电镀铜实验条件的研究
电镀铜的性能分析和影响因素
电镀铜的性能分析及影响因素(作者)摘要:关键词:英文摘要:0 绪论●电镀概述电镀是金属的化学和电化学防护方法的发展。
它是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程。
通过这种电化学过程,使金属或非金属工件的表面上再沉积一层金属的方法就叫做电镀。
采用适当的工艺可以在金属或非金属工件的表面上获得所需要的不同种类的镀层,在国民经济的各个生产和科学发展领域里,如机械、无线电、仪表、交通、航空及船舶工业中,在日用品的生产和医疗器械等设备的制造中,金属镀层都有极为广泛而应用。
世界各国由于钢铁所造成的损失数据是相当惊人的,几乎每年钢铁产量的,三分之一由于腐蚀而报废,当然电镀层不可能完全解决这个问题,但是良好的金属镀层还是能在这方面做出较大贡献的。
电镀则是获得金属防护层的有效方法。
电镀方法所得到的金属镀层,结晶细致紧密,结合力良好,它不但具有良好的防腐性能,而且满足工业某些特殊用途。
●电镀的优缺点电镀具有其不能为化学镀代替的优点:(1)可以沉积的金属及合金品种远多于化学镀。
(2)价格比化学镀低得多。
(3)工艺成熟,镀液简单、易于控制。
尽管如此,电镀也有其自身的缺点:电镀只能在导体表面上进行,其结合力一般不及化学镀电镀铜的应用领域铜具有良好的导电、导热性能,质软而韧,有良好的压延性和抛光性能。
为了提高表面镀层和基体金属的结合力,铜镀层常用作防护、装饰性镀层的底层,对局部渗碳工件,常用镀铜来保护不需要渗碳的部位。
1)铜箔粗化处理铜箔是制造印制板的关键导电材料,但是印制板外层铜箔毛面在与绝缘基板压合制造覆铜板之前必须经过电镀铜粗化处理,使之具有一定的表面粗糙度,才能保证与基板有足够的粘合力。
铜箔的粗化处理通常分 2 步:一是在较低铜离子浓度高电流密度下的粗化处理,二是在高铜离子浓度低电流密度下的固化处理。
粗化处理过程中必须使用特殊的添加剂,否则铜箔在高温层压制造覆铜板时会出现“铜粉转移”现象,影响与基板的结合力,严重时会使线路从基板上脱落。
电镀铜实验报告
电镀铜及条件实验的探究一、实验目的和要求1.理解电镀等电化学方法的基本原理;2.了解钢铁表面电镀铜的一般工艺,学习电镀操作;3.理解电镀液的选择和影响镀层质量的因素;二、实验原理在电镀时,将待镀的工件作为阴极,用作镀层的金属作为阳极,两极置于欲镀金属的盐溶液即电镀液或电解液中;在适当的电压下,阳极上发生氧化反应,金属失去电子而成为阳离子进入溶液中,即阳极溶解若为不溶性阳极,则一般是溶液中的OH-失去电子放出O2;阴极发生还原反应,金属阳离子在阴极镀件上获得电子析出,沉积成金属镀层;一般地,电镀层是靠镀层金属在基体金属上结晶并与基体金属结合形成的;电镀液的选择直接影响电镀质量;例如,镀铜工艺中,用基本成分为CuSO4和H2SO4的酸性镀铜液,往往使镀层粗糙,与基体金属结合不牢;本实验采用焦磷酸盐镀铜液,能获得厚度均匀、结晶较细密的镀铜层,而且操作简便,成本较低,污染小;这种电镀液的主要成分是CuSO4和Na4P2O7焦磷酸钠;CuSO4在过量Na4P2O7溶液中形成配位化合物——Na6CuP2O72焦磷酸铜钠,化学反应方程式为:CuSO4+2Na4P2O7→Na6CuP2O72+Na2SO4该配位化合物中的配离子CuP2O726-比较稳定,稳定常数K稳=1×109,因此溶液中游离的Cu2+浓度很低,阴极上的电极反应为:CuP2O726-+2e-→Cu+2 P2O74-在具体电镀工艺过程中,镀液的pH、温度及搅拌程度、电流密度、极板间距、施镀时间等因素对镀层质量均有一定影响;三、操作方法和实验步骤四、数据记录与处理五、实验结果分析先分析是否搅拌这个自变量,在20min情况下,是否搅拌对镀层厚度的影响不大;估计是长时间电镀后,镀层覆盖到一定程度,不再覆盖,从镀层均匀度来看,搅拌的镀层更均匀;10min 的情况下,不搅拌的镀层厚度搅拌的镀层更厚,估计是4号钢片表面积更大,易于镀铜的关系;4组数据也说明了搅拌对镀层厚度影响不大,但是从镀层观察结果来看,搅拌后的镀层更均匀光亮;再来看时间这个自变量,4组实验总库伦量相等,20min的镀层厚度明显比10min的大,而且镀层也更均匀;六、心得顾佳辉:通过这次试验,我理解了电镀等电化学方法的基本原理,了解了钢铁表面电镀铜的一般工艺,学习电镀操作,明白了电镀液的选择和影响镀层质量的因素;准备阶段方面,对碳钢片的预处理很重要,用砂纸打磨钢片的正反面,至表面绣层、毛刺除尽,然后用去离子水洗干净,这几步我们做的很仔细;在板间距的控制上,我们在搅拌过程中很难保持每个部位都是相距2cm,只能保证中线相距2cm;另外镀层结束后对镀层观察方面,对于均匀度这样的特性,我们只能通过肉眼观察,难免有较大误差,最好可以用专门的仪器来判定;此实验通过控制变量的方法,研究单一变量对电镀效果的影响;在实验过程中,我认为有两点需要改进的地方;其一是该实验作为分析实验,需要数据的精确性,但是因为本实验中质量差最大为,只精确到的数据不足以显示出其变量改变后对镀层厚度的影响,应该使用更高精度的测重仪器;同时镀铜过程实际镀层覆盖六个表面积,但是计算过程只考虑了两个,也会造成误差;其二是四次实验分两组由不同的操作者在不同的仪器上完成,尽管电镀液混合过,但是仪器本身有所差别,操作者也有差别,会导致实验数据不准;综上,本次试验结论有待考究,结合以上两点改进后实验数据会更加精确;万舜:这次“电镀铜及条件实验的探究”实验;实验的原理我们在化学课程中早已学习过,但是在实际的电镀工业中,考虑到镀层的光滑程度以及牢固度,所以我们选用的不是基本成分为CuSO4和H2SO4的酸性镀铜液,而是焦磷酸盐镀铜液,这样能获得厚度均匀、结晶较细密的镀铜层;在实验操作方面,预处理阶段非常关键,直接关乎到整个实验的成功与否;所以打磨,清洗,去油等处理都需要很细心的去做;由于我们是要探讨不同条件下电镀的效果差异,所以我们需要与另一个小组保持其余条件的一致,所以电镀液需要实现进行混合平分;在电镀过程中,由于需要将钢板和铜片完全浸没在电镀液中,所以我们无法观察到电镀过程中的每一个变化;而且我们的比较的变量中有一个是是否搅拌,所以为了让数据更我说服力,我们最好是和另一个组同步搅拌速率;最后称重,计算镀层厚度时,我们所做的两个数据结果非常接近,而另一组的结果相差则比较大;我觉的最终的原因应该是空气天平的灵敏度不够,达不到实验的精度要求,这一点在我们称量镀铜后的钢板质量时就可以发现了,两次质量差仅有或,质量产生的误差可能就达到了50%;再就是我们计算钢板表面积时,只计算了上下两个表面,没有加上侧面积,也没有减去打孔的面积,但是表面积引起的相对误差较小;最后观察镀层时,虽然正反两面差距都不大,但是仍可以观察到,搅拌过的那组两面的镀层均匀程度更接近;这个实验不但让我直接了解并操作了电镀铜的工序,也让我重温了电路的连接,更重要的是可以探究不同条件下对镀层质量的影响;。
