添加剂对铜层力学性能的影响 横井昌幸和小西三郎详细研究了聚氧乙烯系表面活性剂和Cl一对镀层力学性能的影响。在CuS04·5H20 100mg／L和H2S04 50g／L的基本液中分别加入各种O～0．4g／L的聚氧乙烯系表面活性剂和0～8mmol／L的Cl一，然后考察有无Cl一时表面活性剂对镀层性能的影响。图4-19是不含Cl一时各种表面活性剂对铜层硬度的影响。由图4-19可见，当各种表面活性剂的加人量在0．04g／L以上时，镀层的硬度可稳定在HVll0～140的范围内。表面活性剂浓度低于0．04g／L时，镀铜层的硬度都较大。图4-20是含有足量表面活性剂(0．4g／L)的镀液中再慢慢加入Cl一时铜层硬度的变化情况。在液温30℃，电流密度3．3A／dm2，Cl一浓度在lmmol／L时铜层的硬度有很大变化。低于l．0mmol／L时只能得到有条纹和凹洞的不均匀的镀层，凸出部较硬，而凹陷部较软。在lmmol／L以上时，可得到硬度均匀的镀层，其硬度值在HVl80～210范围，比无添加剂的(HVl00)高。
图4-19表面活性剂对酸性硫酸镀铜层硬度的影响 用扫描显微镜观察镀层的表面形态和断面时，可以看出未加Cl一时铜层的晶粒是粗大的，加入Cl一后可使晶粒明显细化。 用X射线绕射法测定添加剂对镀层结晶取向的影响，结果证明在不含Cl一的镀液中，加入微量(0．01g／L)的聚氧乙烯壬基酚醚(PNPE)时镀层显示出强的(220)取向，随着PNPE浓度的增加，(220)取向变弱(见图4-21)。加入Cl一时，当[Cl一]< lmmol／L时可见到强的(220)取向，[Cl一]>lmmol／L时镀层变为取向弱的镀层。聚乙二醇型表面活性剂的影响与PNPE相似。表4-6是在含各种表面活性剂和Cl一的镀液中所得铜层的显微结构和有效粒径的大小、微观形状和维氏硬度。由表中数据可见，随着表面活性剂的种类、分子量、用量和电流密度的变化对镀层的显微结构和硬度都有较大的影响。
图4-20各种聚氧乙烯壬酚醚对硫秘镀铜层硬度的影响 镀液：CuS04·5H20 100g／L， H2S0450g／L Cl- O～O．28g／L． 界面活性剂0．4g／L 30℃，3．3A／dm2
图4-21聚氧乙烯壬酚醚对硫酸镀铜层的各种晶面取向指数的影响 镀液：CuS04·5H20 0．4mol／L; H2S04(不含Cl一)0．5mol／L 表4-6表面活性剂和Cl一对铜层的有效粒径、微观变形和维氏硬度的影响①
①未注明的镀层是在3．3A／dm2下得到的。 参 考 文 献 1小西三郎．金属表面技术，l970，21，470 2 R．weil．Platin9，1971，58，50 3 W H Safranek．The Properties of Electrodeposited Matals and Alloys．A Handbook．Americal Elsevier Publishing Company，Inc．，l974 4 V Raman。M Pushpavanam，B A Shenoi．Plating and surf．Finish．，l982，69，(5)，132 5周绍民等．厦门大学学报(自然科学版)，1980，19，(1)，54 6方景礼，惠文华．刷镀技术．北京：国防工业出版社，l987，70～74 7电气镀金研究会编．机能幻一)茎皮膜∞物理，日刊工业新闻社，1986，30 8 R．Weil Plating and Surf．Fininsh．，l982，69(12)，46 9 Properites of Electrodeposits，their Measurement and Significance．The Electrochemi-cal Society，Inc．，l975 10武汉材料保护研究所．材料保护，1976，(5)，19 ll小西三郎，城田莫树，市村达节，四达兆盛．实物表面技术，1982，33，66 12小西三郎．金属表面技术，l961，12，185 13 H Silman，G Iesserlis。A F Averill．Protective and Decortive Coatings for Metals．England：Finiishing Publications LTD．，l978，354 14横井昌幸，小西三郎．金属表面技术协会．第七十三回演讲大会演讲要旨集，1986，276 15 H H Wiesner，W P Frey．Plating and Surf．Finish．，l979，66(3)，51 16 W H Safranek．The Properties of Electrodeposited Metals and Alloys．second Edi-tion，AESF society．Orland0，Florida，1986 |
