不同絡合劑對化學鍍鎳過程的影響_張道禮

不同絡合劑對化學鍍鎳過程的影響_張道禮

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1、第15卷第1期材料開發(fā)與應用2000年2月不同絡合劑對化學鍍鎳過程的影響張道禮龔樹萍周東祥(華中理工大學電子科學與技術系武漢430074)摘要用熱力學平衡的方法研究了在BaTiO3系陶瓷PTCR上進行化學沉積金屬鎳電極時常用的醋酸鹽-鎳離子、甘氨酸-鎳離子和檸檬酸鹽-鎳離子體系化學鍍鎳溶液中各種型體鎳離子的分布。研究結果表明,加入絡合劑會影響化學鍍鎳的速度,醋酸鹽會使化學沉積速度升高,而甘氨酸和檸檬酸鹽會使化學鍍鎳速度明顯下降,這可能和混合電位及空間位阻、化學鍵合力等因素有關。選擇合適的絡合劑對于化學鍍鎳的穩(wěn)定操

2、作有著十分重要的意義。關鍵詞化學鍍鎳離子型體分布絡合劑作用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化學鍍鎳是一種應用廣泛的鍍鎳方法,它是用的絡合劑有丁二酸、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、酒石酸等有機酸及其鹽類。這些絡合劑的選擇地在經(jīng)催化劑活化的基體表面上還原沉積出性質不僅會影響化學鍍鎳過程的進行和鍍層性金屬鎳層的一種化學處理方法。化學鍍鎳過程所能,而且還會影響到鍍鎳廢液的凈化處理。因此發(fā)生的化學反應是復

6、雜的,金屬沉積機理尚不完對化學鍍溶液中絡合劑的化學行為進行研究是十全清楚。鍍層的沉積速率、結構及性能主要取決分必要的。于溶液的化學構成、反應物濃度、pH值及反應溫化學鍍液使用的絡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,為了維護鍍液的配位離子。根據(jù)絡合劑的性質及溶液pH值,鎳穩(wěn)定性和獲得較好的鍍層質量,在沉積過程中,化離子與有機絡合劑可能會生成幾種不同型體的絡學鍍鎳溶液中通常都要加入一定量的絡合劑。常離子,但在一定的pH

7、值條件下,鍍液中的鎳會以某一絡離子為主要型體存在。國家“863”計劃資助項目(合同號715-006-070)化學鍍的復雜性部分是由于鍍液中金屬離子[1~3]收稿日期:1999-04-02的結構。Danjanovic、Conway和Mallory等·6·材料開發(fā)與應用2000年2月的研究表明,鍍液中金屬離子型體的結構可能會種體系的化學鍍鎳溶液中,各反應均達到平衡狀影響沉積動力學。溶液中的金屬離子在被還原沉態(tài)時,鎳絡離子的各種型體在體系中所占的分數(shù)[4]積之前必須掙脫配位體外殼的束縛。沉積速度與率α可以用絡合物累積穩(wěn)

8、定常數(shù)β計算。根據(jù)活化能也有密切的關系,所以配位體的數(shù)量、金屬化學鍍鎳工藝規(guī)范中給定的有機絡合劑與鎳離子絡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,就可依次計算本文通過化學平衡狀態(tài)分析,對電子陶瓷化[5]出化學鍍鎳溶液中各種型體的濃度分布。學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-鎳體系化學鍍溶液中鎳離子-鎳離子和檸檬酸鹽-鎳離子體系

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