超聲電沉積錫鉍合金研究.pdf

1、為了改變固體材料的表面性能或制取特定成分和性能的金屬材料,人們采用電沉積或電鍍方法在金屬基體上沉積金屬層.由于采用電沉積所得沉積層結(jié)合力好、結(jié)晶細(xì)小而又均勻,并且可以獲得良好的物理和化學(xué)性能,因此,常常被用作各種防護、裝飾及滿足各種特殊要求,并在機械、電子、汽車、國防、航空航天等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用.
　　作為可焊性的純錫層在電子工業(yè)和輕工業(yè)中廣泛應(yīng)用.多年來,國內(nèi)外電化學(xué)工作者對酸性電沉積錫進行了多方面研究.由于酸性光亮電沉積錫具

2、有沉積速度快、可焊性優(yōu)良、接觸電阻低和耐蝕性好等優(yōu)點,至今仍在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用.但純錫層也有貯存期短、鍍液和鍍層不穩(wěn)定等缺點,酸性光亮錫鉍合金具有表面結(jié)構(gòu)致密、孔隙率小、抗氧化能力強等優(yōu)點,尤其可焊性非常理想,是理想的和有發(fā)展前途的可焊性錫的替代品.要獲得令人滿意的沉積層,添加劑性能的好壞是關(guān)鍵因素之一.為此,我研制了一種集光亮、分散和穩(wěn)定作用于一體的多功能鍍錫添加劑,結(jié)果表明:所得的鍍錫層結(jié)晶細(xì)致、光亮、耐蝕、可焊性好;操作過程得以簡化

3、,電解液易于維護、管理并得以穩(wěn)定.
　　超聲波具有空化效應(yīng)、機械效應(yīng)和熱效應(yīng)的特點,這些效應(yīng)對電沉積過程的作用主要有清洗作用、析氫作用和攪拌作用等;將超聲波的特點與電沉積相結(jié)合產(chǎn)生了特殊效果:樣品的SEM照片和XRD圖譜表明沉積層更致密均勻,對鍍層的可焊性、高低溫穩(wěn)定性及耐蝕性等性能測試說明比純錫層好,用光柵光譜法對鍍層成份的分析顯示超聲波影響和改變了沉積層的組成;對鍍液性能的測試表明,超聲波提高了沉積速度和陰極電流效率,并且兩者

4、隨著超聲功率的增加而增大,這是由于超聲波的介入加速了電極過程的緣故;超聲波的作用還在于拓寬了電流密度范圍和溫度范圍,操作時無需其它機械攪拌,因而又改善和優(yōu)化了操作條件;另外,由于超聲波的作用,添加劑的用量明顯加大.
　　對電沉積錫鉍合金的作用機理進行了初步探討,通過對電沉積錫鉍合金的極化曲線和循環(huán)伏安曲線的測量表明,添加劑的加入和超聲波的介入都使陰極的極化增加,改變了電極過程,使結(jié)晶生長機理得到改良.對不同條件下電沉積樣品的XRD