材料表面工程第七章

材料表面工程第七章第一頁，共六十五頁，2022年，8月28日7-1概述

水溶液中金屬離子沉積一般按M2++2eM還原反應(yīng)進行。

按金屬離子獲得還原所需電子的方法不同，分為電沉積和無外電源沉積兩大類。前者稱為電鍍，后者稱為化學(xué)鍍或無電鍍(ElectrolessP1ating)。

第二頁，共六十五頁，2022年，8月28日

化學(xué)鍍特點：

①鍍覆過程不需外電源驅(qū)動；②均鍍能力好，形狀復(fù)雜、有內(nèi)孔的鍍件可獲得均勻鍍層；

③孔隙率低；④鍍液通過維護、調(diào)整可反復(fù)使用，但使用周期有的；⑤可在金屬、非金屬以及有機物上沉積鍍層。

第三頁，共六十五頁，2022年，8月28日

化學(xué)鍍層具有良好的耐蝕性、耐磨性、釬焊性及其它特殊的電學(xué)或磁學(xué)等性能。不同成分的鍍層，其性能變化很大，因此在電子、石油、化工、航空航天、機械等領(lǐng)域獲得日益廣泛的應(yīng)用。

第四頁，共六十五頁，2022年，8月28日金屬離子還原的電子來源

化學(xué)鍍時，還原金屬離子所需電子是通過化學(xué)反應(yīng)直接在溶液中產(chǎn)生的。完成過程有如下三種方式：(1)通過電荷交換進行沉積（置換法）為實現(xiàn)電荷交換沉積，被鍍的金屬M1(如Fe)必須比沉積金屬M2(如Cu)的電位更負。金屬M2在電解液中以離子方式存在。工程中稱它為浸鍍。第五頁，共六十五頁，2022年，8月28日當(dāng)金屬M1完全被金屬M2覆蓋時，則沉積停止，所以鍍層很薄。鐵浸鍍銅，鋁鍍鋅就是這種電荷交換。浸鍍不易獲得實用性鍍層，常作為其它鍍種的輔助工藝。第六頁，共六十五頁，2022年，8月28日(2)接觸沉積除了被鍍金屬Ml和沉積金屬M2外，還有第三種金屬-輔助金M3。輔助金屬的電位應(yīng)低于沉積出的金屬。在含有M2離子的溶液中，將Ml-M3兩金屬連接，Ml和M3構(gòu)成原電池，后者活性較強是陽極，被溶解釋放出電子，使M2還原沉積在Ml上。當(dāng)接觸金屬Ml完全被M2覆蓋后，沉積停止。在沒有自催化功能材料上化學(xué)鍍鎳時，常用接觸沉積引發(fā)鎳沉積起鍍。第七頁，共六十五頁，2022年，8月28日(3)還原沉積由還原劑被氧化而釋放自由電子，把金屬離子還原為金屬原子。其反應(yīng)方程式為：

Rn+

2e+R(n+2)+(催化)還原劑氧化

M2++2eM金屬離子還原一般化學(xué)鍍主要是指這種還原沉積化學(xué)鍍。

第八頁，共六十五頁，2022年，8月28日實現(xiàn)化學(xué)鍍的條件：

(1)

鍍液中還原劑的還原電位要顯著低于沉積金屬的電位，使金屬有可能在基材上被還原而沉積出來。

(2)

配好的鍍液不產(chǎn)生自發(fā)分解，當(dāng)與催化表面接觸時，才發(fā)生金屬沉積過程。第九頁，共六十五頁，2022年，8月28日(3)調(diào)節(jié)溶液的pH值、溫度時，可以控制金屬的還原速率，從而調(diào)節(jié)鍍覆速率。(4)被還原析出的金屬具有催化活性，這樣氧化還原沉積過程才能持續(xù)進行，鍍層連續(xù)增厚。(5)反應(yīng)生成物不妨礙鍍覆過程的正常進行，即溶液有足夠的使用壽命。第十頁，共六十五頁，2022年，8月28日7-2化學(xué)鍍鎳

