乙内酰脲碱性无氰镀铜工艺的研究OA北大核心

目的目前比较成熟的电镀铜工艺大多涉及氰化物,但相关工艺存在环保等问题,因此开发新型的无氰镀铜工艺,替代传统的氰化镀铜工艺,长期以来一直是研究的热点。方法以氯化亚铜为铜源,选用乙内酰脲作为镀液配位剂,结合其他成分,并优化乙内酰脲浓度、镀液温度以及pH值等工艺参数,在Q235低碳钢片上实现铜的电沉积。通过极化曲线和循环伏安曲线讨论镀液的极化度和成膜机理,利用扫描电子显微镜和金相显微镜观察镀层的微观形貌,并通过X射线晶体衍射仪研究乙内酰脲添加剂对镀层中铜的成核及生长所起到的作用。计算了乙内酰脲体系电沉积铜的电流效率,通过在完整镀液中加入Q235钢片静置24h,验证是否发生置换反应。结果研究表明,铜的电沉积符合连续成核生长模式,循环伏安曲线表明加入乙内酰脲后在-0.73V附近出现了铜的阴极还原峰;加入乙内酰脲和三乙烯四胺的复合添加剂使沉积电位负移,增大了极化;乙内酰脲体系所得铜镀层更为平整,结晶粒更为细小,XRD测试表明乙内酰脲体系镀铜层沿(200)晶面择优生长,相关体系的电流效率可高达91%,验证了镀液体系没有发生置换反应。该配方及工艺条件为:氯化亚铜10.0 g/L,乙内酰脲34.7 g/L,无水Na_(2)SO_(4)20 g/L,三乙烯四胺0.1 g/L,NaCl 10.0g/L,pH值9~10,温度45℃,电流密度2.0A/dm^(2)。结论相关镀液用于无氰镀铜工艺,镀层平整致密。