交直流叠加电镀Ni-Fe-W层性能及其工艺参数优选.pdfVIP

材 料 偶 l 2 嘲l t揪 槐 f)c“ 交直流叠加电镀 Ni—Fe-W 层性能及其工艺参数优选 宋小霞。李德刚。董云会 (山东理工大学化学工程学院，山东 淄博 255049) [摘 要] 为了提高电镀层的表面性能，运用交直流叠加技术在铜基体上电镀Ni—Fe．w合金层。由IM6e电化学工 作站提供交直流叠加 电流，研究频率、振幅、温度、电流密度等因素对镀层的影响，并优选 出了最佳值；通过x射线衍 射、SEM对镀层进行表征，用Tafe1极化曲线和交流阻抗分析并比较了交直流叠加电镀层和直流电镀层的耐腐蚀行为。 获得的最佳工艺参数：25g／LNiSO4·7H2O，l0g／LFeSO4·7H2O，45g／LNa2WO4·2H2O；电流密度5A／dm2，叠加的 交流电振幅20mV，频率800I-Iz，温度60℃，施镀时间1h。结果表明：交直流叠加电镀工艺获得的镀层表面光滑、平 整，硬度和耐蚀性能等明显优于直流电镀层；镀层中钨含量的变化决定了镀层的晶型在晶态和非晶态之间转换。 [关键词] 电镀 ；交直流叠加；Ni—Fe．W合金层 ；铜基体 ；振幅；频率；耐腐蚀性 [中图分类号]TQ153．2 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2011)02—0027—03 O 前 言 式为 “阳一阴一阳”，电极间距为5．2cm，相对位置固定 不变。依次用600，1200，1500目金相砂纸将铜片两 通常，提高电镀层质量的途径很多，改变电源产生的 电流波形并控制参数就是其中一种。根据电源电流波形 面磨光，置于丙酮和乙醇混合液中浸泡除油 5～10 的不同，可分为直流电镀、周期换向电镀、脉冲电镀等…。 min，然后在 4％稀硫酸溶液 中浸泡 5～10min，除去电 交直流叠加电镀是在直流电基础上叠加正弦交流电信 极表面的氧化物，最后用蒸馏水反复冲洗。 号 ，在交流电正向电压时，发生电沉积 ；而在反向电压时， 1．2 电镀工艺条件 发生氧化反应，将部分劣质沉积层(凸出的毛刺)溶解， 25g／LNiSO4·7I-I2O，10g／LFeSO．·7I-I2O，45g／L 在交流电正向时间内浓度迅速降低的金属离子，反向期 Naz．WO4·2 0，30g／LH3BO3，0．1g／L十二烷基硫酸 间又迅速得以补充，消除浓差极化，从而起到整平作用， 钠，40g／LNa3C6 O7·2H2O，0．2g／L1，4一丁炔二醇； 直流电镀存在的浓差极化等缺点得以克服。目前，交直 -，5A／dm ，温度60oC，pH值7—9，施镀时间45rain。 流叠加电镀Ni—Fe—W合金层还鲜见应用报道。为了得 交直流叠加电镀 电源由IM6e电化学工作站提供， 到高硬度、高耐腐蚀的铜材料，本工作将交直流叠加运用 它是在直流电的基础上叠加一个交流信号，叠加的交 于Ni—Fe—w三元合金电镀中，研究了振幅、频率、电流密 流频率为500～2000Hz，振幅 10—100mV，交流电压 度、温度等因素对电镀层性能的影响，考察了镀层的表面 变化范围2～4V。 形貌及耐蚀性能，得到了较好的工艺条件。 1．3 性能测试及分析 1 试 验 电化学测试在 IM6e电化学工作站上进行 ：3．5％ 1．1 装置及基材处理 NaCl溶液，三电极体系，工作