平滑アルミナ基板と無電解純Niめっき膜の密着性と内部応力との関係

抄録

平滑アルミナ基板と無電解純Niめっき膜の密着性の向上を目指し，基板/膜界面に作用するエネルギ収支の観点から，密着性と内部応力との関係を検討した。そのため，両測定における単位をエネルギ（J/m²）に統一することで理想的な付着エネルギの導出を試みた。その結果，ピールエネルギG_pは膜厚依存性がみられ，ピールエネルギG_pはいずれの純Niめっきにおいても膜厚が増加するにつれて，低下が見られた。膜厚0.2 μm以上では，柱状晶純Niめっきが最も高い値を示し，平滑アルミナ基板との高い密着性が得られた。理想的な付着エネルギである界面付着エネルギG_adはピールエネルギG_pと内部歪エネルギG_inの和にはならず，さらに，曲げ変形エネルギG_bend，弾性変形エネルギG_el，破断エネルギG_fを考慮する必要がある。柱状晶純Niめっきがナノ結晶純Niめっきと比べて高い密着性が得られた理由として，内部歪エネルギ（内部応力）の極小化による基板/膜界面の空隙発生の抑制および弾性変形エネルギG_el，破断エネルギG_fの極小化による基板/膜界面近傍の強靭性化によるものと考えられる。