PDF《其他化学镀》

其他化学镀 在化学镀领域中,除应用最广的化学镀镍、化学镀铜和化学镀银以外,其他类型的化学 镀也逐渐发展.

第一节其他金属化学镀

一、化学镀钴

1962 年R.D.Fisher 报告了电镀钴的磁特性作为高密度磁记录器镀层,引起广泛的重 视,随之研究化学镀钴作为强磁性薄膜.钴的标准电极电势为-0.28V,比镍的-0.25V 负, 在用次磷酸盐做还原剂的酸性溶液中 C0 的沉积速度很慢,甚至得不到钴的镀层.只有在碱 性溶液中才能有合适的沉积速度. 化学镀钴的机理与化学镀镍相类似. 用次磷酸钠作还原剂 的化学镀钻的氧化还原反应如下: 式中:x 表示配位体.

(一)化学镀钴的工艺规范 t 表7―4―1 是常用化学镀钴的工艺规范. 表7―4―1 常用化学镀钴的工艺规范(g・L -1 ) 化学镀钴通常采用柠檬酸盐、 酒石酸盐和铵盐为配位体. 配位体除能防止产生碱性盐沉 淀外,会对镀液的沉积速度和镀层性能产生影响.ph 值调整剂采甩氨水,不采用氢氧化钠, 因为后者会使镀液的沉积速度变慢.

(二)化学镀钴溶液的配制 用纯水溶解计算量的配位体,然后在搅拌下加入溶解好的钴盐,若出现混浊,继续搅拌 至全部溶解,然后加入溶解好的次磷酸盐,加纯水接近总体积,然后用氨水调节 pH 值至规 范,加纯水至总体积,过滤后即可使用.

(三)化学镀钴层的特性和用途 化学镀钴层是以 P 在01―C0 中的过饱和固溶体为主, x 射线衍射图谱在 2Θ≈53. ,

570 及61

0 处分别出现 hcp 结构的 Co(100)、 (102)、 (101)晶面衍射峰. 镀态硬度 HV500~HV600(叫(P)为4%~6%时),经5000C1h 热处理可析出大量的 C02P 相,硬度上升为 HV900~HVl000. 钴的居里温度(失去磁性的温度)是1150℃,而铁的是 769℃,镍的是 358℃.钴是磁化 一次能保持磁性的少数金属之一. 化学镀钴层的矫顽力依磷含量不同而异, 即随次磷酸盐增 加和 pH 值下降而增大.因化学镀钴可获得各种十分不同的磁性能,所以广泛用于记忆存储 器元件. 除用于磁记录材料外,在Ni(OH)2 及泡沫镍上化学镀钴,可明显改善 Ni―MH 电池的大 电流放电性能.

二、化学镀锡 化学镀锡及其合金层由于具有良好的可焊性,并具有一定耐蚀性,因此在电子元件、印 制线路板等领域获得广泛应用.

(一)浸镀(置换镀)锡 浸镀锡目前只能在钢铁、Cu 及其合金和 Al 及其合金上进行.具体工艺见表 7―4―2. 表7―4―2 钢铁、Cu 合金及 Al 合金浸镀锡(合金)溶液组成(g・L -1 ) 钢丝上浸 Sn 或Cu-Sn 合金可改善拔丝润滑性, 一些小商品则达到提高表面色泽的目的. 铜的标准电极电势(φ

0 Cu 2+ /Cu=0.34V)比锡正(φ

0 Sn 2+ /Sn=-0.14V),因此从热力学 分析,铜基体上是不能置换出锡的.要实现铜基体上的浸镀锡必须加入 cu2+离子的配位体, 如硫脲和氰化物等,使铜的电极电势大幅度负移.

(二)化学镀锡 用于化学镀 Ni 或cu 的还原剂如次磷酸盐、硼氢化钠、二烷基硼烷、肼、甲醛等均不能 用来还原 Sn.原因是 sn 是高析氢过电势金属,而上述还原剂在化学镀的沉积中,都要发生 析氢反应,所以上述还原剂不能将 Sn 2+ 还原为 sn.化学镀锡必须选择不析氢的强还原剂,如Ti 3+ 等,这时 Sn 的沉积反应可写成 化学镀锡的配方见表 7―4―3. 表7―4―3 化学镀锡溶液组成及工艺参数(g・L -1 )

第二节化学镀贵金属