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重污染環(huán)境。開發(fā)環(huán)保的無氰電鍍工藝一直是學術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的迫切追求，也是實現(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絡合劑能增強絡合銅

3、能力，增大陰極極化，并且使鍍層的晶粒細化，但過高的游離HR絡合劑含量不僅使得溶液的電流效率降低而且會使陽極傳質(zhì)過程受阻導致溶解不暢；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