化學(xué)鍍鎳是化學(xué)鍍中研究最活躍、應(yīng)用范圍最廣的鍍種。

第十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日

化學(xué)鍍鎳原理

1．原子氫態(tài)理論

該理論認為，鎳的沉積是依靠鍍件表面的催化作用，使次亞磷酸根分解析出初生態(tài)原子氫：Habs為吸附在表面的原子態(tài)氫，在鍍件表面使Ni2+還原成金屬鎳：同時原子態(tài)氫又與H2PO2作用使磷析出：由這一理論導(dǎo)出的次亞磷酸根的氧化和鎳的還原反應(yīng)可綜合為：

第十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日2．氫化物理論

該理論認為，次亞磷酸鹽在催化表面催化脫氫生成還原能力更強的H：

在催化表面上，H

使Ni2+還原生成金屬鎳：

Ni2++2H－

=Ni+H2

（8-8）同時溶液中的H+與H

相互作用生成H2：磷來源于中間產(chǎn)物偏磷酸根(PO2)，在酸性條件下，由下述反應(yīng)生成：鎳還原的總反應(yīng)式可表示為：

第十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日3．電化學(xué)理論

該理論認為，次亞磷酸根被氧化釋放出電子，使Ni2+還原為金屬鎳：

次亞磷酸根得到電子析出磷：鎳還原總反應(yīng)式為：

第十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日電化學(xué)理論還認為，化學(xué)鍍鎳過程是依靠產(chǎn)生原電池的作用，在電池的陽極和陰極分別發(fā)生下述反應(yīng)：陽極：陰極：

第十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日上述三種理論對化學(xué)鍍鎳的過程都能作出一定解釋，但都不能完全解釋所有現(xiàn)象。這三種理論中，原子氫態(tài)理論得到較廣泛的承認。第十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日還原劑氧化釋放電子過程需要能源和具有催化作用的金屬表面能源可從加熱槽液獲得，而催化金屬，只有元素周期表中第Ⅷ族金屬如鈀、銠、鉑、鐵、鈷、鎳和少數(shù)貴金屬如金、銀等。這些金屬之所以具有催化性質(zhì)，主要是由于原子結(jié)構(gòu)中外層的d電子起到脫氫劑的作用。第十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日熱力學(xué)和動力學(xué)分析：從熱力學(xué)分析：

還原劑次亞磷酸鈉氧化釋放電子的可逆電位為：

E=-0.5040.06pH(V)(酸性槽液)E=-0.5040.09pH(V)(堿性槽液)

Ni離子的還原可逆電位為：

E=-0.25(V)在酸、堿性電解液中，還原劑把Ni2+還原為金屬鎳的反應(yīng)均可進行。第十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日從動力學(xué)分析：由還原劑的氧化反應(yīng)和鎳離子的還原反應(yīng)兩個過程控制。如果槽液溫度恒定，當(dāng)pH高時，有利于Ni的析出，而磷的還原速率下降，鍍層中，磷含量較低，所以堿性鍍液的鍍層，含磷量較低。反之，pH值低，有利于磷的析出，所以酸性電解液中，鍍層中磷含量較高。第十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日化學(xué)鍍鎳工藝

1．鍍液成分及工藝條件

化學(xué)鍍液一般包含金屬鹽、還原劑、配合劑、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑、加速劑、潤濕劑和光亮劑等。

(1)鎳鹽:一般采用硫酸鎳或氯化鎳。鍍液鎳鹽濃度高，沉積速率較快，但穩(wěn)定性下降。鍍覆過程中需及時補充鎳鹽，以保持鍍速穩(wěn)定。加入其它金屬鹽，可形成鎳基多元合金的鍍層。第二十頁，共六十五頁，2022年，8月28日(2)還原劑:化學(xué)鍍鎳的還原劑最常用的是次亞磷酸鹽，所得鍍層是Ni-P合金；若硼氫化物(NaBH4)、胺基硼烷，得到的鍍層為Ni-B合金。(3)配合劑:配合劑與鎳離子形成穩(wěn)定的配合物，用來控制可供反應(yīng)的游離鎳離子量，起穩(wěn)定槽液和抑制亞磷酸鹽沉淀的作用。常用的配合劑有乳酸、蘋果酸、琥珀酸、甘氨酸、丙酸、羥基乙酸及它們的鹽類。第二十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日(4)加速劑:配合劑控制沉積速率，有時會使沉積速率很慢，不適合生產(chǎn)要求。為提高鎳的沉積速率，常加入加速劑。乳酸、羥基乙酸、琥珀酸、丙酸、醋酸及它們的鹽類，以及某些氟化物都有明顯的增速作用。第二十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日(5)穩(wěn)定劑:為控制鎳離子的還原和使還原反應(yīng)只在鍍件表面上進行，并使鍍液不會自發(fā)分解，必須加入穩(wěn)定劑。常用穩(wěn)定劑有：①含硫化合物，如硫脲、硫代硫酸鹽等；②含氧的陰離子物質(zhì)，如銅酸鹽、碘酸鹽等；③重金屬離子，如鉛、鉍、錫、鎘等離子。第二十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日

