小路の談義所
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銅の電解精錬における電子の挙動
投稿者:
横野 春樹
投稿日:2006年 1月16日(月)10時48分23秒
返信・引用
粗銅を陽極、硫酸銅水溶液を電解液、ステンレスやチタンを陰極として電析法によって精錬銅は造られています。粗銅が溶解して銅イオンになる時に、同時に粗銅内に電子が発生しますが、この電子は陰極に到達するのでしょうか。それとも外部の直流電源から印加されているプラスの電気によって打ち消されてしまうのでしょうか。私は、後者だと思っていますが、専門家の方達の中には、前者だという説を唱えておられる方が多い様です。私は専門外の人間です。何方か教えてください。何故このような事を伺うかと言いますと、この粗銅に発生している電子を出来れば集電してエネルギ−として利用すれば、大幅な省エネルギーになるからです。現在、世界で年約一千万トンの精錬銅が生産されています。大変な量の電気が節約されるかどうかと言う問題なのです。
(管理人) すいません、話が見えてこないです。
それはエネルギー保存であるとか、熱力学の常識が正しいと考える場合にできないように感じるのですが。
陰極側では銅が析出する際に電子を拾い上げています。その結果陰極電導体内で正孔(電子の空位)が生じます。
正孔は次々と電子を周りから補充&新たな正孔発生を繰り返して移動し、やがて電子過剰な場所(電導体で繋がっている陽極の方)で過剰な電子を埋めることにより消滅します。
この挙動から考えて、保存則は破れていないと思うのですが、どうでしょうか。
500文字制限がありますので、とりあえず簡潔に意見をつけさせていただきました。
アルカリ性電解水に関しまして
投稿者:
仁
投稿日:2005年10月 4日(火)14時29分37秒
返信・引用
初めて書き込みをさせて頂きます。
お聞きしたい点はChom様が2004/2/12:アルカリ性電解水による金属表面洗浄に関係するものです。現在弊社では材料についている鉱物油を炭化水素にて洗浄・脱脂を行なっております。しかし、2006年からの大気汚染防止法に伴い他の洗浄にて検討しております。その際に出てきたものがアルカリ性電解水になります。その会社は電解質に炭酸カリウムを使用し塩化物イオンレスと謳っております。
アルカリ性電解水にて脱脂・洗浄した場合焼き入れしたものは水素脆性の問題はありますでしょうか?電解した場合水素が飽和した状態で液体に残っておりますので敏感にならざるえないのです。やはり水素脆性は無視できませんでしょうか?
(Chom) 先に明確にしますが、私は電解水を実用に供したことはありません。
その上での話ですが、仁さんの利用しようとしているものは、焼入れ前の洗浄ということでよいのでしょうか?
そうだとするとちょっとわかりません。一般に脆化の可能性がある工程の直後に熱処理をして防止できるので、焼入れ前なら問題にならないと感じましたが、重大な読み間違いでしょうか・・・。
もっと単純に脆化の危険性を評価するということであれば、めっきでいうと脆化の危険性が高い工程である「酸処理」「電解脱脂」「(亜鉛)めっき」と比較して、素材近傍での水素発生の度合いが弱いのではないかと推測できるので、影響は小だと考えられます。
ただし水素に対しての暴露時間が長くなるようでしたら、要注意であると思います。
結局、その電解水がどの程度水素を保持しているかが不明であるので、あるかないかを断言することはできないと思います。その液性によっては注意を払う必要があるでしょう。
環境調和型めっきの行方
投稿者:
meckey
投稿日:2005年 9月26日(月)12時34分37秒
返信・引用
初めて書き込みさせて頂きます。めっきの話題の環境調和型めっきの中での話についてご質問致します。亜鉛クロメートは6価クロムから3価クロムへ変わっているのが実感できますが、クロムめっきに関しては3価のクロムめっきへ変わるのかどうかがわかりません。弊社も6価のクロムめっきをやっており得意先などへも問い合わせたり見積もりを提出したりしておりますが3価のクロムめっきはコストが掛かりすぎて対応できないのが実際のところです。また、最近では製品に対して
