素を横切る拡大画像と交差する経路を識別する工程と、複数の画素間のコントラストを決定する工程と、を含む。
【００２５】
複数の画素間のコントラストを決定する工程は、複数の画素それぞれの強度量を決定する工程と、決定した強度量を比較する工程と、を含む。
【００２６】
粗さ量は、隣接する画素の強度量間の差に比例していてもよい。強度量のグラフを作成してもよい。拡大画像と交差する経路は、画像と交差する線を含んでいてもよい。
【００２７】
本開示は、添付の図面と共に考慮される場合、以下の詳細な説明を参照することによってさらに理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、金属基板をめっきする方法の一例のフローチャートである。
【図２】図２は、めっき構成の一例を概略的に示す。
【図３】図３は、めっきした金属表面の粗さを決定する方法の一例のフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、めっきした金属基板の一例の拡大画像である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの顕微鏡画像の粗さ曲線を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、めっき金属基板の別の一例の拡大画像である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの拡大画像の粗さ曲線を示す。
【図６】図６は、図３の方法を実行するように構成された計算装置を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、金属基板をめっきして所望の中間表面粗さを得る例示の方法１００のフローチャートである。工業目的および美的目的用のめっきは、滑らかなめっき表面を生成する。実際、過度に表面が粗いまたはきめの粗い表面は、欠陥があるかまたは受け入れられないと考えられる。後述するように、方法１００は、めっきパラメータを調整して粗化めっきを得る工程を含む。
【００３０】
方法１００において、第１の最小表面粗さから第２の高表面粗さまでの表面粗さの範囲にわたる金属基板上へのめっき中に析出させることができる、原料金属を含むめっき液を使用して、金属基板をめっきする（ブロック１０２）。めっき中に使用するめっきパラメータは、金属基板上の原料金属の第３表面粗さが最小表面粗さよりも高くなるように調整する（ブロック１０４）。
【００３１】
原料金属は、少なくとも１つのハイドライド形成金属を含む。例えば、原料金属は、単一のハイドライド形成金属または複数のハイドライド形成金属のいずれかを含む。いくつかの実施形態において、原料金属は、パラジウム、リチウム、ランタン、およびそれらの組み合わせから選択される。さらなる一例において、原料金属はパラジウムであるか、または主としてリチウムおよび／またはランタンを混合したパラジウムである。少なくとも１つのハイドライド形成原料金属は、塩化物塩（例えば、塩化パラジウム、塩化リチウム、塩化ランタン）等の金属塩の形態でめっき液中に存在してもよいが、これらに限定されない。一例において、塩または他の原料金属または金属化合物は、めっき液の約３〜７体積％であり、原料金属は、金属基板とは別の金属である。特定の一実施形態において、めっき液は、約５体積％の塩、および他の原料金属、または金属化合物を含有する。
【００３２】
実施形態の一例において、調整するめっきパラメータは、めっき液に印加される電流、めっき液に印加される電圧、およびめっき液の温度を含む（例えば、金属基板の温度の概算として役立つ）。方法１００のめっき中に、電流、電圧、および温度等のめっきパラメータを調整することによって、めっきの所望の中間粗さを得ることができる。
【００３３】
図２は、方法１００を実行するために使用され得る例示のめっき構成１５０を概略的に示す。図２中にめっき対象の金属基板は、内面１５４Ａおよび外面１５４Ｂを有する容器１５２である。容器１５２は、例えば３１６Ｌのステンレススチールで構成してもよい。もちろん、容器および／またはその金属基板は、別のスチール合金または他の合金から構成されてもよいことが理解される。接着層１５６（例えば、金または銀製）を内面１５４Ａ上に配置してもよい。容器１５２には、めっき液が充填されている。めっき液は、接着層１５６上にめっきされる原料金属（例えば、パラジウム、リチウム、および／またはランタン）を含む水溶液であってもよい。電源１６０は、めっき液１５８の原料金属を接着層１５６上に電気めっきするために使用される。
【００３４】
