無電解ニッケルメッキの特性と用途、処理工程など

「無電解ニッケルメッキ」は、持っている特性が変化する表面処理です。そこで今回は、各特性の違いやおすすめの利用シーン、処理工程についてご紹介します。ぜひ今後の表面処理の選択にご活用ください！

「無電解ニッケルメッキ」とは？

「無電解ニッケルメッキ」は、電気を使わずに薬品の化学反応だけで被膜を作るメッキです。様々な特性があり、自動車、精密機械、電気・電子、食品など、幅広い分野で需要が拡大している表面処理です。

リンの含有量による特性の違いをご紹介

「無電解ニッケルメッキ」は被膜のリン含有量によって3種類に分けられます。
実はリン含有量によって特性にも違いがあり、利用シーンに合わせた使い分けが可能です。
各特性の違いを一覧表にまとめました。

分類	リン含有量 （参考値）	電気抵抗	耐摩耗性	耐食性	磁性	はんだ性	特性を活かした利用シーン
低リン	1～4 wt%	△	◎	△	〇	〇	耐摩耗性：バルブ部品など はんだ性：プリント基板など
中リン	5～10 wt%	〇	〇	〇	△	△	電気抵抗：電子部品・パソコンケース 静電気の発生しやすい箇所など
高リン	11～14 wt%	◎	〇	◎	×	×	磁性：ハードディスクの下地 熱の発生が想定される箇所など （熱処理しても非磁性を維持するため）

一覧にある◎〇△×は上記3種類の中で比較した参考値です。

• wt%・・・濃度を表す単位（ウェイトパーセント）
• 耐食性・・・錆びにくさ、腐食に対する耐性
• 電気抵抗・・・電流の流れにくさ
• 磁性・・・磁気を帯びている強さ
• 耐摩耗性・・・摩耗に対する耐性
• はんだ性・・はんだ付けのしやすさ

なぜリンの含有量によって特性に違いが出るのか？
メッキ処理の工程を通して、その要因を解説します！

メッキ処理工程と特性変化の要因

無電解ニッケルメッキの処理工程には、下記の通り大きく6つの工程があります。
被膜のリン含有量は、「4.メッキ処理」にてワークを浸す処理液の種類や浴槽の温度条件などによって変化します。

無電解ニッケルメッキの処理工程

「電気抵抗」や「磁性」における変化要因をご紹介

では、なぜ被膜のリン含有量の違いで、特性も変化するのか？
特性の一部である「電気抵抗」や「磁性」における変化をピックアップし、解説します。

「電気抵抗」や「磁性」の特性が変化する要因は、「被膜構造」が関係しています。
リンが多い場合、リンが不純物となり結晶化が進まず被膜構造は、「非結晶化」の状態になります。逆にリンが少ない場合、結晶化が進み被膜構造は「結晶化」の状態になります。

図1の「非結晶化」の状態では矢印のように電子や磁力がスムーズに流れないため、電気抵抗が高い、非磁性の状態になります。逆に図2の「結晶化」の状態では、電子や磁力はスムーズに流れます。
下記は特性変化の一例ですが、このようにリン含有量によって、同じ「無電解ニッケルメッキ」でも特性が変化します。

被膜構造のイメージ図

が電子・磁力の流れ

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