6価クロムの含有量が何ppm以下で有ることを保証しなさいと要求されております。
クロムめっきは今後無くなるのでしょうか?(クロムフリー)識者の方はどのような考えを持っているのでしょうか?教えて戴けないでしょうか、よろしくお願い致します。
(Chom) 返信が遅れて申し訳ありません。
中長期的には、減少すると思います。ただし、代替が利かないであろう用途もありますので、完全になくなることはないと思います。
短期的には、クロムめっきのような最終製品で6価の問題がないものは、やむを得ず使用という方向になると思います。
環境関係の「保証」については、重要製品では諦めてデータ測定をする方が簡単ではないかと思います。大手はそれがないと何を言われても納得しないようです。
私は経営陣ではないですが、うちでは6価クロムでクロムめっきを続け、いずれクロムめっきを取りやめるという予定らしいです。
識者でもなんでもないですが、参考として。
お邪魔させていただいています
投稿者:
Chom
投稿日:2005年 5月20日(金)01時47分1秒
返信・引用
いつもめっきの話ができる場所を利用させていただいてありがとうございます。
以前にめっき関係の技術の話ができそうな場所を探したのですがあまりよい場所がなく、
そうした中で「めっきの広場」を見つけて書き込みさせていただいています。
お隣ということで、うちは最大の取引先がTameさんの県にありまして、恐らく重複するお客様もあるのではないかと思いますね。
ちなみに電子部品が多いですね、私のところは。変わりものでは、乗用車のバンパー(昔は当たり前でしたが)なんかもあります。
「めっきの広場」の書き込みから想像できると思いますが、湿式めっき専門です。
幅広い知識は持ちませんが、わかることは今後も書き込みますし、私の方もあれ?というようなときにはお世話になりたいと思います。
こちらこそ、今後も拝見させていただきたいので、よろしくお願いします。
お世話になっております。
投稿者:
Tame
投稿日:2005年 5月18日(水)22時06分56秒
返信・引用
突然ですが、「めっきの広場」の管理人でございます。未熟で至らないHPですが、いつも親切に書き込みをいただきありがとうございます。
お気付きかも知れませんが、私はChom様のお隣の県に在住しています。勤務先では地場産業である眼鏡フレームへのめっきを主にしており、最近は不景気なため、違う業界での表面処理を模索しています。が、なかなか簡単なことではありませんねー。
また何かと勉強させていただきたいと思いますので、今後とも宜しくお願いいたします。
とりあえずご挨拶まで。。。
http://www1.ttn.ne.jp/~tame/
御返事ありがとうございます。
投稿者:
mzt
投稿日:2004年 7月31日(土)12時19分57秒
返信・引用
>管理人様
丁寧な御返事ありがとうございます。
私自身も今まで色々な事を試してきました。
シリコン表面に極薄の酸化膜を形成する事や、親水性の改善など。
エッチングに関しては少し文献で拝見した事はあったのですが、
実際には行っていませんでした。
というのも、どの程度の荒さが必要なのかを把握していなかったからです。
一度、色々な表面荒さで試みてみます。
ありがとうございました。
管理人からお返事
投稿者:
Chom
投稿日:2004年 7月31日(土)01時59分30秒
返信・引用
>半分香港人?さん
非商用・個人サイトなので、効果はないと思いますけど・・・と一応。
めっきでそれだけ手広いというのはあまり例がないですね。
フープということなので、一気に伸びてきた企業さんなのでしょうけど。
ちなみに私のところはフープはないです。
>mztさん
私は大学時代にめっきを専攻していたわけでもないですし、院生の経験もありませんが、ちょっとだけお答えしますね。
シリコン上でセンシタイジングを行うということですが、基本条件はクリアしていますよね?
