2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有質(zhì)量輕、化學(xué)穩(wěn)定性好、易加工等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在汽車、廣告、醫(yī)學(xué)、通訊以及建筑等多個(gè)領(lǐng)域。此外,丙烯酸酯粘合劑性能優(yōu)異,應(yīng)用廣泛,開發(fā)PMMA表面鍍層技術(shù)對(duì)組合體EMC有重要意義。若在PMMA表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅與電鍍鎳,可使其在保持自身優(yōu)良特性的基礎(chǔ)上兼具金屬光澤以及導(dǎo)電、電磁屏蔽等優(yōu)良性能,能有效拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。
  傳統(tǒng)的化學(xué)鍍銅采用甲醛為還原劑能制備性能優(yōu)異的銅鍍層,但是存在鍍液不穩(wěn)定、甲醛揮發(fā)等

2、問題,不適應(yīng)目前對(duì)于環(huán)保的要求,因此有必要開發(fā)環(huán)保型的化學(xué)鍍銅體系。次亞磷酸鈉化學(xué)鍍銅體系有穩(wěn)定性高、對(duì)基體腐蝕性小以及工藝參數(shù)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)而成為研究熱點(diǎn),但在如何降低鍍層中鎳含量方面需要進(jìn)一步研究。
  本文先采用次亞磷酸鈉為還原劑、檸檬酸三鈉為穩(wěn)定劑在PMMA表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明影響化學(xué)鍍銅速率與鍍層電阻的綜合指標(biāo)因素排序?yàn)椋毫蛩徭嚕緶囟龋緋H>硫酸銅>檸檬酸三鈉>次亞磷酸鈉,基本鍍液配方與工藝條件為:硫酸銅8g

3、/L,檸檬酸三鈉12g/L,硼酸30g/L,硫酸鎳1.6g/L,次亞磷酸鈉36g/L, pH8.5,溫度70℃。利用單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)基本鍍液配方及工藝進(jìn)行優(yōu)化,綜合考慮鍍層質(zhì)量、鍍層結(jié)合力以及鍍液穩(wěn)定性等指標(biāo),確定次亞磷酸鈉化學(xué)鍍銅體系最佳配方及工藝為:硫酸鎳1.4g/L,硫酸銅/檸檬酸三鈉11:19.25,次亞磷酸鈉36g/L,H3BO330g/L,pH9.0,溫度70℃。在該最佳工藝條件下制備的銅鍍層電阻在50~60mΩ/sq,鍍層結(jié)合

4、力為2~3級(jí),鍍速為6.5~7μm/h。
  通過測定不同硫酸鎳、硫酸銅、檸檬酸三鈉、次亞磷酸鈉濃度與溫度、pH實(shí)驗(yàn)所對(duì)應(yīng)的化學(xué)鍍銅速率,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸處理,得出次亞磷酸鈉化學(xué)鍍銅體系動(dòng)力學(xué)方程式為:
  在確定基本鍍液組成前提下,研究了硫脲、亞鐵氰化鉀以及PEG6000對(duì)化學(xué)鍍銅的影響。結(jié)果表明硫脲加入使鍍銅速率先減小后增大,可以明顯改善微觀形貌,增加表面球狀顆粒,對(duì)鍍層成分影響不大;當(dāng)濃度低于0.5ppm時(shí),促進(jìn)(111

5、)晶面生長;濃度高于0.5ppm時(shí),對(duì)(111)晶面生長存在抑制。
  亞鐵氰化鉀能夠顯著降低化學(xué)鍍銅速度,并減少鍍層表面顆粒團(tuán)聚,增加鍍層光澤;可以促進(jìn)(111)晶面發(fā)育;對(duì)鍍液陽極反應(yīng)幾乎沒影響,但可以明顯抑制陰極還原反應(yīng),因此可以認(rèn)為亞鐵氰化鉀主要通過抑制陰極反應(yīng)來控制反應(yīng)過程。
  一定量PEG6000(10~15ppm)可以增加鍍層緊密程度鍍層導(dǎo)電性,但濃度過高時(shí)(20ppm),鍍速過慢,鍍層表面不連續(xù),影響鍍層質(zhì)

6、量;控制一定濃度PEG可以用于改善鍍層微觀形貌,增加鍍層中鎳含量;PEG對(duì)各個(gè)晶面的發(fā)育情況影響不大。
  綜合選擇不同添加劑濃度(硫脲0.5ppm,亞鐵氰化鉀4ppm, PEG600010ppm),可以明顯改善鍍層質(zhì)量,電阻降低至40~45mΩ/sq,鍍層結(jié)合力控制在1~2級(jí),鍍層由深褐色變?yōu)殂~紅色。
  在經(jīng)過化學(xué)鍍銅的PMMA表面進(jìn)行電鍍鎳。通過正交與單因素實(shí)驗(yàn)研究了硫酸鎳、溫度、pH、電流密度等工藝共同影響鎳鍍層質(zhì)量

7、、陰極電流效率以及鍍液電化學(xué)性質(zhì),通過實(shí)驗(yàn)得出最佳工藝配方為硫酸鎳180g/L,氯化鎳60g/L,硼酸60g/L,pH5~5.5,溫度60℃,電流密度選擇3~4A/dm2。
  在電鍍液中加入硫脲與香豆素用于改善鍍層質(zhì)量,結(jié)果表明硫脲可以起到細(xì)化晶粒的作用,過大硫脲濃度會(huì)導(dǎo)致陰極極化過大,降低鍍速與電流效率,導(dǎo)致鍍層表面出現(xiàn)氣泡或者針孔,同時(shí)在固定電流密度下,燒焦區(qū)域增加,一般硫脲濃度選擇2~3mg/L。
  較低濃度香豆素

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