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银因其杰出的导热性、导电性、延展性和耐蚀性能,普遍应用于通讯、电子和仪器仪表制造业等工业范畴。迄今为止,传统的镀银液中大多含有氰化物,虽然能得到良好的镀银层,但氰含有剧毒,对生态环境及人体构成了严重威胁。是以,我国当局屡次发布行政指令,要求在电镀行业中逐渐取消含氰电镀。欧盟也在ROHS和WEEE环保指令中明确限制氰化物的使用,因此开发出能够替代氰化物体系的无氰电镀银工艺迫在眉睫。 在比较研究了不同配位剂的无氰镀银体系的基础上,确定主配位剂为丁二酰亚胺的无氰镀银体系。通过辅助配位剂、导电盐与添加剂的筛选,确定了优化后的复配无氰镀银体系及其镀液组成。通过单因素实验,明确了镀液组成与工艺条件对镀层光泽度、阴极电流密度上限、沉积速率的影响。又通过正交实验确定了基础镀液与添加剂的组成。优化后的镀液组成为:硝酸银45g/L,丁二酰亚胺80g/L,焦磷酸钾70g/L,DMH15g/L,硝酸钾30g/L,添加剂中T70620mg/L、PPS10mg/L、OP-1050mg/L、平平加20mg/L,最佳工艺条件为:pH在9.0-9.5之间,温度取20℃-30℃之间,电流密度为0.35-0.45A/dm2。在此条件下,镀液稳定性能良好,镀层抗变色性能、镀液分散能力与氰化镀银体系相当,所得镀层光亮,光泽度可达271Gs。 采用SEM对镀层的微观形貌进行分析,结果表明:DMH与添加剂的加入,使镀层明显结晶细致紧密。采用XRD对镀层的晶体结构以及晶面取向进行分析,结果表明:镀层含银量100%,晶面取向沿(111)晶面。采用远近阴极法、电化学测试研究镀液分散性、稳定性等镀液性能,结果表明:复配体系镀液中,配位剂的电化学窗口较宽、镀液具有良好的稳定性,本体系工艺条件下镀液的分散能力与氰化镀银体系相当,直流沉积速率达8.26mg/(cm2·h),电流效率可达100%,且电沉积速率随电流密度的上升逐渐增大。