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1、第15卷第1期材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用2000年2月不同絡(luò)合劑對(duì)化學(xué)鍍鎳過(guò)程的影響張道禮龔樹(shù)萍周東祥(華中理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系武漢430074)摘要用熱力學(xué)平衡的方法研究了在BaTiO3系陶瓷PTCR上進(jìn)行化學(xué)沉積金屬鎳電極時(shí)常用的醋酸鹽-鎳離子、甘氨酸-鎳離子和檸檬酸鹽-鎳離子體系化學(xué)鍍鎳溶液中各種型體鎳離子的分布。研究結(jié)果表明,加入絡(luò)合劑會(huì)影響化學(xué)鍍鎳的速度,醋酸鹽會(huì)使化學(xué)沉積速度升高,而甘氨酸和檸檬酸鹽會(huì)使化學(xué)鍍鎳速度明顯下降,這可能和混合電位及空間位阻、化學(xué)鍵合力等因素有關(guān)。選擇合適的絡(luò)合劑對(duì)于化學(xué)鍍鎳的穩(wěn)定操
2、作有著十分重要的意義。關(guān)鍵詞化學(xué)鍍鎳離子型體分布絡(luò)合劑作用TheEffectofComplexingAgentsontheProcessingofElectrolessNickelPlatingZhangDaoliGongShupingZhouDongxiang(ElectronicsDeptofSci&Tech,HuazhongUnivofSci&Tech,Wuhan430074,China)AbstractBasedonthermodynamicspeciationcalculations,theroleso
3、fcomplexingagentsinelectrolessnickelsolu-tions,employedinohemicelectrodesformationofBaTiO3-basedPTCRceramics,wereinvestigatedinthispaper.Electrolessnickelsolutions,usingacetateorcitrateorglycine,decreasetheconcentrationoffreenickel.Allsolutionsexhibitafractio
4、noffreenickel,whichwouldbedecreasedwiththeformationconstantofthenickel-ligandspeciesincreased.Theplatingrateandsolutionstabilityaredependentuponthestructureofnickelinsolution.Higherde-positionrateswereobservedinnickelsolutionswithfewerchelatedsitesinthenickel
5、complex.KeywordsElectrolessnickelplatingSpeciationofnickelionComplexingagentsEffect化學(xué)鍍鎳是一種應(yīng)用廣泛的鍍鎳方法,它是用的絡(luò)合劑有丁二酸、醋酸、甘氨酸、羥基乙酸、檸利用一種合適的還原劑使溶液中的金屬鎳離子有檬酸、酒石酸等有機(jī)酸及其鹽類。這些絡(luò)合劑的選擇地在經(jīng)催化劑活化的基體表面上還原沉積出性質(zhì)不僅會(huì)影響化學(xué)鍍鎳過(guò)程的進(jìn)行和鍍層性金屬鎳層的一種化學(xué)處理方法。化學(xué)鍍鎳過(guò)程所能,而且還會(huì)影響到鍍鎳廢液的凈化處理。因此發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是復(fù)
6、雜的,金屬沉積機(jī)理尚不完對(duì)化學(xué)鍍?nèi)芤褐薪j(luò)合劑的化學(xué)行為進(jìn)行研究是十全清楚。鍍層的沉積速率、結(jié)構(gòu)及性能主要取決分必要的。于溶液的化學(xué)構(gòu)成、反應(yīng)物濃度、pH值及反應(yīng)溫化學(xué)鍍液使用的絡(luò)合劑在溶液中離解出酸根度等參數(shù)。溶液組分和濃度發(fā)生變化后,pH值離子,酸根將作為配位體與鍍液中的鎳離子形成和溫度也往往要隨之改變,因此,為了維護(hù)鍍液的配位離子。根據(jù)絡(luò)合劑的性質(zhì)及溶液pH值,鎳穩(wěn)定性和獲得較好的鍍層質(zhì)量,在沉積過(guò)程中,化離子與有機(jī)絡(luò)合劑可能會(huì)生成幾種不同型體的絡(luò)學(xué)鍍鎳溶液中通常都要加入一定量的絡(luò)合劑。常離子,但在一定的pH
7、值條件下,鍍液中的鎳會(huì)以某一絡(luò)離子為主要型體存在。國(guó)家“863”計(jì)劃資助項(xiàng)目(合同號(hào)715-006-070)化學(xué)鍍的復(fù)雜性部分是由于鍍液中金屬離子[1～3]收稿日期:1999-04-02的結(jié)構(gòu)。Danjanovic、Conway和Mallory等·6·材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用2000年2月的研究表明,鍍液中金屬離子型體的結(jié)構(gòu)可能會(huì)種體系的化學(xué)鍍鎳溶液中,各反應(yīng)均達(dá)到平衡狀影響沉積動(dòng)力學(xué)。溶液中的金屬離子在被還原沉態(tài)時(shí),鎳絡(luò)離子的各種型體在體系中所占的分?jǐn)?shù)[4]積之前必須掙脫配位體外殼的束縛。沉積速度與率α可以用絡(luò)合物累積穩(wěn)
8、定常數(shù)β計(jì)算。根據(jù)活化能也有密切的關(guān)系,所以配位體的數(shù)量、金屬化學(xué)鍍鎳工藝規(guī)范中給定的有機(jī)絡(luò)合劑與鎳離子絡(luò)離子的大小和形狀都將影響沉積速度。的原始濃度及溶液的pH值范圍,就可依次計(jì)算本文通過(guò)化學(xué)平衡狀態(tài)分析,對(duì)電子陶瓷化[5]出化學(xué)鍍鎳溶液中各種型體的濃度分布。學(xué)沉積金屬電極中常用的醋酸鹽-鎳離子、甘氨酸圖1為醋酸鹽-鎳體系化學(xué)鍍?nèi)芤褐墟囯x子-鎳離子和檸檬酸鹽-鎳離子體系
