析出スピードが速いメッキ(金メッキ・銀メッキ)
速いメッキとは、析出速度が速いメッキのことをいいます。特長は電流効率(電流効率とは、実際に析出・溶解した量とファラデーの法則から計算された理論値の比を電流効率と呼びます)が100%に近く、しかもより少ない電気エネルギー(電気量=電流×時間)でより多くの析出量があるものということになります。より短時間で、より厚い皮膜が析出するメッキということです。
・例えば10μmの皮膜を電着させるのに必要な電気量で見ると、金メッキは15.7A・分で、銀メッキは15.9A・分で、銅メッキは(酸性浴)は45A・分です。同じ電流を流した場合、電流効率がどれも100%だとしても10μmの膜厚を析出するのに銅メッキは金メッキや銀メッキの3倍の時間がかかるということになります。
電流分布とメッキ厚さ分布とは?
電解メッキの膜厚がなぜ不均一につくのか?それは電流分布によって大きく左右されるからです。電流分布はメッキ加工する製品の形状、陽極との配置等の様々な関係から生じる1次電流分布、電解液側や電解条件に関係する2次電流分布、メッキ製品のミクロな表面状態に関係する3次電流分布に分けることができます。
一般的にメッキ皮膜は凸部は厚くなり、凹部では薄くなる傾向があります。メッキ液の組成、性質、電解条件によって2次電流分布が決まります。アルカリ性のメッキ液は、酸性のメッキ液より均一電着性は良好です(例.アルカリ錫メッキ(均一電着性は良い)> 酸性錫メッキ(均一電着性は普通)その理由としては、高電流部で水素発生が増大した結果、電流効率が低下するからです。
ミクロな凹凸を埋める平滑剤の目的は、レベリング作用(平滑化)と言います。添加剤は微小な凸部に集中的に吸着し、この部分の分極を大きくしてイオンの析出を抑制します。結果として凹部への析出が優先されて平滑になります。
代表的なメッキ金属の析出スピード
メッキ種 | メッキ浴 | 1A/d㎡・1分の膜厚μm/分 | 電流効率 |
金メッキ | 中性・シアン浴 | 0.634 | 100% |
銀メッキ | シアン浴 | 0.638 | 100% |
銅メッキ |
シアン浴 硫酸、ピロリン酸 |
0.333 0.222 |
75% 100% |
錫メッキ |
酸性浴 アルカリ浴 |
0.505 0.18 |
100% 70% |
ニッケルメッキ | 酸性浴 | 0.203 | 100% |
亜鉛メッキ |
酸性浴 シアン浴 |
0.285 0.228 |
100% 80% |
クロムメッキ |
弱酸性浴 クロム酸浴 |
0.02 0.012 |
13% 15% |