專利名稱：電鑄熔鹽浴及采用它制備金屬制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鑄熔鹽浴及使用它制備金屬制品的方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種允許在低溫下電鑄的電鑄熔鹽浴以及使用它制備金屬制品的方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，通過混合氯化鋰(LiCl)與氯化鉀(KCl)而獲得的LiCl-KCl基低共熔混合物通常被用作電鑄熔鹽浴。
例如，將電鑄熔鹽浴總質(zhì)量的0.1～10質(zhì)量％的氯化鎢(WCl2)加到電鑄熔鹽浴中，所述電鑄熔鹽浴是通過將相對于電鑄熔鹽浴總質(zhì)量的45質(zhì)量％的LiCl與55質(zhì)量％的KCl混合制備的。然后，將由陽極和陰極組成的一對電極浸入到電鑄熔鹽浴中，其后，在氬氣(Ar)氣氛下，在約500℃的加熱狀態(tài)下，在這些電極之間供給幾個(gè)A/dm2的電流。如此，鎢(W)沉淀在陰極表面，藉此形成具有規(guī)定形狀的金屬制品。
另一方面，LiCl-KCl基電鑄熔鹽浴具有約352℃的高熔點(diǎn)，因此，不得不在比此溫度更高的溫度進(jìn)行電鑄，例如，在約如上所述的500℃。如果使用具有抗蝕圖(resist pattern)的電鑄模(electroforming mold)作為陰極，基本上由丙烯酸類(acrylic)組成的抗蝕劑熱解，不能獲得規(guī)定形狀的金屬制品，其中所述抗蝕圖是形成于由不銹鋼等制成的導(dǎo)電基材表面之上的。
那么，對于需要高溫的電鑄熔鹽浴如LiCl-KCl基熔鹽浴，可以使用由硅(Si)槽刻蝕(trench etching)獲得的電鑄?；蛴刹Ａб朴?glass transfer)獲得的電鑄模作為陰極。
參考圖4A～4D，現(xiàn)在將描述利用硅槽刻蝕制備電鑄模的方法。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中，相同的參考標(biāo)記(reference character)始終表示相同的或相應(yīng)的部件。
首先，如圖4A中所示，通過濺射將鎳(Ni)膜11形成在Si基材10之上，然后，利用電鍍進(jìn)一步將Ni沉淀在Ni膜11上，以此增加Ni膜11的厚度，如圖4B中所示。此后，如圖4C中所示，Si基材10受到槽刻蝕，以此使Si基材10形成規(guī)定的形狀。最后，如圖4D中所示，將金屬膜12蒸發(fā)沉積在暴露的Ni膜11和Si基材10的表面上。這樣，通過利用Si槽刻蝕制備了電鑄模。
參考圖5A～5D，現(xiàn)在將描述利用玻璃移印制備電鑄模的方法。首先，如圖5A中所示，利用使用同步輻射(synchtron radiation)光的SR石印術(shù)，使抗蝕劑19在由不銹鋼等制成的導(dǎo)電基材1上形成圖案。然后，如圖5B中所示，利用電鍍椅規(guī)定的形狀將Ni膜11形成于導(dǎo)電基材1之上。此后，如圖5C中所示，除去抗蝕劑19，從導(dǎo)電基材1將Ni膜11分離。最后，如圖5D中所示，將Ni膜11的形狀轉(zhuǎn)移到玻璃14上，其后，將金屬膜12蒸發(fā)沉積在玻璃14的表面。如此，通過利用玻璃移印制備了電鑄模。
然而，在利用Si槽刻蝕獲得的電鑄模中，形成了由槽刻蝕引起的條形圖案(strip pattern)。因此，類似的條形圖案也形成在通過利用電鑄模而獲得的金屬制品的表面上。
另外，在利用玻璃移印獲得的電鑄模中，電鑄模的金屬沉淀表面由于多次重復(fù)轉(zhuǎn)移而變得粗糙。因此，通過使用電鑄模而獲得的金屬制品具有低劣的精確度。
