1.3实验方法
1)镀件镀铜前的准备。将铸铁试样先用0.5mol/L的盐酸浸泡5min除锈,用水清洗二次,用砂纸打磨后抛光,用水清洗后烘干备用。
2)镀铜液的配制。首先称取10gEDTA,3gCuSO4·5H2O,20g次磷酸钠配制成1L镀铜溶液,作为基础配方,逐渐增大配方中各物质的质量浓度从而形成不同的配方,再称取37g四硼酸钠,15g柠檬酸三钠加入溶液中作为pH调节缓冲液,然后再加入分散剂0.2mg硫脲,0.05g脂肪酸聚氧乙烯醚和0.5g硫酸镍作为镀铜液。分别选择不同pH、t和θ沉积铜层,通过称量计算镀层厚度。3)镀层厚度的测定。采用称量法检测镀层厚度,根据镀铜前后的镀件质量差和镀层面积按公式计算镀层厚度。
式中:Δm为镀铜质量,g;ρ为铜相对密度,g/cm3;A为铸铁表面积,cm2。
4)镀层检测。用原子吸收法测定镀铜层的质量分数,用扫描电子显微镜(SEM)分析镀铜层的表面形貌。
2·结果与讨论
2.1镀铜机理的探讨
以EDTA为配体,与Cu2+形成稳定的配合物:
由于形成了稳定的配离子[CuY]2-,在解离平衡中,降低了二价铜离子的浓度,解离出高纯度低浓度的铜离子,导致还原反应速率降低,所以还原出的金属铜粒子浓度降低,那么在排列速率一定的条件下,粒子的排列有序性就增加了,还原后的铜粒子可以有序地按一定晶格结点整齐地排列在铸铁表面,从而形成光洁,平整且纯度高的镀铜层。
2.2镀铜液组成的影响
在pH=8.3,镀液θ为65℃,镀铜t为40min条件下化学镀铜。硫酸铜、次磷酸钠及EDTA对镀层厚度的影响分别如图1、图2和图3所示。由图1、图2和图3分别可以看出,当ρ(硫酸铜)为7.5g/L,ρ(次磷酸钠)为38g/L,ρ(EDTA)为20g/L时镀层厚度均为最大值。
2.3pH对镀层厚度的影响
以最佳镀铜液的组成进行化学镀铜,在不同pH条件下镀层的厚度如图4所示。从图4中可以看出pH=8.3时镀层厚度最大。

