电镀铜实验报告
电镀铜实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23 镀金在工业、装潢、艺术等诸多领域都有着重要的应用,但目前我国现有的技术,特别是工业上所使用的镀金技术都存在着高能耗、高污染、低效率的缺陷,造成能资源浪费、成本过高、环境污染等一系列问题,不利于建设资源节约型、环境友好型的社会,阻碍新型化工业的发展。
同时,我们小组的成员在生活中发现,有许多金属采用了镀铜技术,使金属更为美观、耐用。
但经过上网搜索发现,绝大多数镀铜技术为有电镀铜,只能用于工业,对于小件金属镀铜显得太过复杂,出于为祖国科技发展贡献力量的热情,同时也出于个人兴趣以及自我提高、自我充实的目的,我们小组设计实验,探寻节能、简便、实用、可行,更适合于在生活中应用的无电镀铜技术。
二、课题研究的目标:对无电镀铜的方法有所了解,用简易工具、原料,探寻无电镀铜的方法:在铁钉、刀片等金属上镀上一层铜膜。
同时在传统镀铜工业的基础上,增进知识,做一个有心的化学学习者。
三、课题的新颖性:出于对化学学科的浓厚兴趣,小组成员主动提出探究镀铜的方法,在课题研究的过程中打破了传统镀铜思想的束缚,自己动手做试验,并大胆提出问题与猜想,用一种全新的理念思考问题,另辟蹊径,探寻新思路、新方法。
四、可行性分析:运用电镀的原理,设计了实验,该实验遵循科学性、可行性,小组成员自备实验器材与相关药品,比如常见金属铜、铁,普通家庭中易获得的食盐,白醋等进行实验,简便可行。
五、课题研究方案(内容、方法、途径):1. 通过高一第一学期对金属的学习,小组成员对于镀金属的方法产生了浓厚的兴趣。
2. 小组成员通过图书馆,网络等多方面途径,查阅大量资料,搜集和积累有关文献,对每一种传统镀铜方法进行细致、全面的评价。
3. 大家齐心协力经过严密的讨论,设计了实验。
4. 按照设计的实验,自备实验药品,请教化学老师,作了充分的准备工作,自己动手。
【实验】电镀铜实验报告
【关键字】实验电镀铜实验报告篇一:电镀铜--原理(参考)电镀铜原理篇电镀是指利用电解的方法从一定的电解质溶液(水溶液、非水溶液或熔盐)中,在经过处理的基体金属表面堆积各种所需性能或尺寸的连续、均匀而附着堆积的一种电化学过程的总称。
电镀所获得堆积层叫电堆积层或电镀层。
镀层的分类方法:按使用目的:防护性镀层、防护装饰性镀层和功能性镀层按电化学性质分类:阳极性镀层和阴极性镀层。
阳极性镀层:凡镀层相对于基体金属的电位为负时,镀层是阳极,称阳极性镀层,如钢上的镀锌层。
阴极性镀层:镀层相对于基体金属的电位为正时,镀层呈阴极,称阴极镀层,为阻隔型镀层,如钢上的镀镍层、镀锡层等,尽可能致密。
一、电镀的基本原理及工艺1电镀的基本原理(1)电化学发应以酸性溶液镀铜为例简述电镀过程大的的电化学反应阴极反应:Cu2++ 2e = Cu2H+ + 2e = H2阳极反应:Cu - 2e = Cu2+4OH-- 4e = 2H2O+O22、电镀液组成电镀溶液有固定的成分和含量要求,使之达到一定的化学平衡,具有所要求的电化学性能。
镀液构成:电镀液由主盐,导电盐,活化剂,缓冲剂,添加剂等组成。
电解溶液按主要放电离子存在的形式,一般可分为主要以简单(单盐)形式存在和主要以络离子(复盐)形式存在的电解液两大类。
主盐在阴极上沉淀出所要求的镀层金属的盐称为主盐。
镀液主盐的含量多少,直接影响镀层的质量。
主盐的浓度过高,则镀层粗糙;主盐浓度过低,则允许的电流密度小,电流效率明显下降,影响堆积速度,还将导致其它问题。
导电盐提高溶液导电性的盐类,增强溶液导电性,提高分散能力。
缓冲剂能使溶液pH值在一定范围内维持基本恒定的物质。
电解液中活化剂阳极活化剂,能促进阳极溶解,使镀液中镍离子得到正常补充,氯化物含量过低,阳极易钝化,过高,阳极溶解过快,镀层结晶粗糙。
络合剂能与络合主盐中的金属离子形成络合物的物质称为络合剂。
添加剂为了改善镀层的性质,可在电解液中添加少量的添加剂。
关于高中化学电镀实验的探索与改进
关于高中化学电镀实验的探索与改进我校化学现行教材北师大版化学1、化学2、化学反应原理中,一些实验按课本方法做,实验效果不理想,甚至观察不到应有的实验现象,为此本人对这些实验作一番改进的探究,现将拾取一例介绍如下,与同仁共勉。
在化学反应原理第17页中安排了活动探究内容——电镀。
课本中实验方法:以硫酸铜溶液作电镀液,待镀的铁钉作阴极,铜片作阳极,1节干电池作电源。
在电镀过程中,发生的电极反应分别为:阳极 cu=cu2++2e-阴极 cu2++2e-=cu(在铁钉上析出)可是学生会有疑问:铁在常温下能从硫酸铜溶液中置换出铜(fe+cuso4 ■feso4+cu),不一定是电镀作用。
所以用“给铁钉镀铜的实验”来说明电镀原理,是不能使学生信服的,是没有说服力的。
为此笔者对该实验进行了较大的改进:以硫酸锌溶液作为电镀液,待镀的铜板作阴极,锌板作阳极,低压直流电作为电源,实验原理是:阳极 zn=zn2++2e-阴极 zn2++2e-=zn(在铜板上析出)铜板上能析出锌,说明是发生电镀反应,因为在通常情况下,铜是不能从硫酸锌溶液中置换出锌的,只有通过电镀才能发生上述反应。