私はアルミナやガラスでしか経験がありませんが、結局センシタイジングを行う表面は何でもよいわけではないということです。
素材よりも状態の問題なので、シリコン表面を適切に荒らす(エッチングと表現していいのかな?)ことは必要かと思います。それが適切かどうかは、エッチング液を使用後に調べればわかりますよね。
次は、めっきに悪影響を与えない程度に錫濃度を上げてみること。原始的ですが濃度を高くするのは有効性があると思います。ものには程度もあるので、やりすぎは厳禁ですが。
あと、ここのサイトの記事にもありましたが、敢えて4価の錫も混ぜてみることで吸着量の増大を図る手があるようです。これもめっきの物性と相談になってきます。
あと考えられるのは、シリコンの組成(全体が無理なら表面付近だけでも)を変えて錫が親和しやすい化学組成を選択すること。酸素が含まれる化学組成は比較的錫を表面に留めやすいと想像します。酸素以外でもよいものはあるでしょう。この辺りは錯体の知識があると言いたいことが伝わると思うのですが・・・。
とりあえず深い調査なしのお返事ですが、mztさんの研究でカバーしきれていない部分が上記にありましたら、検討してみられてはいかがでしょうか。
正直、この程度は視野に入っておられるのではないかと思うのですが・・・。
質問(シリコン上へのセンシタイザー)
投稿者:
mzt
投稿日:2004年 7月29日(木)21時54分19秒
返信・引用
突然の質問申し訳ありません。
私は大学院の研究で行き詰まってしまい、ここにおられる皆様の知識をお借りしたいと思い、
投稿しました。
現在、シリコンへめっきを行うためにまずセンシタイザーである第一塩化錫を吸着させたいと
考えているのですが、吸着しません。
シリコン上へ第一塩化錫を吸着させることはできないのでしょうか?
よろしくお願いいたします。
中国でめっきやってます!
投稿者:
半分香港人?
投稿日:2004年 7月28日(水)18時52分10秒
返信・引用
いきなり参加させてもらってもいいですか?
私はリードフレームメーカーで営業の仕事をしています。
世界各地に14つの工場を持っています。アジアだと中国(シンセン)、香港、マレーシア、シンガポールでリードフレームの加工(プレス/エッチング+めっき+切断)を主に行っております。ニッケルめっきは最近始めたばかりで試作段階ですが、全面ニッケル・パラジウム・金、銀(全面、スポット、リング、ストライプ)、銅(フラッシュ、全面)めっきに関しましては、10年以上の経験があります。めっきの製造方法はフープタイプですので、製品の形状によってはあわないかもしれませんが、仕事に繋がれば…と思い、投稿させてもらいます。
金属の高騰
投稿者:
Chom
投稿日:2004年 5月18日(火)00時09分19秒
返信・引用
Ni-Snですか、似たような系統で放熱板の仕事がありますね(アルミ素材じゃないですが)。
アルミということは軽さ重視なんですね。放熱重視なら銅でしょうから。
Ni表面のはんだ濡れ性を確保するのは難しいですよ。
もしその条件なら、めっき後可及的速やかにはんだを付けないと。
はんだ濡れ性のある無電解ニッケル(カニゼン)ならあったと思いますけどね。
金属高いですねぇ。
ご存知と思いますが、中国の需要が大きく伸びたため、世界的に供給不足なんだそうです。
うちは総合めっき業なので、ニッケル、銅、錫、銀、金ほか、金属の高騰の影響は確実に受けています。電極板はすなわち金属板ですから。
(ちゃんとコストに反映させているようですけど)
この傾向は中国に大きなブレーキがかからない限り続くでしょう。
>社長さんガンバです^^
いまに(私に)発言力が付いたら、けしかけてみましょうかね?
出張、お気を付けて。
以上は、新着順31番目から40番目までの記事です。
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