而且，在制備如上所述的電鑄模中需要大量的工序，因此，制備電鑄模是昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種允許在低溫下電鑄的電鑄熔鹽浴以及使用其制備金屬制品的方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種含有溴化鋰，溴化銫，以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物的電鑄熔鹽浴。在這里，據(jù)認(rèn)為含于本發(fā)明電鑄熔鹽浴之中的物質(zhì)在電鑄熔鹽浴中至少是部分地離子化的。
在本發(fā)明的電鑄熔鹽浴中，優(yōu)選堿金屬的鹵化物為溴化鉀。
另外，在本發(fā)明的電鑄熔鹽浴中，相對于全部的熔鹽浴，優(yōu)選溴化鋰的摩爾分?jǐn)?shù)與溴化銫的摩爾分?jǐn)?shù)之和設(shè)定為至少在0.5到小于0.95的范圍內(nèi)。
此外，在本發(fā)明的電鑄熔鹽浴中，優(yōu)選溴化鋰與溴化銫的摩爾比(溴化鋰/溴化銫)設(shè)定為至少1.8到至多2.5的范圍內(nèi)。
優(yōu)選本發(fā)明的電鑄熔鹽浴具有低共熔組分。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種制備金屬制品的方法，其包括以下步驟在導(dǎo)電基材上形成抗蝕圖并曝光導(dǎo)電基材的一部分；將具有形成的抗蝕圖的導(dǎo)電基材浸入到上述的電鑄熔鹽浴中，該電鑄熔鹽浴含有即將被沉淀的金屬和/或即將被沉淀的金屬的化合物；以及在導(dǎo)電基材曝光的部分沉淀金屬。
在本發(fā)明的制備金屬制品的方法中，在沉淀金屬時(shí)，優(yōu)選電鑄熔鹽浴的溫度設(shè)定為至多300℃。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，電鑄熔鹽浴是通過混合溴化鋰，溴化銫，以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物而獲得的。
連同附圖，從本發(fā)明下述詳細(xì)的描述中，本發(fā)明前述和其它的目的，特點(diǎn)，方面與優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。


圖1A～1C是用于本發(fā)明中的導(dǎo)電基材的示意性橫斷面圖。
圖2是透視側(cè)面圖，示意性地示出了用于本發(fā)明中的電鑄設(shè)備的一個(gè)例子。
圖3是用于實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)裝置的示意性透視側(cè)面圖。
圖4A～4D是示意性橫斷面圖，示出了在使用常規(guī)的Si槽刻蝕制備電鑄模時(shí)的流程。
圖5A～5D是示意性橫斷面圖，示出了在使用常規(guī)的玻璃移印制備電鑄模時(shí)的流程。
具體實(shí)施方案電鑄熔鹽浴根據(jù)本發(fā)明，提供了一種含有溴化鋰(LiBr)，溴化銫(CsBr)，以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物的電鑄熔鹽浴。在這里，將代替氯化物如常規(guī)的LiCl-KCl基物質(zhì)的溴化物混合以使電鑄熔鹽浴既包含具有更大尺寸的陰離子，也包含具有互不相同尺寸的陽離子(Li+，Cs+)，藉此降低陰離子和陽離子的親合力。另外，通過混合三種或更多種鹵化物，降低了包含電鑄熔鹽浴的熔鹽的熔點(diǎn)。從這樣一種技術(shù)概念出發(fā)，完成了允許在低溫下電鑄的電鑄熔鹽浴。雖然假定了基本上由鹵化物組成的電鑄熔鹽浴允許在更低的溫度下電鑄，但是熔鹽浴已變得不穩(wěn)定且不能夠進(jìn)行實(shí)際的電鑄。
當(dāng)使用電鑄熔鹽浴時(shí)，能在低溫下進(jìn)行電鑄，例如，在至少230℃到至多300℃的范圍內(nèi)。因此，能在抗蝕劑不熱解的溫度下進(jìn)行電鑄。所以，代替通過常規(guī)的復(fù)雜工序而獲得的電鑄模，使用了只具有抗蝕圖的電鑄模，即容易制備，以高精確度地制備由具有高熔點(diǎn)和高強(qiáng)度的金屬如鉻(Cr)，鎢(W)，鈦(Ti)構(gòu)成的金屬制品。
