[發明專利]熔融鹽浴、析出物、以及金屬析出物的制造方法

有效

• 申請號: 200580040230.X
• 申請日: 2005-11-22
• 公開（公告）號: CN101065519A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 稻澤信二;新田耕司;岡田一范;野平俊之
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C25D3/66
• 分類號: C25D3/66
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陳桉

技術領域

本發明涉及熔融鹽浴(molten?salt?bath)，析出物(deposit)，以及金屬析出物的制造方法。具體地，本發明涉及能夠容易提供具有光滑表面的析出物的熔融鹽浴，利用該熔融鹽浴獲得的析出物，以及利用該熔融鹽浴制造金屬析出物的方法。

背景技術

按照慣例，為通過電鑄制造金屬制品或在基底上鍍敷鍍層，已經努力研究了利用包含金屬的熔融鹽浴進行電解從熔融鹽浴中析出金屬。特別是，這些年來，在信息通訊、醫療保健、生物技術、汽車等各領域中，MEMS(微型機電系統)集中受到關注，該系統可生產大小緊湊、具有高性能且節能的微細金屬制品。目前，存在根據微型機電系統的應用，采用通過熔融鹽浴的電解析出金屬的技術，來制造微細金屬制品和/或在微細金屬制品表面上鍍敷鍍層的方法。

非專利文獻1：P.M.COPHAM，D.J.FRAY，“Selecting?an?optimumelectrolyte?for?zinc?chloride?electrolysis”，JOURNAL?OF?APPLIEDELECTROCHEMISTRY?21(1991)，p.158-165

非專利文獻2：M.Masuda，H.Takenishi，and?A.Katagiri，“Electrodeposition?of?Tungsten?and?Related?Voltammetric?Study?in?a?BasicZnCl₂-NaCl(40-60mol％)Melt”，Journal?of?the?Electrochemical?Society，148(1)，2001，p.C59-C64

非專利文獻3：Akira?Katagiri，“Electrodeposition?of?Tungsten?inZnCl₂-NaCl?and?ZnBr₂-NaBr?Melts”，Molten?Salts?and?High-temperatureChemistry，Vol.37，No.1，1994，p.23-38

非專利文獻4：Nikonowa?I.N.，Pawlenko?S.P.，Bergman?A.G.，“Polythermof?the?Ternary?System?NaCl-KCl-ZnCl₂”，Bull.acad.sci.U.R.S.S.，Classe?scichim.(1941)，p.391-400

發明內容

本發明所要解決的問題

作為從熔融鹽浴中析出金屬的方法的特征，可主要考慮下述三個特征(1)-(3)。

(1)由于熔融鹽浴基本上不包含水，所以可析出不能從主要包含水的常規電解浴(electrolyte?bath)中析出的金屬，即比水更容易趨于電離的金屬。這意味著，當使用熔融鹽浴時，可析出高耐熱和耐腐蝕的金屬，例如鉻和鎢。從而，可制造耐熱性和耐久性優良的微細金屬制品和鍍層。

(2)在主要包含水的電解浴中，電解浴中的金屬離子首先變成金屬氫氧化物。由于金屬是通過多個金屬氫氧化物離子(metal?hydroxide?ions)的電荷遷移而析出的，所以析出物將不可避免地包含氧化物。析出物中的氧化物將導致析出物表面凹凸(uncvenness)增大且析出物的機械性能降低(變脆)等問題。另一方面，由于熔融鹽浴基本上不包含水，因而熔融鹽浴允許無氧狀態。從而，可抑制在析出物中包含不可避免的氧化物。

(3)在熔融鹽浴中，可使電解的電流密度大于主要包含水的電解浴中的電流密度。從而，可更快地析出金屬。

這種熔融鹽浴的實例是LiCl(氯化鋰)-KCl(氯化鉀)低共熔(eutectic)熔融鹽浴。具體地，可采用低共熔混合物，其含有分別以45質量％和55質量％的比例混合的LiCl和KCl。在例如將要析出鎢的情況下，將WCl₄(四氯化鎢)以熔融鹽浴質量的0.1-10質量％(例如1質量％)添加到該熔融鹽浴中。然后，在熔融鹽浴的溫度加熱到約500℃的情況下，在Ar氣(氬氣)氣氛下，在浸漬在熔融鹽浴中的陽極和陰極之間施加電流密度為數A/dm²的電流，以進行電解。從而，在陰極表面析出鎢。