図２の例において、アノード１６２は、電源１６０の正端子１６４Ａに接続し、容器１５２の中心軸Ａに沿って配置される。一例において、アノード１６２はプラチナである。アノード１６２は、例えば、ワイヤまたは導電性棒であってもよい。電源１６０の負端子１６４Ｂは、容器１５２に接続する。本例において、容器１５２の本体は、カソード電極として構成される。
【００３５】
電源１６０は、アノード１６２と容器１５２との間のめっき液１６８を横切る電圧を確立し、これにより、アノード１６２と容器１５２との間に電流が流れる。電流は、原料金属のイオンを内面１５４Ａに向かって移動させ、接着層１５６上に析出させる。めっき中に、追加量のめっき液１５８を容器１５２に添加し、めっきされる原料金属を補充し、原料金属の所望の厚みで容器１５２の内面１５４Ａ上に確実に析出されるようにしてもよい。めっき処理中に使用するめっきパラメータを調整して、金属の所望表面粗さを得てもよい。
【００３６】
制御対象のパラメータの１つは、めっき液１５８を流れる電流である（すなわち、電流密度）。例えば、めっき液１５８に印加される電流は、約１〜２アンペアであってもよい。特定の一実施形態において、めっきパラメータの調整は、第１の期間中に、第１の低電流（例えば、１アンペア）をめっき液１５８に印加する工程と、その後の第２の期間中に、第２の高電流（例えば、２アンペア）を印加する工程とを含む。一例において、第２の電流は、第１の電流よりも少なくとも８０％高い。例えば、第１の電流が１アンペアである場合、第２の電流は少なくとも１．８アンペアである。最も典型的には、第２の電流は、第１の電流の５倍を超えない。
【００３７】
上述の実施形態の一例において、ブロック１０２のめっきの一部として複数のめっきサイクルを実行し、追加量の原料金属がめっき液１５８にサイクル毎に添加する（例えば、約５体積％の原料金属を含む、４グラムのめっき液濃縮物）。最初のめっきサイクル（例えば、最初の３つのめっきサイクル）中に第１の低電流を使用し、最後のめっきサイクル（例えば、第４のめっきサイクル）中に第２の高電流を使用する。めっきサイクルは、所望の量の原料金属を金属基板上にめっきするまで（例えば、約０．５グラム）繰り返してもよい。第４または最後のめっきサイクル中にめっき液１５８に印加される電圧を増加させることによって、１つ以上の後のめっきサイクル中に、より粗くし得る。
【００３８】
初期の着色状態（例えば、黄色を有する）から透明または無色の状態に変化するめっき液１５８の外観を、めっき液１５８が枯渇し、より多くのめっき液１５８を容器１５２に添加するべきであることの指標として使用してもよい。一例において、容器１５２内のめっき液１５８の体積は約７０ｍＬである。
【００３９】
特定の一例において、最初の２グラムのめっき液（パラジウム塩化物を５体積％含む）を約７０グラムのＨ２ＯまたはＤ２Ｏに加え、めっき液が透明（または実質的に透明）になるまで１アンペアで電気分解する。次に、さらなる２グラムのめっき液を添加し、めっき液が透明（または実質的に透明）になるまで電流を２アンペアに増加する。これは、金属の全てがカソード面にめっきされたことを示す。このことは、追加量のめっき液を添加し、金属基板上にめっきした金属の総量が所定の値、例えば０．５ｇに達するまで電気分解することによって繰り返してもよい。
【００４０】
ブロック１０２のめっき中、１つ以上の磁石１６６が容器１５２の外側に配置してもよい。一例において、１つ以上の磁石１６６によって供給される磁界は、少なくとも２００ガウスの磁束密度を有する。特定の一実施形態において、磁場は２５０ガウスの磁束密度を有する。一実施形態において、少なくとも１つの磁石１６６は、軸Ａに並行に延び、容器１５２を実質的に長手方向に取り囲む２つの半円筒形磁石を含む。さらに、容器１５２を、加熱装置１６８によって、ブロック１０２のめっき中に加熱してもよい。
【００４１】
ブロック１０２のめっきの前に、接着層１５６を容器１５２の金属基板上に析出させてもよい。接着層１５６は、例えば、金または銀の少なくとも１つを含んでもよい。接着層１５６の容器１５２への接着を改善するために、容器１５２の表面を粗くしてもよい（例えば、容器１５２の内面１５４Ａをアクチベータ溶液で化学エッチングすることによって、および／または容器１５２の内面１５４Ａをサンドペーパーまたはワイヤブラシで研磨することによって）。接着層１５６は、ブロック１０２で使用するめっき液とは別のめっき液（例えば、非シアン化金めっき液）を使用して金属基板上に析出させてもよく、または別の析出技術を使用して析出させてもよい。一例において、接着層１５６の厚みは、約１〜２０ミクロンである。特定の一実施形態において、接着層１５６の厚みは、約５〜１５ミクロンである。一例において、接着層１５６の質量は、典型的には、０．５ｇの金または銀以下である。
【００４２】
