(57)【要約】【課題】安価で、しかも簡便にイリジウム、白金またはこれらの合金をメッキする。【解決手段】三塩化イリジウム、六塩化白金（ＩＶ）酸、アミド硫酸、硝酸ナトリウムからなるメッキ液を調製し、そのメッキ液を水素イオン濃度（ｐＨ）を１〜３程度に調整し、磁気攪拌棒で攪拌しながらメッキ液の温度を６０〜９０℃に保持して陰極の電流密度を１〜３Ａ／ｄｍ２にする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非錯塩のイリジウムと非錯塩の白金のいずれか一方、またはその両者を含有するメッキ液を使用することを特徴とするイリジウム、またはこれらの白金合金のメッキ方法。
【請求項２】
メッキ液がハロゲン化イリジウム（ＩＩＩ）とハロゲン化白金（ＩＶ）酸のいずれか一方、またはその両者を含有することを特徴とする請求項１のメッキ方法。
【請求項３】
ハロゲン化イリジウム（ＩＩＩ）が塩化イリジウム（ＩＩＩ）、弗化イリジウム（ＩＩＩ）、臭化イリジウム（ＩＩＩ）、およびヨウ化イリジウム（ＩＩＩ）のうちの少くともいずれかであることを特徴とする請求項２のメッキ方法。
【請求項４】
ハロゲン化白金（ＩＶ）酸が塩化白金（ＩＶ）酸、弗化白金（ＩＶ）酸、臭化白金（ＩＶ）酸、およびヨウ化白金（ＩＶ）酸のうちの少くともいずれかであることを特徴とする請求項２のメッキ方法。
【請求項５】
メッキ液がアミド硫酸、アミド塩化物、およびチオアミドのうちの１種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのメッキ方法。
【請求項６】
メッキ液が硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、および硝酸カリウムのうちの１種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのメッキ方法。
【請求項７】
陰極電流密度を１〜３Ａ／ｄｍ２の範囲とすることを特徴とする請求１ないし６のいずれかのメッキ方法。
【請求項８】
メッキ液の水素イオン濃度（ｐＨ）を１〜３の範囲とすることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかのメッキ方法。
【請求項９】
メッキ液の温度範囲を６０〜９０℃とすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかのメッキ方法。
【請求項１０】
メッキ液を磁気棒あるいは圧縮空気で攪拌することや、メッキ中にメッキ液を循環すること、メッキ中の陽極および陰極の少くとも一方を移動することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかのメッキ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、イリジウム、白金またはこれらの合金のメッキ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
白金メッキに関する技術はこれまでに多くの方法が知られている。そして、白金メッキしたものは自動車、航空機、家電、通信機、コンピュータ等の部品や宝飾品および耐腐食被覆製品等の幅広い用途に利用されている。
また、最近では、さらに機械的強度や高温における耐腐食性を向上するために白金とイリジウムの合金をメッキする方法が開発されている。この白金−イリジウム合金のメッキは機械的強度や耐腐食性が優れているため、万年筆のペン先やスパークプラグおよび電解用電極等の種々の用途に用いられている。
【０００３】
白金とイリジウムの合金をメッキする方法は既に知られているところである（例えば文献１および２）。これら従来の方法では、いずれもメッキ液に錯塩が使用されている。
【０００４】
【文献１】特開平　９−２５６１８９号公報
【文献２】特開平１０−２３７６８６号公報
【０００５】
ところがイリジウムや白金の錯塩はハロゲン化イリジウムとハロゲン化白金を錯塩剤と反応させて作成するため原料が高価でプロセスが複雑であるという問題がある。しかも生成された白金の錯体は容易に分離や結晶等を生じるという欠点を有している。
【０００６】
