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电沉积制备铁-镍因瓦合金的工艺研究:结果与讨论

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-14  浏览次数:725

结果与讨论

1添加剂对镀层内应力的影响

    镀层内应力是在电沉积过程中由于不平衡的结晶过程所产生的应力,常常引起基体变形或产生裂纹,有时甚至使镀层剥离脱落,不但使镀层失去了原有的功能,还会对基体产生不良的影响[14]。可以采用简单的试片方法,定性分析镀层材料中的应力属性:当基板弯曲方向朝向阳极时,镀层为张应力状态,反之则为压应力状态[15-16]

    糖精在电镀Fe-Ni合金中起着晶粒细化剂和初级表面光亮剂的作用,其加入使镀层中产生压应力。l,4-丁炔二醇是次级光亮剂,其加入使镀层中产生张应力。如果选择恰当的糖精和l,4-丁炔二醇含量,可使得镀层中的张应力和压应力相互抵消,从而获得无应力或低应力的镀层[17]。据文献报道[13],Fe-Ni合金镀液中较佳的糖精含量为2 g/L,故本实验固定糖精含量为2 g/L,电解液其他组分为:0.3 mol/L NiS04·6H20,0.08 mol/L FeS04·7H20,0.5 mol/L H3B03,0.25 mol/L NaCl,适量十二烷基硫酸钠,1 9/L抗氧化剂。

改变l,4_丁炔二醇的含量,通过所得镀层使基体铜箔的弯曲程度来定性地表征镀层中内应力的性质。实验结果列于表1。

表1不同l,4--丁炔二醇含量下所得Fe-Ni合金镀层的内应力

Tablel Internal stress of Fe-Ni alloy coating prepared with

different contents of l.4.butvnediol in bath

注:“|”表不基板;“(”表不暴板弯曲方向朝向阳极:“)”表不基板驾曲方向背离阳极。

    由表1可知,糖精含量为2∥L时,在镀液中加入质量浓度介于0.30~0.40 g/L的1,4-丁炔二醇可以让镀层中的张应力和压应力大致抵消,从而获得较小的内应力。作为比较,在厚铜板上以同样工艺制备出相应的镀层,用x射线定量分析内应力。在x射线衍射仪上利用侧倾0°~45°法测得只含2 g/L糖精的镀液所得镀层内应力为-167.0 MPa,加入0.30 g/L 1,4-丁炔二醇所得镀层内应力为一32.4 MPa,而加入0.40g/L 1,4-丁炔二醇所得镀层内应力约为64 M.Pa,与试片弯曲法结果基本相符。

    图1为施镀温度40 ℃,注:本站部分资料需要安装PDF阅读器才能查看,如果你不能浏览文章全文,请检查你是否已安装PDF阅读器!

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