用“给铜板镀锌”作为学生实验还有一大好处,那就是实验后铜板表面的锌,用2 mol/l的硫酸溶解,容易清除干净,而在铁钉表面镀铜,铜不易清除干净。
为了做好这个电镀实验,作者从电镀液的浓度、电镀时间两方面对该实验进行了研究。
1.电镀液浓度的选择:为了能使镀层均匀、细致地附着在铜板上,硫酸锌电镀液中必须加入氯化铵固体,使zn2+与nh3结合形成络离子zn(nh■)■2+(zn2++4nh3■zn(nh■)■2+)。
为使铜板表面析出的锌致密而光亮,电镀液应加入氯化铵,否则电镀效果很差。
那么,氯化铵要加多少呢?zn2+与nh3结合的比例为1∶4,另外氯化铵要过量一些,因此氯化铵的物质的量为zn2+物质的量的8倍。
即1 l 0.3 mol znso4溶液中含有氯化铵2.4 mol,1 l 0.2 mol znso4溶液中含有氯化铵1.6 mol,1 l 0.1 mol znso4溶液中含有氯化铵0.8 mol。
硫酸铜酸性镀铜法制备铜-康铜热电堆的最佳实验条件研究
L O H o ,P N o gj n S N Ho gja U a E G T n -ag , U n - n i u
(. colfSi cs Suh et nv syo Si e n ehooy Minag6 11 , 1Sho o c ne, otws U irt f c n dTcnl , ayn 20 0 e ei e a c g S ha , hn ; . nl iadTsn et , ot e n e i Si e n eh l y e i un C ia 2A ay s n ei Cne Su ws U & ̄t o cn d Tcn o , s tg r h t yf e a c o g
i t me,c p e uf t o c n r t n,s f rc a i o c n r t n,ee to ae s l t n t mp r t r n u - o p rs lae c n e ta i o ul i cd c n e tai u o lc rplt ou i e e au e a d c r o
关键词 : 传感器
酸性镀铜
铜 一 铜热 电堆 康
文献标志码 : A
热 电势
文章编号 :6 1— 7 5 2 1 ) 1— 0 9一 6 17 8 5 ( 0 2 0 0 1 o
中图分类号 :Q 5 . 4 T 13 1
Ex e i e t lS u y o h s n iin fPr p r t n Co p r Co sa t n p rm n a t d n t e Be tCo d to so e a a i p e - n t n a o Th r p e b p e u f t i p e l t g e mo f y Co p r S l e Acd Co p r P a i l a n
实验07简单的电镀实验高二化学教材实验大盘点(人教版2019选择性)(原卷版)
【同步实验课】简单的电镀实验【实验目的】1.认识电解原理及其在工业生产中的应用。
2.了解电镀的原理。
【实验仪器】烧怀、砂纸、导线、23V的直流电源、电流表。
【实验试剂】铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1mol/LNaOH溶液、20%盐酸、蒸馏水。
【实验一】简单的电镀实验实验操作图解操作实验现象实验结论1.用砂纸把铁制镀件打麿干净,放入1mol/LnaOH溶液中除去油污,然后用蒸馏水洗净。
再放入20%盐酸中除锈,几分钟后取出,并用蒸馏水洗净。
2.把铁制镀件与23V的直流电源的负极相连,铜片与直流电源的正极相连。
将两极平行浸入电镀用砂纸打磨铁钉放入碱液中除油污用蒸馏水冲洗干净放入盐酸中除铁锈用蒸馏水冲洗干净用砂纸打磨铁钉放入碱液中除油污放入盐酸中除铁锈01实验梳理02实验点拨03典例分析04对点训练05真题感悟连接好装置,进行电镀铁钉上附着了红色的铜(一)问题与讨论:1.若用如图所示装置,模拟铁制品上镀铜,则电解质溶液c、电极a、电极b的电极材料分别是什么?电镀过程中电解质溶液的浓度如何变化?2.电镀前,如果将铜片与直流电源的负极相连,铁制镀件与直流电源的正极相连。
通电后观察到的现象是什么?阴极和阳极发生的反应分别是什么?3.查阅资料,了解工业生产中提高电镀质量的方法。
(二)规律与方法:使金属增强抗腐蚀能力、增强表面硬度和美观镀层金属Cu2e Cu2+Cu2++2e Cu(三)深度剖析:(1)电镀铜时,电解质溶液中c(Cu2+)不变;(2)电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液中电解质的浓度保持不变。
(3)电解或电镀时,电极质量减小的电极必为金属电极——阳极;电极质量增加的电极必为阴极,即溶液中的金属阳离子得电子变成金属附着在阴极上。
35mL待盛装碱液,然后轻轻挤压滴定管中的玻.在实验室不慎将酸沾到皮肤时,应立即用大量水冲洗,然后用3%5%的NaHCO.在给粗糙铁质镀件电镀时,用砂纸将镀件打磨干净后即可直接与直流电源负极相连高二课时练习)下列实验方案不能达到相应目的的是.研究浓度对化学平衡的影响.证明化学反应存在一定的限度(3Cu NH ⎡⎣中溶液的小,Cu 缓慢析出,镀层更致密O :Ag(阳极)通电。
电镀铜实验报告
电镀铜实验报告镀金在工业、装潢、艺术等诸多领域都有着重要的应用,但目前我国现有的技术,特别是工业上所使用的镀金技术都存在着高能耗、高污染、低效率的缺陷,造成能资源浪费、成本过高、环境污染等一系列问题,不利于建设资源节约型、环境友好型的社会,阻碍新型化工业的发展。
同时,我们小组的成员在生活中发现,有许多金属采用了镀铜技术,使金属更为美观、耐用。
但经过上网搜索发现,绝大多数镀铜技术为有电镀铜,只能用于工业,对于小件金属镀铜显得太过复杂,出于为祖国科技发展贡献力量的热情,同时也出于个人兴趣以及自我提高、自我充实的目的,我们小组设计实验,探寻节能、简便、实用、可行,更适合于在生活中应用的无电镀铜技术。
