堿性無氰鍍銅體系開發(fā)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的鍍銅體系主要是氰化鍍銅體系，但氰化物的劇毒性嚴(yán)重污染環(huán)境。開發(fā)環(huán)保的無氰電鍍工藝一直是學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的迫切追求，也是實(shí)現(xiàn)電鍍行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。本課題研究開發(fā)了一種能夠替代氰化鍍銅體系的堿性無氰電鍍體系——HR 堿性無氰鍍銅體系。 研究不同陰極電流密度分布下的鍍層，結(jié)果說明：體系HR/Cu摩爾比范圍應(yīng)控制在3/1～5/1；CO32-的濃度與體系pH值有關(guān)，其最佳范圍是0.6 mol/L～1.0 mol/L，pH值最佳

2、范圍為9.5～10；HR體系的最佳添加劑為乳酸，其最佳濃度為3.6g/L；溫度的最佳范圍是20℃～40℃；體系陰陽極面積之比范圍為S 陰/S陽=0.5～2。因此該體系電沉積銅的工藝參數(shù)為Cu2+0.1mol/L，HR 0.4 mol/L,CO32-0.8 mol/L,乳酸3.6g/L，pH 9.7，S陰/S陽=1，體系電流密度為1A/dm2。 不同工藝下的陰陽極極化以及鍍層的結(jié)晶取向和鍍層形貌結(jié)果說明：游離HR絡(luò)合劑能增強(qiáng)絡(luò)合銅

3、能力，增大陰極極化，并且使鍍層的晶粒細(xì)化，但過高的游離HR絡(luò)合劑含量不僅使得溶液的電流效率降低而且會(huì)使陽極傳質(zhì)過程受阻導(dǎo)致溶解不暢；CO32-是該體系的第二配體，能提高陰極極化，并能夠使陽極溶解順暢，使鍍層細(xì)致光亮；乳酸添加劑能夠吸附在陰極表面使得溶液析氫電位負(fù)移并且減緩了析氫的速度；溫度的提高減小了陰極過程的濃差極化，能使溶液中的放電離子迅速遷移到陰極表面。 HR體系和氰化體系電沉積銅的電解液性能和鍍層性能比較結(jié)果說明：HR鍍