Ni-P-B箔的制备及其纳米化的研究

论文摘要

本课题利用化学镀技术在塑料基体上镀铜、镀镍磷硼,然后将基体塑料溶解得到镍磷硼箔膜。首先研究了硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠、甲醛和温度等因素对塑料基体上镀铜速率的影响规律,利用扫描电镜、X射线等分析手段,得出镀态组织的相关性能、化学镀铜的反应机理和活化能。其实验结果表明:化学镀铜速率随着硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠、甲醛浓度增加均呈现先升高后降低的趋势,镀覆的速率随温度的变化呈现抛物线增加趋势,化学镀铜反应对Cu2+,HCHO , OH-,皆表现为一级,总的反应级数为3级,测得反应速率常数为0.0521mol-2·dm9·min-1·cm-2,反应活化能为57.3kJmol-1。镀层表面光滑致密,无孔隙,与基体结合良好。而镍磷硼沉积速率随着氯化镍、硼氢化钾、乙二胺、次亚磷酸钠、硝酸铅、硫脲和氢氧化钠浓度的增大,出现先增后降的变化趋势;镀覆速率随温度升高而增大;利用化学镀结合非晶晶化法使Ni-P-B合金镀层纳米化,可以得到晶粒近似为39-47nm的Ni-P-B晶体箔;磷含量6.591wt%、硼含量2.002wt%的镍磷硼合金在351℃和482℃时有两个明显的放热峰。分别起始于250℃和471℃,终止于351℃和494℃。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 化学镀镍发展简史、定义与分类
• 1.1.1 化学镀Ni-B 合金
• 1.1.2 化学镀Ni-P 合金
• 1.1.3 化学镀Ni-P-B
• 1.2 化学镀NI-P-B 溶液的组成与镀液成分设计
• 1.2.1 主盐
• 1.2.2 还原剂
• 1.2.3 络合剂
• 1.2.4 稳定剂
• 1.2.5 加速剂
• 1.2.6 缓冲剂
• 1.2.7 其它组份
• 1.3 化学镀NI-P-B 的应用范围
• 1.3.1 催化活性高的金属
• 1.3.2 催化活性高但表面有致密氧化膜的金属
• 1.3.3 无催化活性的金属
• 1.3.4 有催化毒性的金属
• 1.3.5 非金属材料
• 1.4 NI-P-B 箔膜的制备及其纳米化
• 1.5 本文研究内容
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验用材料、仪器
• 2.2 化学镀铜
• 2.2.1 化学镀铜原理
• 2.2.2 化学镀铜工艺条件
• 2.2.3 化学镀铜溶液的配制，使用和维护
• 2.3 化学镀NI-P-B
• 2.4 制备NI-P-B 箔膜
• 2.5 箔膜的纳米化处理
• 2.6 沉积速率的测定
• 2.7 分析方法
• 本章小结
• 第三章 实验结果、分析与讨论
• 3.1 化学镀铜
• 3.1.1 化学镀铜中各组分、温度的作用和对镀层的影响
• 3.1.2 化学镀铜的动力学分析
• 3.1.3 镀铜表面组织分析
• 3.1.4 化学镀铜溶液的自动分析和自动补加
• 3.1.5 常见瑕疵及解决方法
• 3.2 化学镀NI-P-B
• 3.2.1 镀液成分对化学镀沉积速率的影响
• 3.3 NI-P-B 箔镀态性质
• 3.3.1 磷硼含量
• 3.3.2 晶化温度
• 3.3.3 镀态形貌
• 3.4 NI-P-B 箔层的纳米化
• 3.4.1 晶化后形貌
• 3.4.2 晶粒大小测定
• 3.4.3 纳米箔层腐蚀性能
• 3.4.4 纳米箔显微硬度
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