二、课题研究的目标:对无电镀铜的方法有所了解,用简易工具、原料,探寻无电镀铜的方法:在铁钉、刀片等金属上镀上一层铜膜。
同时在传统镀铜工业的基础上,增进知识,做一个有心的化学学习者。
三、课题的新颖性:出于对化学学科的浓厚兴趣,小组成员主动提出探究镀铜的方法,在课题研究的过程中打破了传统镀铜思想的束缚,自己动手做试验,并大胆提出问题与猜想,用一种全新的理念思考问题,另辟蹊径,探寻新思路、新方法。
四、可行性分析:运用电镀的原理,设计了实验,该实验遵循科学性、可行性,小组成员自备实验器材与相关药品,比如常见金属铜、铁,普通家庭中易获得的食盐,白醋等进行实验,简便可行。
五、课题研究方案(内容、方法、途径):1.通过高一第一学期对金属的学习,小组成员对于镀金属的方法产生了浓厚的兴趣。
2.小组成员通过图书馆,网络等多方面途径,查阅大量资料,搜集和积累有关文献,对每一种传统镀铜方法进行细致、全面的评价。
3.大家齐心协力经过严密的讨论,设计了实验。
4.按照设计的实验,自备实验药品,请教化学老师,作了充分的准备工作,自己动手。
5.在实验后,大家撰写论文和实验报告,亲身感受无电镀铜的优点与化学的神奇魅力。
六、论文:对“无电镀铜”的研究(一)引子无论是从化学还是生活的领域上说,我们对铜并不陌生。
石墨电摩擦材料电镀法镀铜研究
石墨电摩擦材料电镀法镀铜研究张艳;夏金童;杨胜;赵敬利;赵庆才;李允柱;刘奉来【摘要】Copper was successfully electroplated on graphite electro-friction materials using acidic sulfate electroplating technique. The effects of voltage magnitude, electroplating time and additives on the copper plating results were investigated. An optimized deactivation process was discussed. A suitable electroplating technique for graphite electro-friction loops was determined. The influences of different technological conditions on surface resistivity of the samples were analyzed. The results show that on the surface of the sample with 9. 9wt% Cu, a dense and even Cu electroplating layer with a minimum surface resistivity of 2. 0 μΩ· m could be obtained by electroplating for 10 minutes at room temperature (about 20 ℃ ) and a constant voltage (1 V) in the plating solution consisting of CuSO4 · 5H2O of 60 ~ 100 g/L, H2SO4 of 55 g/L and HC1 of 50 mg/L and a certain amount of additive. When the sample soaks in passivating solution (0. 5% BTA +0.5%OP-10 + purified water) at 50~60 ℃ for 5 minutes, an optimum passivation result can be achieved.%采用酸性硫酸盐电镀铜方法在石墨电摩擦材料基体上成功地镀覆上铜镀层.研究了电镀电压大小、时间及添加剂对镀铜效果的影响,探索了最佳钝化工艺,确定了合适的石墨电摩擦环电镀铜工艺,讨论了不同工艺条件对镀铜样品表面电阻率的影响.研究结果表明:在60~100 g/L CuSO4·5H2O、55 g/L H2SO4及50 mg/L HCl组成的镀液中加入适量添加剂,室温条件(约20℃)下恒压(1 V)电镀10 min后样品含铜量为9.9%,镀层致密平整,最低表面电阻率为2.0 μΩ ·m.样品在50~60℃的钝化液(0.5%BTA+ 0.5% OP10+蒸馏水)中浸泡5 min获得最佳钝化效果.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2012(032)002【总页数】4页(P118-121)【关键词】石墨;电摩擦材料;镀铜;电镀工艺【作者】张艳;夏金童;杨胜;赵敬利;赵庆才;李允柱;刘奉来【作者单位】湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082;湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410082;济南澳海炭素有限公司,山东平阴250403;济南澳海炭素有限公司,山东平阴250403;济南澳海炭素有限公司,山东平阴250403;济南澳海炭素有限公司,山东平阴250403【正文语种】中文【中图分类】TB302电摩擦材料是各类相关电器中的关键部件,担负着传递电信号、接触和分断电路以及电流传递等重要任务,其性能的好坏直接关系到电路、仪表、电机的稳定性和使用寿命。
酸性电镀铜阳极钝化探讨
通 过模拟 实验 分 析可 知此次 阳极 钝化 为碳 处理 所使 用碳 粉量 相关 。
3.3 继续对碳粉进行探 索研 究