通過熔化并混合LiBr粉，CsBr粉，以及堿金屬的鹵化物粉和/或堿土金屬的鹵化物粉能夠獲得電鑄熔鹽浴。應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的電鑄熔鹽浴可以含有其它的物質(zhì)如不可避免地產(chǎn)生的氧化物。
除了LiBr和CsBr，堿金屬的鹵化物的例子包括氟化鋰(LiF)，氯化鋰(LiCl)，碘化鋰(LiI)，氟化鈉(NaF)，氯化鈉(NaCl)，溴化鈉(NaBr)，碘化鈉(NaI)，氟化鉀(KF)，氯化鉀(KCl)，溴化鉀(KBr)，碘化鉀(KI)，氟化銣(RbF)，氯化銣(RbCl)，溴化銣(RbCl)，碘化銣(RbI)，氟化銫(CsF)，氯化銫(CsCl)，或碘化銫(CsI)。
堿土金屬的鹵化物的例子包括氟化鎂(MgF2)，氯化鎂(MgCl2)，溴化鎂(MgBr2)，碘化鎂(MgI2)，氟化鈣(CaF2)，氯化鈣(CaCl2)，溴化鈣(CaBr2)，碘化鈣(CaI2)，氟化鍶(SrF2)，氯化鍶(SrCl2)，溴化鍶(SrBr2)，碘化鍶(SrI2)，氟化鋇(BaF2)，氯化鋇(BaCl2)，溴化鋇(BaBr2)，或碘化鋇(BaI2)。
在其它的當(dāng)中，優(yōu)選將KBr作為堿金屬的鹵化物混合。在該情況下，具有介于Li+和Cs+尺寸之間的中間尺寸的堿金屬陽離子(K+)能夠進(jìn)一步含于電鑄熔鹽浴中。因此，電鑄熔鹽浴中的陽離子和陰離子之間的親合力能夠進(jìn)一步降低。特別是，當(dāng)使用通過混合LiBr，CsBr和KBr而獲得的電鑄熔鹽浴時(shí)，能夠在進(jìn)一步低的溫度下進(jìn)行電鑄。在這里，僅應(yīng)該包含堿金屬的鹵化物和堿土金屬的鹵化物的至少一種。另外，可以包含一種類型或者兩種或更多種類型的鹵化物。
相對于具有物質(zhì)的量為1的全部電鑄熔鹽浴，優(yōu)選地，進(jìn)行混合使LiBr的摩爾分?jǐn)?shù)與CsBr的摩爾分?jǐn)?shù)之和設(shè)定在至少0.5到小于0.95的范圍內(nèi)。如果摩爾分?jǐn)?shù)之和小于0.5，不能充分地達(dá)到降低通過在電鑄熔鹽浴中包含具有更大尺寸的陰離子和具有不同尺寸的陽離子(Li+，Cs+)之陰離子與陽離子之間的親合力的效果。另一方面，如果摩爾分?jǐn)?shù)之和為0.95或以上，不能充分達(dá)到降低組成電鑄熔鹽浴的熔鹽熔點(diǎn)的效果，所述電鑄熔鹽浴是通過混合除LiBr與CsBr以外的鹵化物而獲得的。
而且，優(yōu)選地，進(jìn)行混合使LiBr與CsBr的摩爾比(LiBr/CsBr)設(shè)定為至少1.8到至多2.5的范圍內(nèi)。如果摩爾比(LiBr/CsBr)小于1.8，太多的具有更大尺寸的陽離子(Cs+)傾向于存在于電鑄熔鹽浴中。因此，不能充分地達(dá)到降低陰離子與通過包含具有不同尺寸之陽離子的陽離子之間的親合力的效果。另一方面，如果摩爾比(LiBr/CsBr)超過2.5，太多的具有更小尺寸的陽離子(Li+)傾向于存在于電鑄熔鹽浴中。因此，不能充分地達(dá)到降低陰離子與通過包含具有不同尺寸之陽離子的陽離子之間的親合力的效果。
此外，優(yōu)選地，將LiBr，CsBr，以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物混合以使電鑄熔鹽浴具有低共熔組分。在該情況下，由于能夠在低共熔點(diǎn)下制備電鑄熔鹽浴，所以能夠在低共熔溫度附近進(jìn)行電鑄。
