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接触镀

接触镀： ；将欲镀的金属与另一种金属或另一块相同金属接触，并沉浸在沉积金属的盐溶液中的沉积法。 ；当欲镀的导电基底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时，便构成接触沉积。在基底和接触金属之间形成了原电池对，其中接触金属是阳极，化学镀镍标准，发生溶解，而欲镀基底起阴极的作用，求购化学镀镍，金属便沉积到它的上面。此法与电沉积反应相同，所不同的是电流来自化学反应，而不是由外电源提供。此法几乎没有实用意义，但是，它对在无催化活性基底上引发化学沉积，起到“反应起动剂”的作用上，具有重要意义。

本文利用电化学实验方法以及扫描电镜、能谱、X射线衍射等现代物理技术探测了添加剂对化学沉积速度、镀层组成、形貌和结构等方面的影响，并利用拉曼光谱、红外漫反射等谱学方法进一步了解添加剂的作用机理。与此同时，研究了金属基体上化学镀的初期过程、碳纳米管和碳酸钡陶瓷表面的无钯活化化学镀过程以及单晶硅表面的直接化学镀过程，探讨了相关过程的机理。此外，研究了镍－高磷化学镀层的耐腐蚀性能及其与微观结构的关系。本论文的主要结果如下：

   1.添加剂对化学沉积速度和形貌的影响探索了化学镀Ni-P和Ni-W-P等体系中镀液组成和添加剂的作用。实验发现，在无添加剂的化学镀Ni-P液中，Ni2+、NaH2PO2浓度和pH值的提高，可使化学沉积速度加快，化学镀镍厂，而且Ni2+浓度和pH值的提高有利于Ni沉积量的增加，而NaH2PO2则明显促进P沉积量的上升。镀液中含有添加剂时，发现硫脲（TU）有助于Ni2+的还原，但抑制NaH2PO2的氧化；丙酸对Ni2+的还原和NaH2PO2的氧化均有促进作用；而La2O3对NaH2PO2的氧化有利。 镀液中含有TU与不含TU时镀层形貌有较大差别，后者表面颗粒细小，截面中含有大量空隙，而前者颗粒尺寸大，截面空隙少，归因于TU抑制成核过程及H+的还原。Ni-W-P化学镀层中的大颗粒是由许多小颗粒组成的，小颗粒中又包含着更细的颗粒。LaCl3通过降低镀层W含量而细化镀层颗粒尺寸。 化学镀Ni-W-P和Ni-P体系中，对LaCl3、乳酸、Fe2(SO4)3、丙酸、硫脲、La2O3和2，2’-联吡啶等七种添加剂对沉积速度的影响进行细致的研究。发现它们对沉积速度的影响表现出较为一致的变化规律，即随添加剂浓度的增加有个较1大沉积速度，基于此实验事实建立了一种吸附模型并导出添加剂加速化学沉积的理论公式。用理论公式对实验结果进行曲线拟合，得到相当吻合的结果。根据拟合结果得到吸附平衡常数，结果表明添加剂在基体上的吸附平衡常数(K1)大于在吸附的还原剂上的吸附平衡常数(K2)，即添加剂在基体表面吸附能力更强。LaCl3、硫脲、La2O3和2，2’-联吡啶的K1、K2值远大于乳酸、丙酸和Fe2(SO4)3的K1、K2值，这表明LaCl3、硫脲、La2O3和2，2’-联吡啶的吸附能力远强于乳酸、丙酸和Fe2(SO4)3的，因此，LaCl3、硫脲、La2O3和2，2’-联吡啶所引起的沉积速度峰值的浓度远小于乳酸、丙酸和Fe2(SO4)3的。

如何进行化学镀镍及注意事项

化学镀在表面处理技术中占有重要的地位。化学镀是利用合适的还原剂使溶液中的金属离子有选择地在经催化剂活化的表面上还原析出成金属镀层的一种化学处理方法。

    可用下式表示： M2++2e(由还原剂提供)--->M

    在化学镀中，溶液内的金属离子是依靠得到所需的电子而还原成相应的金属。例如，在酸性化学镀镍溶液中采用次磷酸盐作还原剂，它的氧化还原反应过程如下：

    Ni2++2e--->Ni(还原) (H2PO2)-+H2O--->(H2PO3)-+2e＋2H＋(氧化) 两式相加，得到全部还原氧化反应：

    Ni2++(H2PO2)-+H2O--->(H2PO3)-+Ni＋2H+

    还原剂的有效程度可以用它的标准氧化电位来推断。由上述可知，次磷酸盐是一种强还原剂，能产生一个正值的标准氧化一还原电位。但不应过分地信赖E°值，因为在实际应用上，由于溶液中不同离子的活度、**电位和类似因素的影响，会使E°值有很大的差异。但氧化和还原电位的计算仍有助于预先估算不同还原剂的有效程度。若全部标准氧化还原电位太小或为负值，则金属还原将难以发生。

    化学镀溶液的组成及其相应的工作条件**是反应只限制在具有催化作用的制件表面上进行，而溶液本身不应自发地发生还原氧化作用，以免溶液自然分解，造成溶液很快失效。如果被镀的金属(如镍、钯)本身是反应的催化剂，则化学镀的过程就具有自动催化作用，使上述反应不断地进行，这时，宜兴化学镀镍，镀层厚度也逐渐增加，获得一定的厚度。除镍外，钴、铑、钯等都具有自动催化作用。

对于不具有自动催化表面的制件，如塑料、玻璃、陶瓷等非金属，通常需经过特殊的预处理，使其表面活化而具有催化作用，才能进行化学镀。

    化学镀与电镀比较，具有如下优点：

    ①不需要外加直流电源设备。 ②镀层致密，孔隙少。

    ③不存在电力线分布不均匀的影响，对几何形状复杂的镀件，也能获得厚度均匀的镀层；

    ④可在金属、非金属、半导体等各种不同基材上镀覆。

    化学镀与电镀相比，所用的溶液稳定性较差，且溶液的维护、调整和再生都比较麻烦，材料成本费较高。

    化学镀工艺在电子工业中有重要的地位。由于采用的还原剂种类不同，使化学镀所得的镀层性能有显著的差异，因此，在选定镀液配方时，要慎重考虑镀液的经济性及所得镀层的特性。

    目前，化学镀镍、铜、银、金、钴、钯、铂、锡以及化学镀合金和化学复合镀层，在工业生产中已被采用。