(1)选取 普通B碳粉 进行5 g/L、 10 g/L、20 g/L进行 实验 ; (2)选 取优 质碳粉5 g 、 10 g/L、20 g/L进行 实验 。 结论 :B碳粉 加5 g/L、10 g/L均无 异 常 ,20 g/L时 出现和 现用 碳粉 一样 现象 ;优 质碳 粉5 g/L、 10 g/L、20 g/L 进 行实验 均无 异 常 ,再 进行 30 g/L、40 g/L、50 g/L进行试 验 仍无 异常 。 再结合实验情况对三种碳粉进行探讨,取 1 g活性碳融入100 ml水中观察是否有油油的漂浮物。结果现有碳 粉 出现 粘稠漂 浮物 、B碳粉 出现 漂浮物 但 无粘 稠状 、C碳 粉无 异常 。
3.2 拟实验分析
按照 碳处 理方法 其 它条件 不变 ,只对碳 粉添 加量 进行 改变 分 为5 g/L和 10 g/L进 行模 拟对 比实验 ,实验 过后 分 为两种 办法 处 理 。
(1)未静 置对 碳处理 后药水 立 即用 滤纸进行 过滤 :3n5 g/L碳粉 的药 水清澈 ,滤纸 除碳粉看 不到异物 ;hal0 g几 碳粉 的药 水滤 纸 出现 淡蓝色 粘 稠物 ,过 滤后 药水 清澈 。 (2)沉 降12 h候 观 察 :加5 g/L碳 粉 的过 滤后 药水 清 澈 ; 加 10 g/L碳 粉 的药水 过滤 后药 水浑 浊淡 蓝色粘 稠 物 出现 。
铁片电镀铜实验研究报告
铁片电镀铜实验研究报告
实验目的:
研究铁片电镀铜的过程,分析电流密度和处理时间对电镀效果的影响。
实验原理:
电镀是利用电解质中的金属离子在电解质中离子化,然后在阴极上发生还原反应,从而使金属沉积在阴极上的过程。
在铁片电镀铜实验中,铁片作为阴极,铜离子在电解质中离子化后沉积在铁片表面。
实验步骤:
1. 准备电镀设备,包括电源、铁片、铜盐电解液等。
2. 将铜盐电解液溶解在适量的水中,制备成一定浓度的电解液。
3. 将铁片清洗干净,去除表面的杂质。
4. 将清洗后的铁片放入电解液中,将铁片固定在阳极处。
5. 设定电源的电流密度和处理时间,开始电镀过程。
6. 观察铁片的变化,记录铁片电镀铜的表面形貌和质量变化。
7. 调整电流密度和处理时间,重复上述步骤,获得不同条件下的电镀效果。
实验结果及讨论:
通过实验观察和记录,可得到不同电流密度和处理时间下的铁片电镀铜的效果。
可以发现,在一定范围内,电流密度和处理时间增加会使铁片电镀铜的厚度和质量增加。
但是当电流密度过大或处理时间过长时,可能会导致电解液中的其他杂质也被沉积在铁片表面,影响电镀的质量。
因此,在实际应用中,需
要找到适宜的电流密度和处理时间,以获得较好的电镀效果。
结论:
铁片电镀铜是一种将铜沉积在铁片表面的实验过程。
电流密度和处理时间对电镀效果有一定影响,需要选择适宜的条件来获得较好的电镀效果。
高电流密度通孔电镀铜影响因素的研究
高电流密度通孔电镀铜影响因素的研究陈杨;程骄;王翀;何为;朱凯;肖定军【摘要】印制电路板在垂直连续电镀生产线上镀铜,通过改进电镀槽结构,引入喷流加强溶液交换等措施,能够使用更大的电流密度,大幅度提高产能.由于搅拌强度、电流密度和阴阳极距离等工艺条件发生改变,为了使微通孔电镀铜效果达到最优,对镀液成分配比进行优化实验.通过对镀铜层切片分析,确定光亮剂浓度和电流密度为影响电镀的显著因素.在优化控制条件下,采用的电镀液对厚径比为6.4∶1.0的通孔(d =0.25 mm)镀铜,铜层的均镀能力达到80%以上,具有很好的实用价值.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2015(037)008【总页数】5页(P23-27)【关键词】印制电路板;高速电镀铜;优化实验设计;添加剂;均镀能力【作者】陈杨;程骄;王翀;何为;朱凯;肖定军【作者单位】电子科技大学应用化学系,四川成都610054;广东光华科技股份有限公司,广东汕头515061;广东东硕科技有限公司,广东广州510663;电子科技大学应用化学系,四川成都610054;广东光华科技股份有限公司,广东汕头515061;电子科技大学应用化学系,四川成都610054;广东光华科技股份有限公司,广东汕头515061;电子科技大学应用化学系,四川成都610054;广东光华科技股份有限公司,广东汕头515061【正文语种】中文【中图分类】TQ153.14引言随着印制线路板(PCB)向着“短、小、轻及薄”的快速演进,对微小通孔和高厚径比板件电镀制作要求也越来越高[1],目前高厚径比微通孔和精细线路的电镀铜是一大难题[2]。
尽管脉冲电镀能较好地解决高厚径比微通孔的电镀问题,但也存在明显的缺陷[3]:1)脉冲电源昂贵,投资大,维护成本高;2)脉冲电源与电镀槽之间连接要求高,连接不当或接触不好都会影响电镀效果;3)脉冲电镀需要使用特殊化学添加剂。
因此,直流电镀仍然是PCB电镀铜最常用的方法。
碳纤维表面电镀铜工艺的研究
采用三种电镀液对表面预氧化处理后的碳纤维 法. 本研究过程中发现, 如果单纯采用热空气对碳纤
分别进行电镀铜处理, 三种电镀液的成分如表 1所示: 维进行氧化处理, 当温度低于 400 e 时, 即使较长时
表 1 三种电镀液成分
间加热, 碳纤维表面也没有发生明显变化; 当温度高
编号
成份
分子式
含量 ( g/L)
300
柠檬酸氨 ( NH4 ) 2H C6H 5O 7
20
硫酸铜
C uSO4 # 5H2 O
50
柠檬酸钾
K 3C it
100
3#
酒石酸钾钠 KN aC4H 4O 6
10
硝酸钾
KN O3
12
乳化剂 ( OP- 10)
/
01 4
11213 检测分析 采用 PhilipXL30型扫描电子显微镜对各阶段
制. 相对于热空气氧化法, 单一的浓硝酸液相氧化法 温和均匀, 浸泡 1小时, 纤维表面仅出现很小的刻 蚀. 可见浓硝酸与碳之间的反应轻微, 容易控制, 但 耗时太长. 结合两种方法的各自特点, 本试验采用气 相 - 液相联合氧化法对碳纤维进行预处理. 图 3为 本试验最终氧化处理完的碳纤维表面形貌照片, 碳 纤维表面出现了一定的腐蚀纹理及轻微的腐蚀坑, 且经测试力学性能基本保持. 可见联合氧化法使碳 纤维综合了两种方法的氧化效果, 增加了表面能, 而 且可能引进具有极性或反应性的官能团, 从而有利 于增强纤维与镀层之间的结合力.
