硝酸ナトリウム添加浴からの亜鉛-シリカ分散めっきの析出挙動とその皮膜特性(表面処理特集号)

• Material Type: 記事
• Title: 硝酸ナトリウム添加浴からの亜鉛-シリカ分散めっきの析出挙動とその皮膜特性
• Author/Editor: 塩原 幸光 他
• Series Title: 表面処理特集号
• Author Heading: 塩原 幸光
• Periodical title: 鉄と鋼 / 日本鉄鋼協会 編
• No. or year of volume/issue: 77(7) 1991.07
• Volume: 77
• Issue: 7
• Pages: p878～885
• Publication date of volume/issue (W3CDTF): 1991-07
• ISSN (Periodical Title): 0021-1575
• ISSN-L (Periodical Title): 0021-1575
• Publication (Periodical Title): 東京 : 日本鉄鋼協会
• Place of Publication (Country Code): JP
• Text Language Code: jpn
• NDLC: ZP42
• Target Audience: 一般
• Holding library: 国立国会図書館
• Call No.: Z17-356
• Data Provider (Database): 国立国会図書館 : 国立国会図書館雑誌記事索引; https://ndlsearch.ndl.go.jp
• Bibliographic ID (NDL): 3721294; http://id.ndl.go.jp/bib/3721294
• Bibliographic Record Category (NDL): 632

• Summary, etc.: The deposition behavior and the coating characteristics of an electrodeposited Zn-SiO<SUB>2</SUB> composite coating have been studied. SiO<SUB>2</SUB> particles were maintained in good suspension in the plating bath without any special agitation. The SiO<SUB>2</SUB> deposition rate was increased when sodium nitrate was added to the plating bath. The amount of sodium nitrate required for SiO<SUB>2</SUB> deposition was mainly determined by the pH of the plating bath. When the pH was low, sodium nitrate was required in relatively large amounts for SiO<SUB>2</SUB> deposition.<BR>SiO<SUB>2</SUB> particles were distributed uniformly in the coating except for the extreme surface. The extreme surface layer consists of SiO<SUB>2</SUB>-rich phase. The grain size is fine and the orientation of the deposit is random for the Zn-SiO<SUB>2</SUB> composite coating. The coating contains small amounts of an oxidized zinc, probably zinc hydroxide.<BR>The Zn-SiO<SUB>2</SUB> deposition mechanism has been proposed as follows:<BR>(1) Nitrate is electrochemically reduced at the cathode and raises the pH of the electrolyte at the cathode-solution interface.<BR>(2) The increase in pH makes the SiO<SUB>2</SUB> particles coagulate and, at the same time, zinc hydroxide precipitates on the surface of the SiO<SUB>2</SUB> particles.<BR>(3) The cathode is covered with those co-precipitates and the deposition occurs through them. We have speculated that, according to "the Adsorption mechanism" proposed by GUGLIELMI, the SiO<SUB>2</SUB> deposition rate is high for the nitrate-added bath because the cathode is adsorbed by the SiO<SUB>2</SUB>-rich precipitate.; シリカゾルを含有する硫酸浴ベースのZn-シリカ分散めっき浴に硝酸ナトリウムを添加することにより,シリカ粒子のめっき皮膜中の析出効率は向上する.本研究では主としてめっき液の性状,めっきの析出挙動およびめっき皮膜の微細構造について調査した.得られた結果を以下に要約する.<BR>1)めっき液中のシリカ粒子の分散性は良好で沈殿の発生はない.シリカ粒子は経時凝集する傾向が見られるが,低pH域(pH1.5～2.0)で比較的安定である.<BR>2)シリカ粒子の析出に必要な硝酸ナトリウムの濃度は主としてめっき液のpHに依存し,低pHほど硝酸ナトリウムの必要量は高い.<BR>3)めっき液中のシリカ濃度が高いほど,また電流密度は低いほどめっき皮膜中へのシリカ共析率は増加する.<BR>4)表層を除き,めっき皮膜中のシリカ粒子分布は均一である.表層にはシリカ凝集層と考えられる薄いシリカリッチ層が存在する.表層部を含むめっき皮膜には金属Zn,シリカ粒子のほかに微量の酸化状態のZnが含まれる.この酸化状態のZnはシリカ粒子上に吸着して析出したZn(OH)<SUB>2</SUB>であると考えられる.<BR>5)シリカ粒子の析出メカニズムとして,硝酸イオンの還元によるカソード界面pHの上昇→カソード表面上でのシリカ粒子の凝集・粒子表面へのZn(OH)<SUB>2</SUB>吸着→析出という析出過程が考えられる.
• DOI: 10.2355/tetsutohagane1955.77.7_878
• Access Restrictions: インターネット公開
• Data Provider (Database): 科学技術振興機構 : J-STAGE; http://www.jstage.jst.go.jp