從上述的技術(shù)概念的觀點(diǎn)來看，本發(fā)明的電鑄熔鹽浴可至少具有三元成分，例如LiBr-CsBr-KBr，LiBr-CsBr-LiF，LiBr-CsBr-LiCl，LiBr-CsBr-LiI，LiBr-CsBr-NaF，LiBr-CsBr-NaCl，LiBr-CsBr-NaBr，LiBr-CsBr-NaI，LiBr-CsBr-KF，LiBr-CsBr-KCl，LiBr-CsBr-KI，LiBr-CsBr-RbF，LiBr-CsBr-RbCl，LiBr-CsBr-RbBr，LiBr-CsBr-RbI，LiBr-CsBr-CsF，LiBr-CsBr-CsCl，LiBr-CsBr-CsI，LiBr-CsBr-MgF2，LiBr-CsBr-MgCl2，LiBr-CsBr-MgBr2，LiBr-CsBr-MgI2，LiBr-CsBr-CaF2，LiBr-CsBr-CaCl2，LiBr-CsBr-CaBr2，LiBr-CsBr-CaI2，LiBr-CsBr-SrF2，LiBr-CsBr-SrCl2，LiBr-CsBr-SrBr2，LiBr-CsBr-SrI2，LiBr-CsBr-BaF2，LiBr-CsBr-BaCl2，LiBr-CsBr-BaBr2，LiBr-CsBr-BaI2，LiBr-CsBr-KBr-LiF，LiBr-CsBr-KBr-LiCl，LiBr-CsBr-KBr-LiI，LiBr-CsBr-KBr-NaF，LiBr-CsBr-KBr-NaCl，LiBr-CsBr-KBr-NaBr，LiBr-CsBr-KBr-NaI，LiBr-CsBr-KBr-KF，LiBr-CsBr-KBr-KCl，LiBr-CsBr-KBr-KI，LiBr-CsBr-KBr-RbF，LiBr-CsBr-KBr-RbCl，LiBr-CsBr-KBr-RbBr，LiBr-CsBr-KBr-RbI，LiBr-CsBr-KBr-CsF，LiBr-CsBr-KBr-CsCl，LiBr-CsBr-KBr-CsI，LiBr-CsBr-KBr-MgF2，LiBr-CsBr-KBr-MgCl2，LiBr-CsBr-KBr-MgBr2，LiBr-CsBr-KBr-MgI2，LiBr-CsBr-KBr-CaF2，LiBr-CsBr-KBr-CaCl2，LiBr-CsBr-KBr-CaBr2，LiBr-CsBr-KBr-CaI2，LiBr-CsBr-KBr-SrF2，LiBr-CsBr-KBr-SrCl2，LiBr-CsBr-KBr-SrBr2，LiBr-CsBr-KBr-SrI2，LiBr-CsBr-KBr-BaF2，LiBr-CsBr-KBr-BaCl2，LiBr-CsBr-KBr-BaBr2，或LiBr-CsBr-KBr-BaI2，應(yīng)當(dāng)指出，上述中的符號如LiBr-CsBr-MX意為將LiBr，CsBr和MX混合以組成本發(fā)明的電鑄熔鹽浴。
制備金屬制品的方法下面，參考圖例將描述本發(fā)明制備金屬制品方法的優(yōu)選實(shí)施例。
首先，參考圖4，例如，制備了由不銹鋼，銅(Cu)，鐵(Fe)，鎳(Ni)等制成的導(dǎo)電基材1。然后，參考圖1B，將抗蝕劑施于導(dǎo)電基材1上并用UV(紫外)線或SR光輻照。在這里，如果使用UV線輻照抗蝕劑2，UV抗蝕劑等就用作抗蝕劑2，并且如果使用SR光輻照，使用PMMA(甲基丙烯酸甲酯)等作為抗蝕劑2。
然后，參考圖1C，將除了用UV線或SR光輻照的抗蝕劑2之外的部分去除以在導(dǎo)電基材1上形成抗蝕圖。并且導(dǎo)電基材1的表面是部分曝光的。這樣形成了電鑄模3。在本發(fā)明中，用如此簡單的方法形成的電鑄模3能夠使用。
例如，將這樣的電鑄模3作為陰極放置在示于圖2的示意性透視側(cè)面圖中的電鑄裝置4中以進(jìn)行電鑄。參考圖2，在氬氣氣氛下，將包括不銹鋼支架(holder)5，能夠密封不銹鋼支架5的蓋6，陽極7，由高純鋁制成的坩堝8，參比電極13，以及測溫的熱電偶15的電鑄裝置4放進(jìn)密閉操作箱(globebox)(沒有示出)中。