碳纤维是 60年代以来迅速发展的新型增强 材料 [ 1] , 具有 低密度、低热膨胀系 数、高比模 量、 良好的自润滑性等一系列优点, 在复合材料领域 里有广泛的应用 [ 2] . 碳纤维增强铜基复合材料更 是综合了铜的良好导电、导热性及碳纤维的优点, 从而具备良好的传导性、减摩耐磨性、耐电弧烧蚀 性和抗熔焊性等一系列优点. 然而碳铜之间既不 润湿也不反应, 直接复合效果很差. 因为复合材料 的综合性能不仅取决于组成材料, 还受到组分之 间界面质量的影响. 因此制备综合性能良好的碳
电镀铜溶液中铜离子浓度
电镀铜溶液中铜离子浓度
电镀铜溶液中铜离子的浓度通常在2-5克/升的范围内。
不同电镀工艺可能有不同的要求,所以实际操作中应参考具体的应用和需求进行控制。
铜离子浓度的控制对于电镀铜的质量和性能至关重要。
在电镀铜过程中,随着铜离子的还原和沉积,铜离子的浓度会逐渐降低。
因此,需要定期添加硫酸铜或其他含铜化合物,以维持所需的铜离子浓度。
此外,电镀铜溶液中的pH值、温度、电流密度等因素也会影响铜离子的沉积速度和镀层质量。
为了获得高质量的电镀铜层,需要综合考虑这些因素并进行适当的调整。
总之,在实际应用中,应根据具体需求和条件进行铜离子浓度的控制,以确保电镀铜的质量和性能达到最佳状态。
初三化学铜电镀反应机理分析
初三化学铜电镀反应机理分析化学铜电镀是一种常见的电化学过程,通过在金属表面沉积铜层,可以增加金属的美观性、耐腐蚀性和导电性。
本文将对初三化学铜电镀的反应机理进行分析。
1. 基本原理化学铜电镀是基于电化学反应原理进行的。
在化学铜电镀过程中,金属离子在电解质溶液中通过电子转移与还原剂反应,而被还原出来的金属则沉积在电极表面。
简言之,化学铜电镀包括两个关键步骤:氧化还原反应和沉积反应。
2. 氧化还原反应在电化学铜电镀中,铜阳离子是从溶液中提供铜离子的主要源头。
正如其名称所示,阳离子是带有正电荷的离子。
在电解质溶液中,铜阳离子(Cu2+)与还原剂之间发生氧化还原反应。
典型的还原剂包括二价还原剂,如硫酸亚铁(FeSO4)、硫酸亚锡(SnSO4)等。
反应方程式:Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)在氧化还原反应中,铜阳离子失去电子变成金属铜,这意味着铜阳离子被还原为纯铜金属。
还原反应需要通过电子转移来完成,因此在电解质溶液中需要提供外部电源,以供应电子。
3. 沉积反应在氧化还原反应中,金属铜被还原出来后并不会立即附着在电极表面,而是以溶解态存在。
为了让铜金属沉积在电极表面,需要提供合适的条件来促进沉积反应。
通常情况下,沉积反应受到诸多因素的影响,包括电流密度、电解液组成、温度和电极表面的状态。
其中,电流密度是决定沉积速率的主要因素。
较高的电流密度可以加快沉积速率,但也可能导致不良的沉积效果,如颗粒度较大、不均匀的铜层。
除了电流密度,电解液中的添加剂也对沉积效果起到重要作用。
常见的添加剂包括有机添加剂,如取代胺、聚乙二醇等,这些添加剂可以改善铜沉积的均匀性和光泽度。
4. 结果和讨论通过对初三化学铜电镀反应机理的分析,我们可以看到,化学铜电镀是一个复杂的过程,涉及到氧化还原反应和沉积反应。
在反应过程中,铜阳离子被还原为金属铜,并通过外部电源供应的电子转移完成。
同时,电流密度和电解液中的添加剂等因素也会对铜的沉积效果产生影响。
电镀腐蚀实验报告
电镀腐蚀实验报告标题:电镀腐蚀实验报告摘要:本实验通过电镀腐蚀实验,研究了电镀对材料的腐蚀性能的影响。
实验结果表明,电镀可以有效提高材料的抗腐蚀性能,并且电镀层的厚度对抗腐蚀性能有重要影响。
引言:随着社会的进步和工业的发展,材料的腐蚀问题日益凸显。
腐蚀会导致材料表面的破坏、性能下降,甚至影响整个工程的安全性。
因此,对材料腐蚀行为的研究和抗腐蚀技术的探索具有重要意义。
电镀作为一种常用的抗腐蚀方法,被广泛应用于工业生产中。
本实验旨在研究电镀对材料腐蚀性能的影响,以期为材料的腐蚀防护提供参考。
材料和方法:实验使用了两种不同材料的试样:铁和铜。
实验步骤如下:1. 准备试样:将铁和铜均切割成相同大小的试样,分别清洗干净。
2. 电镀处理:将试样放入电镀液中,施加适当的电压进行电镀。
电镀时间分别为10分钟、20分钟和30分钟。
3. 腐蚀测试:将电镀后的试样分别放置在相同酸性环境中,并记录腐蚀速率。
4. 分析结果:比较不同电镀时间下试样的腐蚀情况,并分析电镀层对抗腐蚀性能的影响。
结果与讨论:在完成实验后,观察到以下结果:1. 电镀后的试样相比未电镀试样,腐蚀速率明显降低。
这说明电镀可以有效提高材料的抗腐蚀性能。
2. 随着电镀时间的增加,电镀层的厚度也相应增加。
腐蚀速率随之减小,说明电镀层的厚度对抗腐蚀性能有重要影响。
3. 铁和铜的电镀腐蚀效果不相同。
在相同电镀时间下,铜的腐蚀速率明显低于铁。
这可能是因为铜的电镀层质量更好,能够更有效地阻止腐蚀介质对基材的侵蚀。
4. 电镀后的试样表面更光滑、更均匀,显示出良好的光泽和质感。
结论:通过本实验,我们得出以下结论:1. 电镀可以显著提高材料的抗腐蚀性能。
2. 电镀层的厚度对材料的抗腐蚀性能具有重要影响。
