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二硅化钼脉冲电镀复合镀文献综述和参考文献(4)
3)温度。升高镀液的温度,将会导致镀液内离子的热运动加强,微粒表面对正离子的吸附能力降低,而且还会导致镀液粘度下降,因而微粒对阴极表面的粘附力也会下降。由于这些原因,微粒在复合镀层中的含量通常是随着镀液温度的上升而下降。
4)施镀时间。镀层的厚度与施镀时间成正比,因此常常通过控制施镀时间来控制镀层的厚度。零件表面一般会存在不少凹坑和缝隙,这些有利于微粒的粘附与停留,所以在通电之前,零件表面早已粘附着不少的微粒。通电后,这些微粒比较容易:被埋入镀层之中,再加上在复合电镀的开始阶段,基质金属的沉积量很少,所以固体微粒在镀层中的含量相对来说就特别高。随着施镀时间的延长,阴极表面的光洁度会相应的提高,就不利于固体颗粒的粘附,所以微粒在镀层中的含量就会相应地降低。
5)微粒的性质。
稳定性。固体微粒必须以不溶和难溶的稳定固相存在于镀液中,并且与金属共析的再现性较好。如果微粒的化学性能差或者掺杂有可溶性的物质,将会影响镀层的析出状态、粒子的共析量及分布状态等。
粒子直径。微粒的粒径增大,会使其体积和重量以三次方的形式急剧增加,所以粒径较大的微粒不易充分悬浮于镀液中,而且在电极表面上被基质金属嵌合所需要的时间也较长,所以一般认为较大微粒与金属的共沉积比较困难。但是,如果微粒过于细小,它在镀液中容易粘结成块,反而不利于沉积。另外,微粒的粒度分布也要尽可能的狭窄,如果粒度分布范围大增加,不利于微粒与基质金属的共沉积响也很大,对于粒径相同的微粒来说。
密度。制造悬浊液的难度就会微粒的密度对共沉积的密度较大的微粒更难以在镀液中均匀悬浮,所以密度较人的微粒在镀层内的含量也相应地减小。
导电性。导电微粒粘附于阴极上即可看作阴极的一部分,那么阴极的有效面积就有所增加,阴极极化就减少了,而且基质金属可在微粒上迅速生长并将其包裹,这种尖端效应就使得镀层常常粗糙不平,甚至形成树枝状结晶;而不导电的微粒在与金属共沉积的过程中,微粒是被基质金属逐步包裹的,而且绝缘微粒将对阴极表面产生屏蔽作用,使有效阴极表面积减少,相当于增大了阴极极化,所以形成的镀层比较平滑。
润湿性。如果微粒在镀液中能充分的润湿,则它在镀液中的沉降速度就会降低,就容易均匀地分散于镀液中并与基质金属很好的共沉积。如果微粒的润湿性较差,不容易形成悬浊液,则需添加一定量的表面活性剂,以提高粒子在镀液中的润湿性。然而表面活性剂对金属镀层的析出和质量都有较大的影响,因此在使用时须对其种类、浓度等进行严格的控制和筛选。
6)pH值。对于强酸、强碱类型的镀液,其pH值在一般情况下变化不大;但对于一些接近中性的复合镀液,pH值的变化对复合共沉积的过程影响较大。如果pH十能吸附于微粒表面上,则它将起着共沉积促进剂的作用,在这种情况下,镀液的pH值上升,意着镀液中H+离子浓度下降,微粒在复合镀层中的含量将会下降。但是从另一方面来看,镀液的pH值上升,H+离子浓度下降,阴极氢气的析出量将会减少,从而降低了由于析氢而引起的对微粒在阴极表面的粘附所产生的不利影响,这对形成复合镀层是有利的。此外,若pH值上升到一定程度,在电镀时的阴极区会由于氢气的析出而发生局部碱化,常会在阴极表面附近生成高分散度的金属氢氧化物胶体,这样一来又有利于微粒对阴极表面的粘附,从而促进了共沉积[19]。
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