(6)光亮劑和潤濕劑:化學(xué)鍍鎳層一般是半光亮的，對有裝飾性要求的鍍件可加入光亮劑提高表面光亮度。

某些基材在有些化學(xué)鍍鎳液中潤濕性不太好，造成針孔率高或出現(xiàn)花紋，可添加潤濕劑，使鍍層質(zhì)量得到改善。常用的潤濕劑是親水性強的陰離子型表面活性劑，如磺酸鹽等。第二十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日(7)鍍液的pH值:pH值是化學(xué)鍍鎳的重要工藝參量，對化學(xué)鍍鎳有多方面的影響。

①隨pH值減小，鍍速降低；②pH值升高，鍍層中磷含量降低；③pH值太高，鍍液穩(wěn)定性下降，易于自發(fā)分解；④pH值高，亞磷酸鹽溶解度降低，使鍍層粗糙；⑤pH值對鍍層內(nèi)應(yīng)力和結(jié)合力亦有影響。第二十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日(8)鍍液溫度:溫度是影響鍍速的最重要的參數(shù)，是氧化還原過程所需能量的來源。

大多數(shù)鍍液施鍍溫度在80～95℃間進行，低于65℃，沉積速率很慢，難得到健全的鍍層。只有少數(shù)鍍液能在室溫至70℃施鍍。隨溫度升高，沉積速率升高。但溫度過高，鍍液的穩(wěn)定性降低，有分解危險，并導(dǎo)致鍍速過高、鍍層結(jié)合力可能會降低。施鍍過程中，鍍液工作溫度變化要控制在±2℃內(nèi)。

第二十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日

化學(xué)鍍鎳的前處理和后處理工藝流程：鍍件的鍍前處理施鍍到所需鍍層厚度出槽清洗后處理。

(1)鍍前處理:化學(xué)鍍的前處理與電鍍的前處理基本上是相似的，包括除油、除銹、表面活化。但對化學(xué)鍍要求更嚴。每道工序間必須用清水和蒸餾水(去離子水)沖洗干凈，活化時，要保證基材金屬晶格完全暴露，并要防止再生成氧化膜而鈍化。第二十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日(2)鍍后處理:鍍后處理包括鈍化、封閉、去氫和熱處理。經(jīng)鈍化處理，鍍層的耐蝕性有所提高。

用有機清漆和封閉劑亦可提高耐蝕性。

熱處理可以改變鍍層硬度和改善結(jié)合力，熱處理最好在真空或惰性氣氛中進行。在空氣爐中，超過260℃將會使鍍層氧化、變色。

第二十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日鍍液維護

在沉積反應(yīng)過程中，鍍液的主鹽、還原劑不斷消耗，pH值逐漸降低，亞磷酸根逐漸增多，這些都會破壞鍍液的化學(xué)平衡，影響鍍速、鍍層質(zhì)量和鍍液的穩(wěn)定性。要經(jīng)常監(jiān)測鍍液成分的變化，按消耗量定期補充鎳鹽、還原劑，調(diào)整pH值到設(shè)定范圍，清除累積的亞磷酸根，使它的含量保持在亞磷酸鎳的沉淀濃度以下。

第二十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日

化學(xué)鍍鎳層的組織結(jié)構(gòu)和性能

1．鍍層的組織結(jié)構(gòu)（1）Ni-P合金鍍層:鍍層中磷含量一般為6％～12％，與鍍液組成、pH值及施鍍溫度有關(guān)。

當(dāng)磷含量質(zhì)量分數(shù)達到8.5％時呈非晶態(tài)，低于這一含量為微晶狀態(tài)。晶體尺寸在1.4～11.9nm范圍。

鍍層在220～260℃加熱，N3P化合物開始析出，并存在N2P，N5P2的過渡相。對非晶態(tài)合金，250℃(1h)開始晶化，約在320～400℃完成晶化過程。