この出願の発明はこのような課題を解決するものであり、安価で簡便に、耐酸化性や機械的強度、耐腐食性等の特性を向上させることのできるイリジウム−白金合金、さらにはイリジウムまたは白金をメッキすることができる新しい技術手段を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、非錯塩のイリジウムと非錯塩の白金のいずれか一方、またはその両者を含有するメッキ液を使用することを特徴とするイリジウム、白金またはこれらの合金のメッキ方法を提供し、第２には、メッキ液がハロゲン化イリジウム（ＩＩＩ）とハロゲン化白金（ＩＶ）酸のいずれか一方、またはその両者を含有することを特徴とするメッキ方法を提供し、また、第３には、ハロゲン化イリジウム（ＩＩＩ）が塩化イリジウム（ＩＩＩ）、弗化イリジウム（ＩＩＩ）、臭化イリジウム（ＩＩＩ）、およびヨウ化イリジウム（ＩＩＩ）のうちの少くともいずれかであるメッキ方法を提供し、第４には、ハロゲン化白金（ＩＶ）酸が塩化白金（ＩＶ）酸、弗化白金（ＩＶ）酸、臭化白金（ＩＶ）酸、およびヨウ化白金（ＩＶ）酸のうちの少くともいずれかであるメッキ方法を提供し、また、第５には、メッキ液がアミド硫酸、アミド塩化物、およびチオアミドのうちの１種以上を含有するメッキ方法を提供し、第６には、メッキ液が硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、および硝酸カリウムのうちの１種以上を含有するメッキ方法を提供し、また、第７には、陰極電流密度を１〜３Ａ／ｄｍ２の範囲とするメッキ方法を提供し、第８には、メッキ液の水素イオン濃度（ｐＨ）を１〜３の範囲とするメッキ方法を提供し、そして、第９には、メッキ液の温度範囲を６０〜９０℃とするメッキ方法を提供し、さらに、第１０には、メッキ液を磁気棒あるいは圧縮空気で攪拌することや、メッキ中にメッキ液を循環すること、メッキ中の陽極および陰極の少くとも一方を移動することを特徴とするメッキ方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴を持つものであるが、以下に実施の形態について説明する。
【０００９】
まず、この出願の発明に使用する非錯塩イリジウムとしては、例えば、ＩｒＣｌ３で表わされる塩化イリジウム（ＩＩＩ）や弗化イリジウム（ＩＩＩ）、臭化イリジウム（ＩＩＩ）、ヨウ化イリジウム（ＩＩＩ）というハロゲン化イリジウムやその他の無機化合物が代表例として示される。
【００１０】
また、非錯体白金化合物としては、例えば、白金粉末を王水に溶解することによって生成される塩化白金（ＩＶ）酸（Ｈ２ＰｔＣｌ６）等が代表例として示されるが、その他の白金化合物としては、弗化白金（ＩＶ）酸、臭化白金（ＩＶ）酸、ヨウ化白金（ＩＶ）酸というハロゲン化白金（ＩＶ）酸が代表例として示される。
【００１１】
非錯塩のイリジウムを用いることによってイリジウムメッキが実現され、非錯塩の白金を用いることによって白金メッキが、さらには、非錯塩のイリジウムと非錯塩の白金を用いることによってイリジウム−白金合金のメッキが実現される。つまり、この出願の発明においては、Ｉｒ（イリジウム）、あるいはＰｔ（白金）の含有量を０から１００％まで高度に制御したメッキ膜を形成することが可能となる。
【００１２】
非錯塩のイリジウムや非錯塩の白金については、各々、前記のような化合物の１種または２種以上のものとしてメッキ液に含有させることができる。
【００１３】
そして、この出願の発明ではメッキ液としてアミド硫酸（ＨＯＳＯ２ＮＨ２）やアミド塩化物、およびチオアミドのうちの１種以上を含有すること、また、ＮａＮＯ３（硝酸ナトリウム）をはじめ、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）のような中性塩の１種以上をメッキ液に含有させることが好ましい。これらを含有することによってメッキ効率を高めることが考慮される。
【００１４】
また、合金メッキ液の水素イオン濃度（ｐＨ）の調整剤は特に制限はなく適宜使用することが可能であるが、ＮａＯＨやＨＣｌ等が考慮されてよい。
【００１５】
この出願の発明における水素イオン濃度（ｐＨ）値としては１〜３の範囲になるように調整することが望ましい。この理由としては水素イオン濃度（ｐＨ）値が小さすぎるとメッキ速度が遅くなり、また反対に水素イオン濃度（ｐＨ）値が大きすぎるとメッキ液中に不純物が生成するためである。
【００１６】
この出願の発明の方法におけるメッキ液の代表的な組成を表１に例示することができる。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
この出願の発明の具体的な方法としては、例えば、表１に例示されるメッキ液の組成を適宜選択して水素イオン濃度（ｐＨ）値を１〜３の範囲に調整することが考慮される。そして、この際には、メッキ液を磁気棒あるいは圧縮空気で攪拌しながら、あるいはメッキ液を循環したり、陽極や陰極を移動させながら、メッキ液の入った浴の温度を６０〜９０℃まで上昇させるのが望ましい。この時のメッキ液の温度が６０℃未満ではメッキする合金の析出速度が遅くなり、また温度が９０℃を超えるとメッキ液の水分の蒸発が速くなりメッキ液の濃度調整が難しくなるためである。
【００１９】
メッキ液の水素イオン濃度（ｐＨ）と温度を表１の範囲に保ちながら陰極の電流密度を１〜３Ａ／ｄｍ２の範囲に調整しながらでメッキをすることが考慮される。この時の電流密度は小さすぎるとメッキ膜の析出速度が遅くなり、また電流密度が大きすぎると水素ガスを発生のために電流を消費してしまう。