3. 不同材料的电镀腐蚀效果不同,铜的效果较好。
4. 电镀后的试样表面更光滑、更均匀。
实验中可能存在的误差主要源于电镀时间的控制和腐蚀测试的准确性。
为了改进实验,可以进一步研究不同电镀条件下电镀层的形貌和成分,以及不同腐蚀介质对电镀层的影响。
电镀实验方案-超实用
(二)实验讨论 电镀前要对金属片进行打磨,其目的是为了处理、清洁被镀金属的表面,从而得到结合力好的镀 层。镀层质量的好坏要考虑的因素有很多,主要有:被镀金属的特性、镀层特性、合适的前处理、合 适的电镀溶液、合适的操作条件(电流密度、镀液浓度和各组分比例、镀液温度、时间、后处理)、 合适的电镀设备和器具、环境条件等。 1.添加剂对电镀效果的影响 在电镀溶液中加添加剂:糖精、1,4-丁炔二醇、香豆素等可以明显的提高镀层的光亮度。加入光 亮剂的镀镍溶液称光亮镀液,其中一个配方如下: 试剂名称 NiSO4·7H2O H3BO3 试剂用量 250~300g/L 30~40g/L
Q w M Cu 100% 100% Q总 M WCu
II-13-4
式中W为被测金属镀层的重量;M为被测金属的摩尔质量;WCu为库仑计阴极上铜镀层质量;MCu为 铜的摩尔质量(注:被测金属和铜的摩尔质量的值均随所取的基本单元而定。)
三、实验仪器和试剂 直流稳压电源;塑料镀槽;导线;普通镍镀液;库仑镀液 四、实验步骤 (一)具体操作方法 1. 配制电镀溶液(已配好) 2. 梯形槽实验 将铜阴极和镍阳极均用金相砂纸打磨光亮,用水冲洗干净。在267 mL梯形槽中注入一定量的普 通镀镍溶液,装上阳极、阴极试片,接通电源,控制电流在1A,电镀5 min后,取出阴极片用水冲洗, 观察其外观,并将试片各区域的镀层外观按下述符号记录下来。
NaCl MgSO4·7H2O Na2SO4·l0H2O pH 2.库仑溶液配方: 试剂名称 CuSO4·5H2O H2SO4 乙醇
7~12g/L 20~30g/L 60~80g/L 5.2~5.6
试剂用量 125 g/L 25 g/L 50槽的阴极镀层外观图,并分析所观察现象的原因。 2. 将实验数据列表如下,计算镀液的分散能力,并说明镀液分散能力的优劣。
丁二酰亚胺无氰镀铜体系的研究
丁二酰亚胺无氰镀铜系统的研究电镀铜在电镀家产中拥有特别重要的地点。
到目前为止, 传统的镀铜液大多由氰化物构成 , 电镀出的镀铜层表面平坦仔细 , 可是氰化物对人体影响巨大, 对生态环境污染造成严重影响。
就目前状况 , 我国政府有关部门公布一系列有关法例, 要求用无氰电镀取代氰化镀种。
目前的工艺虽不可以完整取代, 但依照洁净生产的要求 , 最后一定要无氰 , 是以不断的发展和完美现行无氰镀铜工艺, 是事不宜迟。
本文研究内容和结论以下: 第一 , 进行无氰电镀铜的基础配方研究, 经过先期大批的研究 , 对照了 HEDP、焦磷酸盐、柠檬酸等系统, 发现丁二酰亚胺较为适合, 经过单要素实验 , 挑选出协助络合剂和导电盐 , 并确立镀液构成为 : 硫酸铜 50 g/L, 丁二酰亚胺 90 g/L, 硝酸钾 20 g/L, 柠檬酸 25g/L, 三乙醇胺 40g/L, 氢氧化钾 40g/L 。
经过单要素实验 , 研究了镀液含量高低及工艺参数的改变对镀层表面状态、槽电压、电流密度范围、电流效率等的影响。
确立工艺条件为 : 电流密度范围为 2-3A/dm2、温度取 35℃ ( ± 5℃ ),pH 在 9( ±5)。
其次 , 进行无氰电镀铜的基础配方进行优化研究 , 先经过单要素试验研究了光明剂 2- 疏基苯并咪唑、二氧化硒和表面活性剂十二烷基硫酸钠、聚乙二醇 10000增添对无氰镀铜层光彩度的影响。
确立 2- 疏基苯并咪唑和聚乙二醇10000作为组分的增添剂 , 再经过正交试验对这 2 种物质和 3 种工艺条件进行复配获得较优复合增添剂工艺:2- 疏基苯并咪唑 1.5 mg/L, 聚乙二醇 10000 40 mg/L 。
经过实验发现 , 此种状态结协力优异 , 镀层结晶仔细 , 镀液深度能力和稳固性能优异 , 比氰化系统显然优异。
最后 , 对镀液及镀层的性能进行测试。
进行了却协力、硬度、分别能力和孔隙率的测试 , 结果显示 , 镀层结协力和硬度优异, 孔隙率和分别能力达标而且都优于基本镀液所镀镀层。
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f 缸 宣 2 1年第1期 3 斗j 0 1 2 0
电镀 铜 实 验 条 件 的研 究
苗 齐 李
摘 要
荫 金 靓 婕
{ 军 航空工程学 院 ) 海
通过 系列的对比实验,对 大学化 学实验 中电镀铜 实验 的实验 务件进 行研 究,从 而找 出最佳电镀温度 、p  ̄、电流密度 、 H4-
,
表 3 电 流 密度 对 镀层 质 量 是
实验表 明 ,电流密度应控制在05 . A ・ m 比较合适 。 . U 7 5 d ( )极 板 间 距对 镀 层 质量 的 影 响 。将 水 浴锅 的温 度 没定 为 4 2 s℃ ,电流 密度 为l 1 . ・ m 条 件 下 ,调节 电镀 液 的p 值分 别为 A d H 85 .,测节极板 问距分别为 1 c . m,3m,4 c 5 c . m,分别 电镀 l 分钟 ,电 5 【 J 镀结 果如表4
