TiO2包覆Fe2O3颗粒的铜复合电镀工艺研究(3)
1.2 复合电镀技术
1.2.1 复合电镀技术简介
复合电镀是指通过金属电沉积的方法，将一种或数种不溶性的固体微粒、惰性颗粒、纤文等均匀地夹杂到金属沉积层中所形成的特殊镀层使添加物和镀液中某种金属粒子在阴极上实现共沉积的一种工艺过程。其特点是在保持原有及制度层性质的基础上，在辅以复合想的特性，即强化了原基质镀层的性质，又进行了基质镀层的改变性。基质金属与不溶性固体微粒之间的相界面基本上是清晰的，几乎不发生相互扩散现象，但却具备基质金属与不溶性固体微粒的综合性能。作为分散相，有金属氧化物，碳化物，硼化物，氛化物等无机化合物：有尼龙，聚四氟乙烯等有机化合物；以电化学沉积法制备复合镀层，一般均可在常温及较简单的设备中进行，并对集体金属的物理，机械性能影响不大，且有节约原材料一次性投资少等优点，含有第二项固体微粒的复合镀层，此，它在航天、汽车、电子、计算机、石油、印刷、纺织、医疗器、械等各种工业部门具有广阔的应用前景。
复合镀层可按基质金属分为镍基、铜基和银基复合镀层等;现可用于复合电镀的金属有30多种，其中镍基复合镀层应用最广，基质金属也由单一金属向多元化合金方向发展。另外，根据分散颗粒的成分，复合镀还可分为无机、有机和金属三大类，其中无机复合镀层最多。
1.2.2 纳米复合电镀技术简介
一般复合电镀所加入的不溶性颗粒一般为微米级，不同于普通复合电镀，纳米复合镀就是在镀液中加入不溶性纳米粒子，在施镀过程中纳米粒子和金属实现共沉积。利用纳米粒子的优异和特殊的性能，可大大提高镀层质量，当镀层中含有纳米粒子时，镀层耐磨性和耐腐蚀能力增强，硬度增大，甚至赋予镀层纳米粒子自身的性能如催化性。
1.2.3 复合电沉积的影响因素
复合镀层的制备方法与普通的电镀相似，区别在于需使镀液中的微粒在镀
液中均匀分散，并在阴极上共沉积形成复合镀层。
从电沉积工艺角度看，与通常的电镀相比较，复合电镀时在镀液中引入了粉体微粒，使得具体的操作有别于常规电镀工艺粉体的性质、粒径，尤其是粉体微粒的处理是复合电镀的关键问题，粉体的性质与质量直接影响复合镀层的性能、质量复合镀层的制作所选取的粉体种类很广，不但可使用合成粉体材料，而且还可以使用诸如石墨、砂石和粘土等天然粉体。根据需要复合镀层中所用粉体可以是厂家供给的原始状态，也可以进行再粉碎、热处理、表面改质等工艺加工。一般来说只要在镀液中是不溶性的或难溶的，均能与金属镀层复合化。
目前，人们研究最多，也最为关注的是粉体性质以及电镀工艺如电流密度，镀液，镀液温度，搅拌方式，添加剂等因素对复合镀层中粉体含量的影响，因为粉体性质以及粉体在镀层中的含量既影响着复合镀层的微观组织，更重要的是直接对复合镀层的使用性能构成影响。
1.2.4 复合电沉积机理研究概况
众所周知，金属离子在电极上还原为金属的阴极反应过程大致包括下列三个连续的步骤:
（1）液相中物质的传递步骤。
（2）电化学步骤—金属离子还原成金属原子。
（3）生成新相步骤—金属原子排列成一定构型的金属晶体。
这三个步骤是连续进行的。当在镀液中引入固体颗粒后，使电沉积过程变得非常复杂因为，细小的粉体往往对镀液中某些离子具有吸附性，并且，粉体颗粒之间以及粉体与阴极表面之间也存在着相互作用，此外，还存在溶液的流动等因素的影响，这些因素对电沉积过程构成了不同程度的影响。