一例において、金めっきは、約３〜５ボルトの直流電圧、約０．２５〜０．５アンペアの電流で少なくとも１０分間行い、約６０℃の温度で行う。金めっきが完了した後、容器１５２を、（例えば、水を使用して）完全にすすぎ、（例えば、ヒートガンを使用して）乾燥させる。
【００４３】
一例において、容器１５２は、発熱反応を通して熱エネルギーを提供するよう動作可能な円筒形反応器であり、内面１５４Ａ上にめっきした原料金属の厚みによって、反応器の発熱活性を促進する。もちろん、これは一例に過ぎず、他のタイプの構成物品を、上述の技術を使用してめっきしてもよいを理解されたい。
【００４４】
任意選択で、磁石１６６および／または発熱装置１６８は、容器１５２の少なくとも一部を取り囲む熱量計筐体（図示せず）内に配置することができる。このような実施形態において、ブロック１０２のめっき中に、熱量計を使用して熱測定を行ってもよい。
【００４５】
図３は、めっきした金属表面（例えば、めっき方法１００が完了した後の容器１５２の内面１５４Ａ）の粗さを決定する例示の方法２００のフローチャートである。ブロック２０２において、拡大装置（例えば、顕微鏡またはボアスコープ）を使用して、めっきした金属表面の拡大画像を得る。画像を記録し、複数の画素を横切る線を画像と交差して重ね合わせる（ブロック２０４）。複数の画素間のコントラストに基づいて、めっきした金属表面の粗さ量を決定する（ブロック２０６）。実施形態の一例において、粗さ量は、隣接する画素の強度量間の差に比例する。実施形態の一例において、コントラストは、２つの隣接する画素の強度間の差異によって測定することができる。
【００４６】
方法２００は、例えば、方法１００を使用してめっきした金属基板の表面粗さを測定するために使用してもよい。言い換えれば、各々の画素の強度は、画素におけるめっきした金属表面によってどれだけの光が反射されるかを表し、それに対応して、画像上のその位置における表面深さを表す。その結果、全体として、強度は、表面粗さに対応するか、または表面粗さを映す。いくつかの実施形態において、画素の強度量は、輝度値である（例えば、０が黒色および２５５が白色である場合、０〜２５５のスケールにおける画素強度）。
【００４７】
一例において、ブロック２０６の決定は、重ね合わせた線によって交差する複数の画素のそれぞれの強度量を決定する工程を含み、粗さの総量の決定は、複数の強度量に基づいて実行する。いくつかの実施形態において、方法２００は、強度量のグラフを作成する工程を含む。
【００４８】
図４Ａ〜Ｂおよび５Ａ〜Ｂは、方法２００がどのように実行され得るかを示す一例である。図４Ａは、純パラジウムでめっきした第１の一例であるめっきした金属基板の拡大画像２５０である。図５Ａは、パラジウム−ランタンでめっきした第２の一例であるめっきした金属基板の拡大画像２６０である。各画像２５０、２６０は、それぞれの重ね合わせた線２５２、２６２を有し、線２５２、２６２の各々は、複数の画素を横切る。
【００４９】
図４Ｂは、画像２５０の線２５２に沿った画素の粗さ曲線２５６を表示するグラフ２５４である。図５Ｂは、画像２６０の線２６２に沿った画素の粗さ曲線２６６を表示するグラフ２６４である。粗さ曲線２５６、２６６の各々は、ほぼ１００の画素強度の周りに集中しているが、粗さ曲線２６６は、曲線２５６よりも画素輝度値に大きな変動を有する。このことは、図５Ａのパラジウム−ランタンめっきが、図４Ａの純パラジウムめっきよりも表面粗さが大きいことを示している。
【００５０】
特に、図４Ｂの粗さ曲線２５６は、約１５０の最高強度値、および約２０の最低強度値を有し、約７．５対１の強度比率、および約１３０単位の最大差を有する。図５Ｂの粗さ曲線２６６において、最高強度値は約２５０であり、最低強度値は約２０であり、約１２．５対１の強度比率、および約２３０単位の最大差を有する。図５Ｂの強度比率および最大差の大きさは、図５Ａのめっきが図４Ａのめっきよりも表面粗さが大きいことを示す。
【００５１】
それぞれの粗さの総量値は、画素強度値の分布（例えば、分布の最大値および最小値の表示、最高画素強度値のサブセットと最低画素強度値のサブセットとの間の重み付け差を伴う平均値または中央値）に基づいて、画像２５０、２６０の各々について決定してもよい。任意選択で、統計的解析を実行してもよく、粗さ量値は、所与の画像の複数の画素の強度量間の標準偏差に基づいていてもよい。
【００５２】
外見が魅力的な金属（例えば、パラジウムでめっきした宝飾品の一部）は、非常に平滑であり、約１０単位の強度変化を有する。対照的に、発熱反応を最大にするように設計された表面（反応器等）は、非常に粗くてもよく、１００〜２５０単位の強度変化を有してもよい（例えば、図５Ａ〜Ｂに示すように）。いくつかの実施形態において、図１の方法１００に関連して上述した「中間表面粗さ」は、１００〜２００単位の変化を含む。さらなる一例において、中間表面粗さは、１２５〜２２５単位の変化を含む。