• Summary, etc.: シリカゾルを含有する硫酸浴ベースのZn-シリカ分散めっき浴に硝酸ナトリウムを添加することにより,シリカ粒子のめっき皮膜中の析出効率は向上する.本研究では主としてめっき液の性状,めっきの析出挙動およびめっき皮膜の微細構造について調査した.得られた結果を以下に要約する.<BR>1)めっき液中のシリカ粒子の分散性は良好で沈殿の発生はない.シリカ粒子は経時凝集する傾向が見られるが,低pH域(pH1.5～2.0)で比較的安定である.<BR>2)シリカ粒子の析出に必要な硝酸ナトリウムの濃度は主としてめっき液のpHに依存し,低pHほど硝酸ナトリウムの必要量は高い.<BR>3)めっき液中のシリカ濃度が高いほど,また電流密度は低いほどめっき皮膜中へのシリカ共析率は増加する.<BR>4)表層を除き,めっき皮膜中のシリカ粒子分布は均一である.表層にはシリカ凝集層と考えられる薄いシリカリッチ層が存在する.表層部を含むめっき皮膜には金属Zn,シリカ粒子のほかに微量の酸化状態のZnが含まれる.この酸化状態のZnはシリカ粒子上に吸着して析出したZn(OH)<SUB>2</SUB>であると考えられる.<BR>5)シリカ粒子の析出メカニズムとして,硝酸イオンの還元によるカソード界面pHの上昇→カソード表面上でのシリカ粒子の凝集・粒子表面へのZn(OH)<SUB>2</SUB>吸着→析出という析出過程が考えられる.
• DOI: 10.2355/tetsutohagane1955.77.7_878; https://doi.org/10.2355/tetsutohagane1955.77.7_878
• Related Material (URI): http://id.ndl.go.jp/bib/3721294; https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I3721294; https://www.jstage.jst.go.jp/article/tetsutohagane1955/77/7/77_7_878/_pdf
• Is Referenced By: 地球環境と表面処理技術 クロメート代替ナノ粒子分散亜鉛系ハイブリッドめっき技術; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001204116519808; 分散粒子を含まない溶液からの Zn-Zr 酸化物複合電析; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001204254799104; 鎖状シリカ粒子を含む浴からのZn-SiO<SUB>2</SUB>分散めっき; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001205182568192; 高耐食性亜鉛合金電気めっきの開発; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390002184871375744; Zrイオンを含む非懸濁溶液からパルス電解法により作製したZn系複合電析膜の微細構造と耐食性; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390016659528699264; バナジウム複合電気亜鉛めっき鋼鈑の性能および構造解析; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390019689757338624; Formation Behavior of Plating Films of Zn–V Composite Electroplated Steel Sheets and its Heat Dissipation Characteristics; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390306428913177728; The Effects of Additives on the Electrodeposition of a Zn–Zr Oxide Composite from Dispersed Particle-Free Solution; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390564238070260224; 分散粒子を含まない非懸濁溶液からのZn-Zr酸化物複合電析に及ぼす添加剤の影響; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390845712991320704; 非懸濁溶液からのZn-活性金属酸化物複合電析に及ぼすポリエチレングリコール添加の影響; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390846609799404032; 亜鉛–バナジウム複合めっき鋼板のめっき膜形成挙動とその放熱特性; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390868361811827456
• References: Kinetics of the Deposition of Inert Particles from Electrolytic Baths; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362825894716365440; The chemistry of adsorbed Cu(II) and Mn(II) in aqueous titanium dioxide suspensions; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363107371225727616
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : CiNii Research; https://cir.nii.ac.jp/
• Original Data Provider (Database): Japan Link Center; https://japanlinkcenter.org/top; 雑誌記事索引データベース; https://ndlsearch.ndl.go.jp; Crossref; https://www.crossref.org; CiNii Articles
• Bibliographic ID (NDL): 3721294; http://id.ndl.go.jp/bib/3721294
• NAID: 110001492918