净 .放入s ℃的除油液中 ,超声清洗 l分钟 ,将硬 币用 去离子 水冲洗 【 1 I J 干净并擦干 ,用电子天平 称量 ,质量记为m. 。
除 油 液 的 配 方 :N OH 3 g・L 。Na 0 a 0 ~  ̄ 3 g・L ,N  ̄O ・ CO 一 aP 。
lH, 3J L ,N  ̄i 9 04 L 。 O o 【 g。 ~ aSO ‘ H2 g‘ ~
化学试验 电镀 铜 实验 条 件
极 板 间距 以及 电镀 时 间
关键词
电镀铜 实验属 于大学 化学实验 的基 础实验 。该 实验 阳极 采用 铡
片 ,阴极 采用低碳钠片… ,我们对实验 内容进行 了改进 .阴极用 一元
硬币代替了低碳钢片 ,阳极仍然采用铜片 ,使得一元硬 币表 面镀上 一
பைடு நூலகம்
层铜 ,通过电镀实验 ,不仅 能使学生更好得理解 电镀原理 ,而且能够 激发学生的实验兴趣 。 具体 电镀 过程 中,温度 .镀 液的p H值 、电流 密度 、极板 『J 、 廿距 施镀时间等因素都会对镀层 质量有 一定影响。我们对上述实验条件展 开了研 究 ,从而 得出了最佳实验条件 。
NaH O ‘ 1H O, N No' NaC , NaP ‘1 HO, NaSO, 2P . 2 H4 = , O ,O. 0  ̄i ・
9 O。 H
( 3)电流密 度对镀层质 量的影响 电流密度 是影响镀 层质量的 个很重要 的因素 ,电流密度太大 ,镀层粗 糙,电流密度太小 ,镀层
一
总 反 应 :【 Cu( ) +2 。+ u+2 , PO, 】 e— C PO
1 仪 器和 药品 . 2
仪 器 :直流稳压电源 ( A 8 0  ̄中科 泰电子仪器有限公司 ), C 13o
恒温水浴锅 ( u先科 ),超 声清洗器 ( Q 2 D 昆山超声 J 龙 K 5( E ,  ̄ ,电 子天平 ( A 0 4 海良平 J,烧 杯 ( 0 m 只 ,10 L1 ),导 F 20上 5 0 L2 0m 只 线, 鳄鱼夹 ,砂纸 ,一元硬币 ,铜板 (0 m× 0 m ) 6r a 6r a 。 药 品 :柠 檬 酸 。NO a H, N 。 O ・1H O, C S . HO, a : 0 P u O ・5
变暗 。将 水浴 锅的温 度没定 为2 ,将 电镀液p 5 C H凋为l ,控制 极板 { . 5 间距 为l c J m,采用 四个不同的 电流密度 ,电镀 l分钟 。考察 电流密 5 o 度对镀层质量的影响 ,见表3 。
1 . 实验 方 法 3
( 1)硬 币的预处理 。用 砂纸打磨硬 币 ,然后用 去离子水冲 洗干
配 离子[ uP 墩 稳 定 ( l 0 ),溶 液 r 游离 的c C (, ) OJ K = ×1 I | u 浓 度很低 ,所以阴极上的电极 反应 为 :
【 uPO ) C (| 】 U +2 PO7
Cu + e — Cu 2 +2 一 +
表2 镀液P H值 对 镀 层 质 量 的 影 响
1 实 验 部 分
11 实验 原 理 .
表 1 温度对镀层质量的影响
出表 l 可知 ,镀 膜 质量 随温 度升 高而增 J ,但 是镀 层 的外观 在 J u 2 5℃下最光亮 光滑 。 ( )镀 液 p 值 对镀 层 质 量 的 影 响 。将 水浴 锅 的 温 度 设定 为 2 H 2 5℃ ,电流 密度 为【 ¨ ・ m 条 件下 ,调 节 电镀 液的 p 值 分 别为 1 A d . 5 H 3 、7 .,控制极板 距 为1 ‘ 、5 、8 5 .= 5m电镀 1分钟 ,电镀 结果如表2 ( J :
( 电镀条件 。以铜片为 阳极 ,硬币 为阴极 ,接通 直流稳压 电 2) 源 ,将盛 电镀 液的烧杯 置于水浴 锅中 ,在 相 lp 值 、电流密 度 、极 U H J 板 间距 、电镀 时 间下 ,选择 不同的 温度进 行 电镀 ,寻找 最优 电镀 温 度 ,然后采用 类似的方 法 ,寻找最 佳 电镀 p 值 、电流密度 、极 板问 H 距以及 电镀时问 。 电镀 液配 方 :N 。 1 HO 1 0 L ,C S 。 5 : 0 a 0 ・ 0 5 g- ~ u O ・ H O 4 g・
本 实验 采用焦磷酸能镀铜 液,能 获得厚 度均匀 、结晶致密的镀铜 层,而且操作简便 、成本较 低且污染小 。这种 电镀液 的主要成分是 硫 酸铜和焦 磷酸钠 (N 。 a 0 )在溶 液 中形 成的配 合物焦 磷酸铜 钠 ,
反应式 为:
C S +2 a O N C ( 1 u O。 N . —} 【 u PO ) +Na O; . S
实验表 明p 值较小 时 ,形 成的镀层 比较 粗糙 ,而 且 与基 体结合 H 不牢 ,p H在85 .的时 候 ,形 成的镀层 比较 细致 紧密 。分 析原凼在于 p 值 小于7 ,电镀液 中H 浓度过大 ,容 易在硬 币表 面析出氢气 ,产 H 时 生气 泡 ,从而使得 镀层粗 糙不紧 密 ;p 值过 大 ,容 易在溶液 中形成 H C (H uO ) 沉淀 , 粘附 在硬币表面 ,对c “ u 的沉积 起到干扰破坏作片 。 j