第三十頁，共六十五頁，2022年，8月28日（2）Ni-B合金:Ni-B鍍層中硼含量一股為0.2％～7％，鍍液成、pH值、溫度影響鍍層中硼的含量。

Ni-B合金不能形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，在鍍態(tài)下是鎳硼化物的玻璃態(tài)和鎳晶態(tài)組成的混合結(jié)構(gòu)。

在低于250℃熱處理，形成Ni3B顆粒，在370～380℃熱處理后，得到組織為Ni-B化合物的混合物(N3B和N2B)和鎳晶體。第三十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日2．機械性能(1)強度、塑性及彈性系數(shù)：化學(xué)鍍鎳層具有高的強度和彈性模數(shù)，而塑性較差。強度和塑性受合金成分和熱處理的影響。第三十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日(2)硬度：

Ni-P合金鍍層，其鍍態(tài)硬度為500～600HV。經(jīng)熱處理后，其最高硬度可達1000～1100HV。

Ni-B合金鍍層，其鍍態(tài)硬度約為650～750HV，經(jīng)熱處理后，最高硬度可達1200HV，經(jīng)特殊熱處理，還可使硬度升高到1700～2000HV。第三十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日(3)耐磨性：化學(xué)鍍鎳合金層有優(yōu)良的耐磨性，特別在粘著磨損條件下，其表現(xiàn)更為優(yōu)越。與Ni-P合金相比，Ni-B合金表現(xiàn)出更好的耐磨性。

(4)結(jié)合力(附著力)：對于大部分金屬基體，化學(xué)鍍鎳合金具有很好的結(jié)合力，經(jīng)適當(dāng)后處理，可進一步提高結(jié)合力。第三十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日(5)內(nèi)應(yīng)力：

鍍層內(nèi)應(yīng)力與鍍層成分、基材、槽液成分、鍍層厚度、鍍速、后處理、鍍層結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。

對Ni-P，Ni-B鍍層，一般為拉應(yīng)力，在Ni-P鍍層，當(dāng)P≥10％時，內(nèi)應(yīng)力可為零或壓應(yīng)力。第三十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日

3．物理性能

(1)密度：

Ni-P鍍層的密度隨磷含量而變化。從8.5g/cm3(低P)～7.75g/crn3(高P)變化。

(2)熱導(dǎo)性：

Ni-P的導(dǎo)熱系數(shù)為4.2～5.46J/(cmsC)，而純鎳為83.16J/(cmsC)。

(3)電阻率：

Ni-P合金電阻率一般為50～90cm，磷含量變化、熱處理均會使電阻率改變。

第三十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日(4)熱膨脹系數(shù)：

Ni-P合金鍍層的熱膨脹系數(shù)隨磷含量而變。

(5)磁性能：

Ni-P合金鍍層的磁性受磷含量的影響，當(dāng)P>10％時，鍍層處于完全非晶狀態(tài)，鍍層為非磁性的；當(dāng)含磷量較低、鍍層略有些磁性，經(jīng)熱處理后，鍍層發(fā)生晶化轉(zhuǎn)變，其磁性明顯增大。

(6)熔點：鎳合金的熔點主要取決于鍍層成分，當(dāng)含7％～9％P時，Ni-P鍍層熔點為880℃，降低磷含量可以提高熔點。

Ni-B合金的熔點比Ni-P高，一般在1080～1390℃之間。第三十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日4．耐腐蝕性化學(xué)鍍鎳層的耐蝕性受鍍層成分(P，B或其它合金元素含量及雜質(zhì))、鍍液成分、熱處理和鍍層缺陷(針孔率、裂紋)的影響。Ni-P鍍層在鍍態(tài)下為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，并且P的存在，提高鍍層的鈍化能力，因而具有優(yōu)異的耐腐蝕性。Ni-P鍍層幾乎不受堿液、中性鹽水、淡水和海水的腐蝕，在有機溶劑、非氧化性酸中有很強的抗蝕能力，但在強氧化性介質(zhì)(例如濃硝酸、濃硫酸及FeCl3等高價鹵化物)中，耐腐蝕性很差。第三十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日

