乙內(nèi)酰脲體系無氰電鍍金工藝的研究.pdf

1、金鍍層耐蝕性優(yōu)良，有良好的延展性、釬焊性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗變色能力好。電鍍金工藝現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電器、印刷電路板等電子元件制造、國防科技以及精飾加工領(lǐng)域。傳統(tǒng)的氰化物電鍍金溶液電流效率高、分散能力和覆蓋能力良好、鍍層結(jié)晶細(xì)致。但氰化物電鍍金溶液含有劇毒的氰化物，污染環(huán)境、廢液處理困難。因此，從安全、環(huán)境保護(hù)、廢液處理等方面綜合考慮，電鍍金技術(shù)應(yīng)該向無氰電鍍的方向發(fā)展。
　　本文通過對(duì)三種無氰電鍍金體系的對(duì)比研究，確

2、定了5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲為金離子的配位劑。針對(duì)該體系存在的缺點(diǎn)，對(duì)加速劑、光亮劑進(jìn)行了研究。通過單因素實(shí)驗(yàn)，考察了鍍液組成及工藝參數(shù)對(duì)鍍層外觀、沉積速度及鍍層微觀形貌的影響。研究結(jié)果表明，金鹽含量、配位劑含量、溫度及電流密度對(duì)鍍層微觀形貌及沉積速度的影響較大。優(yōu)化后的鍍液組成及工藝參數(shù)為：三氯化金10g/L；5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲100g/L；磷酸鈉75g/L；溫度40℃；pH值9；電流密度3A/dm2。在該工藝條件下可以以較高的沉積

3、速度獲得光亮、均一、結(jié)合力良好的鍍金層。為了進(jìn)一步提高鍍層質(zhì)量，對(duì)脈沖電鍍金工藝進(jìn)行了研究。采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了脈沖工藝參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上研究了脈沖頻率、脈沖占空比、脈沖平均電流密度對(duì)鍍層外觀、沉積速度及鍍層微觀形貌的影響。優(yōu)化后的脈沖工藝參數(shù)為：脈沖頻率3kHz，脈沖占空比60％，平均電流密度3A/dm2。
　　采用SEM、AFM測(cè)試了鍍層的微觀形貌，采用XRD測(cè)試了鍍層的晶體結(jié)構(gòu)。測(cè)試結(jié)果表明，鍍層結(jié)晶細(xì)致均勻，添加劑的加入使鍍

4、層晶面的擇優(yōu)取向發(fā)生改變。對(duì)鍍液分散能力、覆蓋能力及穩(wěn)定性的測(cè)試結(jié)果表明，鍍液分散能力、覆蓋能力良好，穩(wěn)定性較好。通過循環(huán)伏安曲線、陰極極化曲線、計(jì)時(shí)電流法等電化學(xué)測(cè)試方法對(duì)金的電沉積過程及添加劑的作用機(jī)理進(jìn)行了初步研究。循環(huán)伏安曲線測(cè)試結(jié)果表明，5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲無氰鍍金液在電鍍工藝范圍內(nèi)性能穩(wěn)定，無副反應(yīng)發(fā)生。本體系中金的電沉積過程為不可逆電極過程。光亮劑的加入能夠抑制陰極峰電流，使沉積電勢(shì)負(fù)移。陰極極化曲線測(cè)試結(jié)果表明，光亮劑