將通過熔化并混合LiBr粉與CsBr粉等而獲得的電鑄熔鹽浴9放進(jìn)坩堝8中。在這里，在電鑄模13中電鑄熔鹽浴9包含將被沉淀的金屬和/或?qū)⒈怀恋淼慕饘俚幕衔?。具有高熔點(diǎn)和高強(qiáng)度的金屬如Cr，W或Ti適宜用為電鑄模13中的將被沉淀的金屬。如果這樣的金屬加到溶液中并進(jìn)行電鑄，在陰極H2的產(chǎn)量大于金屬，因?yàn)樵谌康腜h范圍內(nèi)，這種金屬的還原電位低于(較賤金屬)氫的還原電位。因此，如果施加的是金屬的啟動沉淀的充分低的(基準(zhǔn))電位，H2大量產(chǎn)生，并且極難以膜的形狀沉淀金屬。然而，如果使用本發(fā)明的電鑄熔鹽浴9，金屬如Cr，W或Ti具有低于(較賤金屬)堿金屬與堿土金屬的還原電位，并且因此，在陰極上可以沉淀這樣的金屬。在這里，將被沉淀的金屬的化合物的例子包括氯化鎢(WCl2)，氯化鉻(CrCl2)，氯化鈦(TiCl2)，溴化鎢(WBr2)，溴化鉻(CrBr2)，氟化鎢(WF2)，及氟化鉻(CrF2)。
在電鑄熔鹽浴9加熱到約200～300℃的狀態(tài)下進(jìn)行電鑄。在這里，如果在陽極7與充當(dāng)陰極的電鑄模13之間供應(yīng)電流密度不小于1mA/cm2至不大于500mA/cm2的電流，優(yōu)選不小于10mA/cm2至不大于500mA/cm2，更優(yōu)選不小于50mA/cm2至不大于500mA/cm2，上述金屬沉淀在充當(dāng)陰極的電鑄模13的表面上，藉此形成具有規(guī)定形狀的金屬制品。
換言之，如果供應(yīng)上述范圍的電流密度的電流，在更短的時(shí)間內(nèi)可以形成具有更高硬度的金屬制品。
完成電鑄之后，從電鑄熔鹽浴9中取出電鑄模3并用水沖洗。然后，將所想要的金屬制品從電鑄模3分離，并去除附著到分離的金屬制品上的抗蝕劑2，例如，利用灰化。這樣，獲得了具有規(guī)定的形狀的金屬制品。
如上所述，本發(fā)明中，在沉淀金屬時(shí)電鑄熔鹽浴9的溫度被設(shè)定為不大于300℃。因此，即使電鑄模3浸入到電鑄熔鹽浴9中，形成在電鑄模3上的抗蝕劑2也不會熱解。由于能使用只具有形成于導(dǎo)電基材1上的抗蝕劑2的電鑄模3，能夠以更低的成本獲得具有高精確度的金屬制品。
應(yīng)用本發(fā)明的電鑄熔鹽浴及使用其制備金屬制品的方法具有上述的優(yōu)點(diǎn)。因此，該電鑄熔鹽浴及該方法適宜用作制備維氏硬度(HV)不小于600至不大于2000的金屬制品(例如，金屬模)。
實(shí)施例實(shí)施例1～9在示于圖3的示意性透視側(cè)面圖中的實(shí)驗(yàn)裝置18中的坩堝中，制備了具有示于表1中的成分的實(shí)施例1～9中的電鑄熔鹽浴9。然后，將CrCl2以下述的量加到每個(gè)電鑄熔鹽浴中相對于全部的電鑄熔鹽浴，其摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到0.01。其后，實(shí)施例1～9中的各個(gè)電鑄熔鹽浴的溫度在被設(shè)定為250℃或300℃的狀態(tài)下，在實(shí)驗(yàn)裝置18中的Cr極板(Cr plate)17與鎳極板(Ni plate)16之間供應(yīng)10分鐘的10mA/cm2，50mA/cm2或100mA/cm2的電流。基于下述標(biāo)準(zhǔn)，用目測或用光學(xué)顯微鏡評價(jià)沉淀在鎳極板上的Cr的狀態(tài)。評價(jià)結(jié)果示于表1中。注意該實(shí)驗(yàn)是在氬氣氣氛下，在密閉操作箱中操作的。
表1

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)A…極好的沉淀并觀測到金屬團(tuán)簇。
B…好的沉淀并觀測到金屬團(tuán)簇。
C…觀測到沉淀，然而，平滑性不夠充分。沒有觀測到金屬團(tuán)簇。
D…幾乎沒有觀測到沉淀。
所以，如表1中所示，在相對于全部電鑄熔鹽浴，LiBr的摩爾分?jǐn)?shù)與CsBr的摩爾分?jǐn)?shù)之和為至少0.5到小于0.95范圍的實(shí)施例2～4與實(shí)施例6～9中，在250℃和300℃下的Cr的沉淀狀態(tài)好于摩爾分?jǐn)?shù)之和不在上述范圍的實(shí)施例1(0.45)與實(shí)施例5(0.97)中的Cr的沉淀狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)實(shí)施例2～4與實(shí)施例6～9作為電鑄熔鹽浴更穩(wěn)定。