5．釬焊性化學(xué)鍍鎳層有很好的釬焊性。電子工業(yè)中輕金屬元件(如鋁金屬等)經(jīng)化學(xué)鍍鎳后，可提高釬焊性能。交流電機上的鋁散熱片，經(jīng)化學(xué)鍍鎳后能改善鋁表面的釬焊性，使之與硅晶體管很好連接，從而可代替銅和鋼的散熱片。第三十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日

化學(xué)鍍鎳合金技術(shù)的發(fā)展前景

1．合金系的發(fā)展為改善化學(xué)鍍鎳合金的某些性能或賦予它新的性能，三元、多元鎳合金鍍層是鍍層合金系的主要發(fā)展方向。

第四十頁，共六十五頁，2022年，8月28日復(fù)層鍍也是一個誘人的發(fā)展方向，它可以改善整體鍍層的結(jié)合力和其它性能。

鍍層合金系的改變，使鍍層的耐磨性、耐蝕性、電磁性、導(dǎo)電性、電阻穩(wěn)定性、耐高溫性能、熔點、膨脹系數(shù)和釬焊性等等都得到提高或改善，使之具有更多的特殊使用性能。第四十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日2．鍍液配方的發(fā)展

(1)改善常規(guī)合金系的鍍液，使壽命更長，易于維護，降低成本；

(2)發(fā)展與基材相適應(yīng)的鍍液配方；

(3)不同鍍層成分，鍍液配方亦不相同，要取得不同的鍍層合金組成，必須研制出相應(yīng)的鍍液配方。第四十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日3．工藝的發(fā)展

其發(fā)展趨向主要有：(1)利用現(xiàn)代物理、化學(xué)、電化學(xué)的新技術(shù)，改善表面鍍前處理質(zhì)量；(2)發(fā)展施鍍過程中的自動監(jiān)控技術(shù)；第四十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日(3)鍍層厚度現(xiàn)場測控技術(shù)；(4)先進、嚴密的生產(chǎn)線管理系統(tǒng)；(5)發(fā)展中、低溫施鍍工藝，以便于控制，節(jié)約能源；(6)特殊化學(xué)鍍鎳工藝以滿足大尺寸零件或超厚鍍層的需要。第四十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日4．應(yīng)用的發(fā)展(1)適用于嚴重腐蝕磨損條件的鍍層，以取代貴重的整體合金材料；(2)作提高零部件的應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞和微動磨損的防護鍍層；(3)利用鍍層的磁特性，開發(fā)在電器、計算機、遙控技術(shù)中的應(yīng)用。

第四十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日(4)利用某些鎳合金系的特殊電性能，擴大其在電子工業(yè)中的應(yīng)用；(5)利用化學(xué)鍍鎳層具有較高的勢壘和較低的光反射性，制造太陽能電池；(6)化學(xué)鍍鎳層的發(fā)色工藝日趨成熟，作為裝飾鍍層大有發(fā)展?jié)摿?。第四十六頁，共六十五頁?022年，8月28日7-3化學(xué)鍍銅

由不同的溶液鍍出的銅層均為純銅，因此化學(xué)鍍銅廣泛用于非導(dǎo)體材料表面金屬化，作電鍍的底層和電子儀器的電磁屏蔽層等。印刷電路板及其層間電路連接孔對金屬化有很高的要求，化學(xué)鍍銅能很好地解決這些問題。此外，化學(xué)鍍銅層在MHz以上的電磁場中有很好的屏蔽效果。

第四十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日化學(xué)鍍銅原理甲醛是化學(xué)鍍銅中使用最廣泛的還原劑?；瘜W(xué)鍍銅沉積過程中自催化還原機理與化學(xué)鍍鎳一樣，有原子氫態(tài)機理、氫化物機理和電化學(xué)機理。第四十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日

1．原子氫態(tài)機理在堿性溶液中，甲醛在催化表面上氧化為HCOO，同時放出原子氫H0，原子氫還原銅離子為金屬銅。反應(yīng)式為：

第四十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日2．氫化物機理該理論認為，在催化表面上甲醛不會分解出氫，而是產(chǎn)生氫負離子H，這些氫負離子還原銅離子為金屬銅。

