金—銅—鈀合金的無氰電鍍工藝及其成核機理.pdf

1、隨著裝飾鍍金和工業(yè)鍍金的不斷發(fā)展，純金鍍層硬度低、耐磨性差等缺點使其越來越難以滿足使用要求。銅元素可以提高金鍍層的硬度，鈀元素可以提高金鍍層的耐磨性和接觸電阻穩(wěn)定性，因此金-銅-鈀合金鍍層具有非常廣闊的應用前景。目前廣為應用的電鍍金合金鍍液大多為氰化鍍液，或者含有劇毒添加劑，對環(huán)境有害，有損人體健康。因此，本文提出了一種無氰無毒的金-銅-鈀合金鍍液。
　　根據課題研究要求，本文制定了相應的研究方案，確定了電鍍工藝流程、前處理工藝配

2、方以及性能測試和電化學測試方法。在此基礎上，研究了硫代硫酸鈉、六次甲基四胺、檸檬酸鉀等輔助配位劑對鍍層性能的影響，發(fā)現硫代硫酸鈉和六次甲基四胺的加入會使鍍層的光亮度和電接觸性能下降，而檸檬酸鉀則可以改善鍍層結合力，提高鍍層光亮度，降低其與鉑銥絲的接觸電阻。
　　采用單因素法，以鍍液穩(wěn)定性和鍍層外觀為主要評價指標，以鍍層硬度為輔助評價指標，對鍍液組成和工藝條件進行優(yōu)化，得到了最佳工藝配方:金10g/L，二氯二氨鈀6g/L，硫酸銅1g

3、/L，亞硫酸銨120g/L，檸檬酸鉀100g/L，Na2EDTA40g/L，pH值為8，溫度50℃，攪拌速度1000r/min，電流密度0.2A/dm2。用此工藝配方得到的鍍層有光亮的外觀，結合力好，接觸電阻低，硬度高，耐蝕性強;鍍層成分為:金84.79％，銅12.68％，鈀2.53％;合金元素分布均勻，形成了具有晶體結構的連續(xù)固溶體。鍍層性能滿足裝飾性和電接觸材料使用要求，可以用作裝飾性鍍層和電接觸材料。優(yōu)化后的鍍液的分散能力、覆蓋能

4、力和穩(wěn)定性均較好。在對鍍液組成和工藝條件優(yōu)化的同時，研究了其對鍍層成分的影響，得到了其對鍍層中各合金元素含量的影響規(guī)律，依照此規(guī)律可以有效地控制鍍層成分，獲得不同性能的金-銅-鈀合金鍍層。
　　通過電化學測試，研究了金-銅-鈀合金的電沉積行為。通過分析掃描速度為50mV/s的循環(huán)伏安曲線可知，金-銅-鈀合金的電沉積經歷了三維成核過程。通過分析不同掃描速度下的循環(huán)伏安曲線可知，金-銅-鈀合金的電結晶過程為擴散控制過程，且該過程是非可