另外，在相對于全部電鑄熔鹽浴，LiBr的摩爾分?jǐn)?shù)與CsBr的摩爾分?jǐn)?shù)之和為至少0.5到小于0.95范圍以及LiBr與CsBr的摩爾比為至少1.8到至多2.5范圍的實(shí)施例2～4與實(shí)施例7與8中，當(dāng)供應(yīng)100mA/cm2的電流時(shí)，Cr的沉淀狀態(tài)好于摩爾比不在上述范圍的實(shí)施例6(1.6)與實(shí)施例9(2.7)中的Cr的沉淀狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)實(shí)施例2～4與實(shí)施例7與8作為電鑄熔鹽浴更穩(wěn)定。
而且，在具有低共熔組分(具有LiBr∶CsBr∶KBr＝56.1∶25∶18.9的摩爾比)的實(shí)施例3中，不僅在300℃，而且在250℃的低溫下，Cr的沉淀狀態(tài)大大好于不具有低共熔組分的其他實(shí)施例中的Cr的沉淀狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)在低溫下實(shí)施例3作為電鑄熔鹽浴相當(dāng)穩(wěn)定。
實(shí)施例10將由PMMA組成的具有50μm厚度的光致抗蝕劑施于邊長為1cm的方形Ni基材表面。用SR光輻照該光致抗蝕劑，并且將除用SR光輻照的區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)的抗蝕劑去除。這樣在Ni基材上形成了具有線/間隔(line/space)為50μm/50μm的格柵狀的抗蝕圖。
將Ni基材作為電鑄模3浸入500克電鑄熔鹽浴9中，所述電鑄熔鹽浴9是放置在示于圖2電鑄裝置4的坩堝中的。在這里，電鑄熔鹽浴9是由LiBr，CsBr與KBr(摩爾比為LiBr∶CsBr∶KBr＝56.1∶25∶18.9)組成的。將CrCl2以下述的量加入電鑄熔鹽浴9中相對于全部的電鑄熔鹽浴9，其摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到0.01。
然后，在電鑄熔鹽浴9的溫度設(shè)定為250℃的狀態(tài)下，在由Cr組成的陽極7與電鑄模3之間供應(yīng)50分鐘具有電流密度為100mA/cm2的電流。此后，加倍電流量，并進(jìn)一步供應(yīng)該加倍量的電流200分鐘。如此，在電鑄模3上獲得了由Cr組成的電鑄產(chǎn)物。在這里，在電鑄期間相對于參比電極13，在陰極的電極電位從-0.90V逐步增加，并在30分鐘后達(dá)到-0.80V。此后，在電流量加倍之后立刻將電極電位降到-0.93V，并隨后在電鑄的分離時(shí)再升高至到達(dá)-0.79V。
此后，從電鑄裝置4中取出電鑄模3并用水沖洗，藉此去除附著到由Cr組成的電鑄產(chǎn)物上的鹽。然后，在干燥電鑄模3與電鑄產(chǎn)物之后，拋光電鑄產(chǎn)物的表面以便提高平滑性并調(diào)整其厚度到200μm。
最后，用等離子灰化去除附著到電鑄產(chǎn)物上的樹脂，就獲得了由Cr組成的金屬制品，其中，所述電鑄產(chǎn)物是從電鑄模3上機(jī)械分離的，所述金屬制品具有形成為柵格狀的凸起部分與在突起之間以柵格狀排列的凸起部分。
這樣獲得的由Cr組成的金屬制品具有800的維氏硬度(HV)。在這里，實(shí)施例10中的金屬制品也是在Ar氣氛下，在密閉操作箱中制備的。
對比例1除了使用由LiCl與KCl(具有LiCl∶KCl＝45∶55的質(zhì)量比)組成的電鑄熔鹽浴9以在400℃的高溫進(jìn)行電鑄之外，如實(shí)施例10中同樣的方式獲得了由Cr組成的金屬制品。在這里，在電鑄期間相對于參比電極13，在陰極的電極電位從-0.85V逐步增加，并在30分鐘后達(dá)到-0.76V。然后，在電流量加倍之后立刻將電極電位降到-0.90V，并隨后在電鑄的分離時(shí)再升高至到達(dá)-0.75V。