【００５３】
図６は、図３の方法２００を実行するように構成された計算装置２８０を概略的に示す。計算装置２８０は、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を含んでいてもよい、１つ以上の処理回路等のハードウエアを含むプロセッサ２８２を含む。計算装置２８０はまた、メモリ２８４を含む。メモリ２８４は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリ装置、光学記憶装置等の１つまたはいくつかの種類のメモリを含んでいてもよい。メモリ２８４は、プロセッサ２８２によって実行されると、方法２００を実行するように計算装置２８０を構成するプログラム命令を記憶する。
【００５４】
通信インターフェース２８６は、めっきした金属基板の画像を記録するように動作可能な拡大装置２８８（例えば、顕微鏡またはボアスコープ）等の他の装置との通信を容易にするように構成されている。通信インターフェース２８６は、例えば、有線またはワイヤレス接続を提供してもよい。プロセッサ２８２は、メモリ２８４および通信インターフェース２８６の両方に動作可能に接続し、さらに、画像２５０、２６０およびグラフ２５４、２６４等の画像を表示する電子ディスプレイ２９０に動作可能に接続する。
【００５５】
再度図１を参照すると、ブロック１０２のめっきが完了した後、容器１５２の内部の格子構造に気体の原子を装填して、熱反応面を生成してもよい。例えば、気体は、水素、水素同位体（例えば、重水素）、またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。水素または重水素の原子は、金属基板の格子構造に侵入し、吸収金属の格子構造内の八面体位置を占めると考えられる。空孔が利用可能になるにつれて、気体原子は、熱生成反応が起こると考えられる空孔を占めることが企図される。
【００５６】
装填工程の一部として、気体は、１つ以上の所定の圧力および１つ以上の所定の温度において、容器１５２の内面１５４Ａに対して加圧される。装填工程前に、容器１５２の内部をすすぎ、乾燥させ、次いで真空に排気してもよい。
【００５７】
装填工程中、容器１５２内の気体に電流および電圧を印加してもよく（例えば、１００〜５０００ボルトの範囲にわたる直流電圧において、１〜２００ｍＡ）、一方、容器１５２を、１００℃を超える温度（例えば、１４０〜１５０℃）において加熱する。一例において、装填工程は、めっきした金属基板の水素対原料金属比率が少なくとも８５％になるまで行う（例えば、パラジウムに対する重水素の比率が０．８５）。装填工程は、比較的長期間（例えば、４日程度）にわたって実行してもよい。磁石は、充填工程中に任意で使用して、容器１５２内に磁界を提供し、容器１５２のめっきした内面１５４Ａ内に原子を移動し易くしてもよい。
【００５８】
めっきと水素装填が別々に行われる上述の技術は、動作温度を６０℃〜８０℃の領域に留めることが必要であった、従来技術の共析出技術で可能な温度よりも高い動作温度で行うことができる。めっき工程および装填工程それぞれは、共析出の制限に拘束されることなく、反応性めっき面を形成する目的により良く適合させることを可能にする。表面粗さは、めっきした金属中の弱くなった原子間結合を反映していると考えられ、その結果、高空孔濃度を得ることができる。また、別個の装填工程は、共析出において高温度で行うことができる。高温度で行うことによって、より良好な装填およびめっきした金属中の高空孔濃度を容易にする。めっきおよび装填される部材が反応器である場合、めっき工程および装填工程が別々に行われることによって、反応器の高温の作動温度の要件により適している可能性がある。さらに、方法１００のめっき工程と、金属基板の格子構造への原子の装填工程とを別々に行うことによって、非水雰囲気において装填工程を行うことができる。
【００５９】
図５Ａに示す粗い表面は、滑らかな表面よりも低い空孔形成エネルギー（ＶＦＥ）を有すると考えられる。低ＶＦＥは、めっきした析出物において高濃度の空孔を生成する。めっきされる金属基板が反応器の内部である場合、高ＶＦＥはめっきした金属表面において強発熱反応を生成すると考えられるので、低ＶＦＥは有利であり得る。方法１００のブロック１０４の調整を実行して、所望の濃度の空孔を示す表面粗さを得てもよい。
【００６０】
実施形態の例示を開示したが、当業者であれば、特定の変更が特許請求の範囲内であることを認識するであろう。そのため、以下の特許請求の範囲を検討して、それらの真の範囲および内容を決定すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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