目前各种镀铜工艺层出不穷,但用的最多的还是氰化镀铜。但使用这种镀铜工艺的缺点就是里面的氰化物具有剧毒。然而,这些氰化物会随着工艺中废水的排放而排放在环境中,不仅会污染坏境,而且会影响人们的生活。因此,针对以上问题,本论文的目的是提出一种无氰镀铜工艺,并且这种工艺效果要与氰化镀铜工艺的效果相媲美。相对于其他有添加剂的无氰镀铜,减小了对环境的污染率及后续污水处理时的成本投入。该工艺要求能够在钢铁件上电镀而得到细致、均匀、韧性好、光亮性好、结合力强的铜镀层。本论文以柠檬酸钾作为主络合剂,再配以合适的辅助络合剂,这样可以使铜的平衡电位降低,不会与铁基体发生置换反应。这样就克服了无氰镀铜的缺点,使基体与镀层之间的结合力就非常好。此外,探讨了电镀时间、电流密度、镀液温度、添加剂加入量以及中间层对镀层外观综合性能的影响。分别以酸性硫酸盐镀铜体系和碱性柠檬酸盐镀铜体系在铁基体上镀铜,并探讨镀液温度、电镀时间、添加剂和电流密度等对镀层形貌以及性能的影响,以得到最佳电镀参数和操作条件来制备优异的镀层。对硫酸盐镀铜镀液和柠檬酸盐镀铜镀液进行电化学分析,测试镀液的线性扫描伏安(LSV)、恒电流极化(G)和交流阻抗(Z),进而分析铜原子的沉积机理和电镀铜过程中铜的电化学行为。从理论上指导实验的进行,通过线性扫描伏安曲线图谱可以获得最佳极化电流电位,从而修正实际实验操作中的电流密度,以便最终获得更精准的电镀参数。(1)确定了钢铁基体上柠檬酸盐碱性无氰预镀铜的最佳工艺条件：电镀时间为5分钟,阴极电流密度为2.0 A/dm2,镀液温度为65℃；同时确定了钢铁基体上酸性硫酸盐镀铜的最佳工艺条件：电镀时间为30分钟,阴极电流密度为3.0A/dm2,镀液温度为40℃。该镀铜工艺能够制备结合力良好、细致、均匀、韧性好的光亮铜镀层。(2)在硫酸盐溶液中,铁基体和不锈钢基体上镀铜,通过电化学阴极极化曲线,研究表明,温度应选40℃,pH为1。