HCHO在水溶液中存在下列平衡：

在堿性介質(zhì)中，甲叉二醇易形成甲叉二醇陰離子：

第五十頁，共六十五頁，2022年，8月28日在一定條件下(如催化表面)，甲叉二醇陰離子發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，生成氫負離子H，且吸附在基材表面，把質(zhì)子給氫氧根：

基材表面吸附的氫負離子具有很強的還原能力，把銅離子還原為金屬銅：

或者還原成一價銅，然后發(fā)生歧化反應(yīng)：

總反應(yīng)式：

第五十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日3．電化學(xué)機理

甲醛還原銅，在金屬銅上存在著兩個共軛的電化學(xué)反應(yīng)，即銅的陰極還原和甲醛的陽極氧化。

陽極反應(yīng)：

陰極反應(yīng)：

第五十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日上述三種機理都可解釋化學(xué)鍍銅沉積過程的一些現(xiàn)象，但都不完善。例如，化學(xué)鍍銅有時會出現(xiàn)銅粉沉淀，這是由于Cu2+被還原為Cu+，然后發(fā)生歧化反應(yīng)，而形成銅粉，用氫化物理論可解釋這現(xiàn)象，而原子氫態(tài)及電化學(xué)機理則無法解釋。第五十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日

化學(xué)鍍銅工藝

1．化學(xué)鍍液的組成由銅鹽、還原劑、配合劑、pH值調(diào)整劑、穩(wěn)定劑和添加劑組成。

(1)銅鹽:

硫酸銅是化學(xué)鍍銅的主鹽。銅離子濃度升高，沉積速率加快，當(dāng)濃度達一定值后，沉積速率趨于恒定。

由于鍍層為純銅，所以銅離子濃度對鍍層質(zhì)量影響不大。濃度過高，鍍液穩(wěn)定性差，易分解。

第五十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日(2)配合劑:配合劑的主要作用是與銅離子形成配合物，防止在堿性條件下發(fā)生Cu(OH)2沉淀析出。化學(xué)鍍銅中使用的配合劑以酒石酸鹽為主，其次是乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)，還有氨三乙酸鈉(NTA)、氨二乙酸鈉(NDA)和檸檬酸鈉。配合劑不僅能提高鍍液穩(wěn)定性，也有利于提高沉積速率，改善鍍層質(zhì)量；有的配合劑為酒石酸鉀鈉，還有緩沖作用。

第五十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日

(3)還原劑:

化學(xué)鍍銅最常用的還原劑是甲醛。

甲醛是一種強還原劑，其還原能力隨pH值升高而增強。甲醛的標準氧化還原電位與pH值的關(guān)系為：

還原電位越負，其還原能力越強。在化學(xué)鍍銅時，必須在pH>11的堿性條件下才具有足夠的還原能力。

第五十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日(4)pH值調(diào)整劑:用NaOH為pH值調(diào)節(jié)劑，保持鍍液的穩(wěn)定性和提供甲醛具有較強還原能力的堿性環(huán)境。

(5)穩(wěn)定劑:化學(xué)鍍銅的副反應(yīng)會生成氧化亞銅和銅粉粒，使鍍液易于自然分解，加入穩(wěn)定劑是為抑制Cu2O生成。可用的穩(wěn)定劑有亞鐵氰化鉀、硫化物、硫氰化物等。穩(wěn)定劑加入量不可太多，以免影響鍍速。

第五十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日(6)其它添加劑:

苯并二氮唑等化合物作加速劑；潤濕劑利于氫氣析出；甲醇或乙醇和甲基二氯硅烷阻滯甲醛發(fā)生歧化反應(yīng)；鎳離子可降低鍍速，但可提高鍍層結(jié)合力；銻和鉍離子可使沉積速率降低，并能提高鍍層韌性和鍍液穩(wěn)定性。第五十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日2．工藝條件的影響

(1)pH值:化學(xué)鍍銅反應(yīng)消耗OH，隨沉積過程的進行，鍍液的pH值不斷降低。而鍍速隨pH值升高而加快，鍍層外觀也得到改善，因此p