當(dāng)用SEM(掃描電子顯微鏡)觀測對比例1中獲得的由Cr組成的金屬制品時(shí)，發(fā)現(xiàn)抗蝕圖沒有轉(zhuǎn)移到該金屬制品上。這可能是因?yàn)橛捎谠?00℃的高溫，電鑄期間電鑄模3上的抗蝕劑變形造成的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種允許在低溫下電鑄的電鑄熔鹽浴以及使用它制備金屬制品的方法。
盡管詳細(xì)地描述并示出了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)明顯地理解，其僅是為了說明與示例，并不是為了限制，本發(fā)明的構(gòu)思和范圍僅由所附權(quán)利要求書的條款限定。
權(quán)利要求
1.一種電鑄熔鹽浴(9)，其包含溴化鋰，溴化銫，以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電鑄熔鹽浴(9)，其中所述堿金屬的鹵化物是溴化鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電鑄熔鹽浴，其中相對于全部電鑄熔鹽浴(9)，所述溴化鋰的摩爾分?jǐn)?shù)與所述溴化銫的摩爾分?jǐn)?shù)之和設(shè)定在至少0.5到小于0.95的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電鑄熔鹽浴(9)，其中所述溴化鋰與所述溴化銫的摩爾比(溴化鋰/溴化銫)設(shè)定在至少1.8到至多2.5的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電鑄熔鹽浴，其中所述電鑄熔鹽浴(9)具有低共熔組分。
6.一種制備金屬制品的方法，其包括如下步驟在導(dǎo)電基材(1)上形成抗蝕圖(2)并曝光所述導(dǎo)電基材(1)的一部分；將所述形成了抗蝕圖(2)的導(dǎo)電基材(1)浸入到根據(jù)權(quán)利要求1的電鑄熔鹽浴(9)中，該電鑄熔鹽浴含有要沉淀的金屬和/或要沉淀的金屬的化合物；以及在導(dǎo)電基材(1)的曝光部分沉淀所述金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的制備金屬制品的方法，其中在沉淀所述金屬時(shí)，所述電鑄熔鹽浴(9)的溫度設(shè)定為至多300℃。
8.一種電鑄熔鹽浴(9)，其是通過混合溴化鋰，溴化銫，以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物而獲得的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電鑄熔鹽浴(9)，其包含溴化鋰，溴化銫以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物。另外，本發(fā)明提供一種制備金屬制品的方法，其包括如下步驟在導(dǎo)電基材(1)上形成抗蝕圖(2)并曝光導(dǎo)電基材(1)的一部分；將形成了抗蝕圖(2)的導(dǎo)電基材(1)浸入電鑄熔鹽浴(9)中，該電鑄熔鹽浴含有要沉淀的金屬和/或要沉淀的金屬的化合物；以及在導(dǎo)電基材(1)的曝光部分沉淀所述的金屬。此外，本發(fā)明還提供一種電鑄熔鹽浴(9)，其是通過混合溴化鋰，溴化銫，以及堿金屬的鹵化物和/或堿土金屬的鹵化物而獲得的。
文檔編號C25D5/00GK1572909SQ20041000504
公開日2005年2月2日 申請日期2004年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者新田耕司, 稻澤信二, 羽賀剛, 伊藤靖彥, 野平俊之, 錦織德二郎 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社