论文部分内容阅读
氰化物络合镀铜体系是传统预镀铜体系最主要的一种,但氰化物作为一种毒性很强的物质,对环境的影响很大。因此寻求一种高效,毒性小的且对环境污染少的配体络合物应用于电镀是当今社会的需求,也是实现电镀行业可持续发展的必由之路。通过我们先前的研究HEDPA无氰镀铜体系成分简单,配位剂稳定,镀层质量优良,但对阳极过程研究较少。本课题研究铜阳极在HEDPA电镀液中溶解状况,以及添加剂等条件对铜阳极影响。本文采用循环伏安扫描等电化学方法、铜阳极表面X射线光电子能谱(XPS)测试,对铜电极在HEDPA镀铜体系溶解过程进行了研究。结果表明:铜阴极存在两个反应,且通过电镜图片观察到不同电位下的铜电结晶状态不同;铜电极的阳极过程有三个反应,通过XPS的测试分析表明,第一个氧化峰应该归属于Cu2O的形成,第二个氧化峰归属于生成CuO,第三个峰则是生成CuO/Cu(OH)2复合铜氧化物。通过极化曲线测试表明,随着温度的增加,铜电极阳极极化曲线往上扬,阳极极化逐渐减小,电流密度增大,一定程度上会使铜电极的溶解顺畅;活化能计算表明,较高的阳极电位的活化能大,表明在较高电位形成钝化膜。不同pH的铜阳极极化曲线表明,pH值越大,阳极极化度越大,铜电极表面溶解受阻。不同配比下的阳极极化曲线可以发现1:3比例的最合适。在HEDPA镀铜体系中,根据含TEA不同量的铜电极极化曲线和电镜图片分析比较,我们推测,说明在TEA存在合适量的情况下,会使铜镀层更加细腻整洁,但存在TEA会导致铜阳极的不正常溶解,TEA添加量在15ml/L适合。在HEDPA镀铜体系中,通过含CO32-不同量的铜电极极化曲线,电流-时间曲线还有电镜图片可以看出,随着碳酸根添加量的增加,铜的阳极曲线的极化度减小,循环伏安曲线也可以看出,CO32-的加入,会使Cu2+的还原电位负移和峰电流增加且阳极峰面积变大。电量也随着CO32-含量的增加而增加,说明铜溶解也增加,CO32-广对铜溶解起促进作用。随着CO32-的含量的升高,铜阳极的电镜可以看出,铜表面的孔洞粒越来越多,分布越来越均匀,且随着时间进行发现铜阳极表面溶解状况正常,说明CO32-在促进铜阳极溶解顺畅的情况下,作为第二配体不是一种消耗剂。