1,4-丁炔二醇对[BMIM]PF_6离子液体中电沉积铜的影响

在含有0.1 mol/L CuCl_2·2H_2O的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐{[BMIM]PF_6}离子液体中加入0.001 mol/L 1,4-丁炔二醇(BYD),进行恒电位电沉积铜。通过循环伏安测量研究了BYD对铜电沉积电化学行为的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了铜镀层的表面形貌和相组成。镀液中加入0.001 mol/L BYD后,铜电沉积的电化学行为无本质上的改变,所得铜镀层表面更细致,铜的(110)晶面的生长减弱,(200)晶面的生长则增强。     

硫脲对聚甲基丙烯酸甲酯基材化学镀铜的影响

以硫脲为添加剂、硫酸铜为主盐、次磷酸钠为还原剂,在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基材表面进行化学镀铜。研究了添加不同质量浓度(0.10、0.25、0.50、0.75和1.00 mg/L)的硫脲对铜沉积速率、镀层导电性和结合力以及化学镀铜中氧化还原反应的影响,并通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法分别对镀层微观形貌、组成成分、晶体结构进行了表征。结果表明,硫脲的加入主要影响铜(111)晶面的生长,能有效提高镀层与基体之间的结合力,但对镀层成分无太大影响。随着硫脲加入量的增大,铜沉积速率和镀层导电性先减后增,而镀铜速率主要由阴极还原过程控制。适宜的硫脲添加量为0.50~0.75 mg/L,此时铜沉积速率相对较低,所得镀层晶粒尺寸较小,表面电阻为40~50 mΩ/cm2,镀层结合力1~2级。     

聚丙烯酰胺大分子链掺杂基质金属锌的复合过程

控制电化学参数 ,在金属锌离子电沉积的条件下使丙烯酰胺的电聚合也在阴极表面上进行 ,聚丙烯酰胺大分子链在形成的瞬间不断地进入金属锌镀层 ,形成在分子层次上掺杂的锌 /聚丙烯酰胺复合镀层 .并对镀层外观、结合力、润湿性和涂装性能进行了测试     

聚二硫二丙烷磺酸钠对电沉积纳米孪晶铜的影响

以聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)、明胶蛋白胨(GP)、氯离子为添加剂采用直流电镀制备了高度(220)择优取向的纳米孪晶铜，并探究了其形核机理。结果表明，加入SPS会使镀层由(111)和(220)取向转变为具有(220)择优取向的纳米孪晶铜，并且SPS浓度会强烈影响镀层的过渡层厚度。SPS和GP在铜表面竞争性吸附，使镀层的内应力比单一添加剂时更高，镀层通过形成(220)择优取向孪晶铜释放内应力。纳米孪晶铜的形核和生长受到电流密度和添加剂的共同影响，在合适的过电位下镀层才能通过形成孪晶来释放应变能。在20 mg/L SPS、4 A/dm²条件下，孪晶结构最完整，过渡层最薄。     

工艺参数对电解提纯铜层织构的影响

在硫酸铜电解液中加入硫酸钠,利用电沉积和X-射线衍射方法研究了不同提纯铜工艺制备的铜镀层及织构特征。结果表明,织构度受到电流密度、镀层厚度和温度的影响,在较小的电流密度、较高温度及在较薄厚度的铜镀层得到(111)晶面择优取向,在较高的电流密度及在镀层δ达到30μm时得到(220)晶面择优取向,而且铜镀层(220)晶面比(111)晶面更易保留,(220)晶面使纯铜能获得更好的电化学性能,保持纯铜晶面的择优取向对铜在半导体的应用产生了深远的影响。     

Cl~-对镀铜层织构的影响

Cl-是镀铜工艺中必不可少的一种添加剂,它对镀层的光亮度和机械强度等都有很大的影响。采用酸性硫酸盐体系电沉积制备镀铜层,用XRD分析了Cl-对镀铜层织构的影响。结果表明:Cl-对镀层(111)晶面的织构系数没有影响;随着Cl-的质量浓度的增加,(220)晶面的织构系数出现先增后降的趋势。在铜酸比1∶1,电流密度4A/dm2,Cl-80mg/L,电解温度40℃,电解时间50min的条件下,可以获得高择优取向的镀铜层。     

脉冲频率对纳米晶镍镀层结构及性能的影响

采用脉冲电沉积方法在黄铜基体上制备纳米晶镍镀层。研究了脉冲频率对镀镍层的微观结构、硬度及耐蚀性的影响。结果表明:直流电沉积制备的镀镍层表现为(111)晶面和(200)晶面的双择优取向,而脉冲电沉积制备的镀镍层仅在(111)晶面表现出择优取向;脉冲电沉积制备的镀镍层的硬度和耐蚀性均高于直流电沉积制备的镀镍层的;不同脉冲频率下制备的镀镍层的硬度没有显著差别,约为5 500 MPa;但不同脉冲频率下制备的镀镍层的耐蚀性存在差别,脉冲频率为0.1kHz时制备的镀镍层在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性最好。     

超声对铜电化学沉积速度及沉积产物结构的影响

测定了超声作用下铜电化学沉积过程的阴极稳态极化曲线,探讨了超声对沉积铜晶面取向及表面形貌的影响. 结果表明,在实验条件下,超声可以提高铜电化学沉积过程的阴极极限扩散电流密度,超声对铜电化学沉积过程极限扩散电流密度的影响随着反应体系温度的升高而下降,当系统温度从25oC升高到55oC时,有超声与无超声作用下的平均极限扩散电流密度的比值从14.1减低到8.4. 超声还能改变铜电沉积晶面的取向,明显改变电沉积铜的粒径.     

脉冲电沉积制备Ni70Cu30合金镀层的工艺研究

采用赫尔槽试验法在柠檬酸盐体系镀液中以脉冲电沉积制备Ni-Cu合金镀层。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了不同工艺条件下所得镀层的结构、形貌及组成,探讨了镀液中铜含量(WL)和电流密度(jk)对Ni-Cu合金镀层的铜含量(WC)及性能的影响,最终获得了WC与WL、jk之间关系的经验公式。结果表明,镀层中铜含量与镀液中铜含量呈一次线性相关,与电流密度呈幂指数关系。以经验公式为指导,综合考虑镀层外观和镀液稳定性,最终得到电沉积制备Ni70Cu30合金镀层的优化工艺参数为:WL=12%,jk=0.8A/dm2。     

电沉积制备梯度纳米结构铜镀层及其摩擦学行为

先通过测量铜电沉积的阴极极化曲线得到电镀铜的适宜电流密度，再在不同电流密度下电沉积不同时间，得到总厚度为40μm的梯度纳米结构(GNS)铜镀层。通过循环摩擦磨损试验研究了GNS铜镀层在室温干摩擦条件下的摩擦磨损行为。结果表明，GNS铜镀层呈现两个不同的摩擦磨损阶段。在第一稳态阶段，铜镀层亚表层结构稳定，为形成完整的Cu₂O薄膜提供了保障，磨损机制以氧化磨损为主，摩擦因数约为0.20，磨损率为2.53×10^-6 mm³/(N·m)；在第二稳态阶段，铜镀层表面的亚表层结构变得粗大并产生裂纹，Cu₂O薄膜发生脱落和破损，磨损机制转变为疲劳磨损，摩擦因数和磨损率都增大。