【００２０】
なお、この出願の発明において陽極部材としては炭酸棒あるいは白金板のいずれでもよい。また、陰極としては、つまり被メッキ体としては、Ｆｅ、Ｃｕ等の金属をはじめ、Ｎｂ基合金、Ｔｉ基合金、Ｎｉ基合金の耐熱構造材合金、その他各種のものであってよく、グラファイトも好適なものの一つとして例示される。
【００２１】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しくこの出願の発明について説明する。
【００２２】
なお、実施例においては陰極（被メッキ体）としてＮｉ基単結晶超合金ＴＭＳ−７５〔Ｎｉ−１２．６Ｃｏ−３．５Ｃｒ−１．３Ｍｏ−２Ｗ−１３．７Ａｌ−２Ｔａ−０．０４Ｈｆ−１．６７Ｒｅ〕（数字は原子％）を使用したが、これはＴＭＳ合金とＰｔ−Ｉｒ合金メッキとを組み合わせることによって耐高温性（１０００〜１５００℃）、耐熱腐食性（溶融塩腐食、ＳＯ２気体）の極めて高いものを得ることを目的としたものである。
【００２３】
【実施例】
＜実施例１＞
三塩化イリジウムを８ｇ／Ｌ、六塩化白金（ＩＶ）酸を３０ｇ／Ｌ、アミド硫酸４０ｇ／Ｌ、硝酸ナトリウムを４０ｇ／Ｌからなるメッキ液を作製し、磁気攪拌棒で攪拌しながらメッキ液の温度を８０℃に上昇する。メッキ液の温度を８０℃に保持しながら陰極電流密度２Ａ／ｄｍ２で３０分間メッキを行なった。
なお、メッキをおこなうに際して、陽極棒としては白金板を使用した。また、陰極としてはＮｉ基単結晶超合金ＴＭＳ−７５〔Ｎｉ−１２．６Ｃｏ−３．５Ｃｒ−１．３Ｍｏ−２Ｗ−１３．７Ａｌ−２Ｔａ−０．０４Ｈｆ−１．６７Ｒｅ〕を使用した。
＜実施例２＞
三塩化イリジウムを１０ｇ／Ｌ、六塩化白金（ＩＶ）酸を３５ｇ／Ｌ、アミド硫酸４５ｇ／Ｌ、硝酸ナトリウムを４３ｇ／Ｌからなるメッキ液を作製し、磁気攪拌棒で攪拌しながらメッキ液の温度を８５℃に上昇する。メッキ液の温度を８５℃に保持しながら陰極電流密度３Ａ／ｄｍ２で３０分間メッキを行なった。
【００２４】
なお、陽極棒としては炭素棒を使用した。また、陰極としてはＮｉ基単結晶超合金ＴＭＳ−７５〔Ｎｉ−１２．６Ｃｏ−３．５Ｃｒ−１．３Ｍｏ−２Ｗ−１３．７Ａｌ−２Ｔａ−０．０４Ｈｆ−１．６７Ｒｅ〕を使用した。
【００２５】
この方法によって得られたイリジウム−白金からなる合金膜の表面状態の走査型電子顕微鏡写真が図１および図２である。
図１はＰｔ−４７．２ａｔ％Ｉｒ膜の表面写真であり、図２はＰｔ−２３．５ａｔ％Ｉｒ膜の表面写真である。
【００２６】
また、この出願の発明の方法はイリジウム−白金の合金メッキだけでなく純イリジウム、純白金のメッキも可能である。図３が純Ｉｒ膜の表面写真であり、図４が純Ｐｔ膜の表面写真である。
【００２７】
図５は浴中のＩｒＣｌ３が８ｇ／Ｌ、メッキを３０分行なった場合のイリジウム−白金合金の断面を示したものであるが、ＥＤＸ分析（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ−ｒａｙ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）の結果、膜の組成はＰｔ−２３．５ａｔ％Ｉｒであり、浴中の白金／イリジウムの濃度比と近い相関関係を有することが確認された。
【００２８】
図６は浴中の白金／イリジウム濃度比に対する膜中の組成比を示したものであるが浴中のイリジウム濃度が増加するにしたがってほぼ直線的に膜中のイリジウム組成が増加していることが明らかである。
【００２９】
以上のことから、例えば、メッキ液を図６で示されているグラフを指標としながら白金とイリジウムの濃度比の適当な部分を選択することで耐酸化性、耐腐食性，耐高温強度性のバランスを最適に調整したメッキをすることが可能であることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、従来のような高価で調整プロセスが複雑な錯塩原料を使用することなしに、安価で簡便に、しかも優れたメッキ被膜特性を実現することのできるイリジウム、白金またはこれらの合金のメッキが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｐｔ−４７．２ａｔ％Ｉｒ膜の表面写真である。
【図２】Ｐｔ−２３．５ａｔ％Ｉｒ膜の表面写真である。
【図３】純Ｉｒ膜の表面写真である。
【図４】純Ｐｔ膜の表面写真である。
【図５】浴中のＩｒＣｌ３が８ｇ／Ｌ、メッキを３０分行なった場合のイリジウム−白金合金膜の断面
【図６】浴中の白金／イリジウム濃度比に対する膜中の組成比
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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