金具有良好的物理、化學(xué)性能,應(yīng)用廣泛。電鍍金多采用氰化物鍍液,但氰化物有劇毒,因此急需開(kāi)發(fā)性能接近于氰化物電鍍金工藝的無(wú)氰電鍍金工藝。以5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲（DMH）為配位劑無(wú)氰電鍍金工藝已顯示出具有工業(yè)應(yīng)用的可能性,但該工藝仍然存在如下問(wèn)題:鍍層晶粒粗大、堆積疏松,導(dǎo)致鍍層色澤和光亮性較差。為解決上述問(wèn)題,本文提出通過(guò)尋找合適的添加劑來(lái)優(yōu)化工藝,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)晶粒細(xì)化至納米級(jí),鍍層呈現(xiàn)金黃光亮。此外,由于純金鍍層的硬度與耐磨性較差,在一些應(yīng)用中難以滿(mǎn)足要求,因此,本文以DMH為配位劑開(kāi)發(fā)金合金鍍層的電鍍工藝。優(yōu)化后電鍍金納米晶鍍層的鍍液組成及工藝條件為:HAu Cl4 0.015 mol·L-1、DMH 0.25 mol·L-1、K2CO3 0.36 mol·L-1、鄰菲羅啉（PHEN）30 mg·L-1、聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA）10 mg·L-1。電鍍過(guò)程電流密度為0.5-1.2 A·dm-2,控制溫度303～323 K,p H值9.7,攪拌速度600～1000 rpm。通過(guò)宏觀形貌和SEM照片的對(duì)比,可知主光亮劑PHEN的作用為細(xì)化晶粒,輔助光亮劑PDDA主要起整平的作... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

以THP為輔助配位劑鍍層的宏觀形貌

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-20-有明顯區(qū)別，如圖3-1所示。圖3-1以THP為輔助配位劑鍍層的宏觀形貌對(duì)其微觀形貌進(jìn)行表征，其SEM照片如圖3-2所示，盡管茶堿的加入使晶粒堆積的致密程度有所提高，沒(méi)有明顯的空隙，但晶粒細(xì)化程度不足，鍍層尚未達(dá)到納米晶鍍層的要求。圖3-2以THP為輔助配位劑鍍層的微觀形貌綜上，尚不能通過(guò)向DMH基礎(chǔ)鍍液中添加上述輔助配位劑來(lái)得到金黃、光亮的鍍層，因此對(duì)輔助添加劑進(jìn)行篩選還有待進(jìn)一步研究。3.2添加劑的開(kāi)發(fā)及作用效果3.2.1添加劑的篩選復(fù)配及工藝優(yōu)化目前大量實(shí)驗(yàn)證明，DMH作為替代氰化物的鍍金配位劑是可行和有前景的，然而，在缺乏合適的添加劑時(shí)，鍍層呈現(xiàn)不光亮的橙紅色。以DMH為配位劑的基礎(chǔ)鍍金液的組成成分詳見(jiàn)第2章。電鍍過(guò)程電流密度為0.5-1.2A·dm-2，控制溫度303~323K，pH值9.7，攪拌速度600~1000rpm。為盡量提高效率，減少無(wú)效的實(shí)驗(yàn)嘗試，故本文篩選添加劑的思路如下：根據(jù)已知效果較好的添加劑的結(jié)構(gòu)，選擇和其具有相似結(jié)構(gòu)的添加劑進(jìn)行嘗試；根據(jù)文獻(xiàn)，查找其他電鍍金體系中或電鍍其他金屬效果較好的添加劑，在DMH體系中進(jìn)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-21-行嘗試。根據(jù)以上篩選思路，分別篩選出以下幾十種添加劑，在上述基礎(chǔ)鍍液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：2,2-聯(lián)吡啶、4,4-聯(lián)吡啶、胞嘧啶、尿嘧啶、鄰菲羅啉(PHEN)、腺嘌呤、聚丙烯酰胺（PAM）、聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA）、聚乙二醇、聚乙烯醇、L-半胱氨酸、L-天冬酰胺、苯駢三氮唑、丁二酰亞胺、次黃嘌呤、十四烷基三甲基氯化銨、1-苯基-5-巰基-1H-四氮唑、2,3-二氨基吡啶等，以及各種典型表面活性劑如十二烷基硫酸鈉（典型的陰離子表面活性劑）、十六烷基三甲基溴化銨（典型的陽(yáng)離子表面活性劑）、聚乙烯吡咯烷酮（典型的非離子表面活性劑）等。經(jīng)過(guò)對(duì)單一添加劑的初步篩選評(píng)估，有明顯光亮效果的添加劑為鄰菲羅啉(PHEN)、聚丙烯酰胺（PAM）、聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA）。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，各添加劑的合適用量如下：PHEN-30mg·L-1，PAM-60mg·L-1，PDDA-10mg·L-1。各添加劑單獨(dú)使用所得鍍層宏觀形貌和微觀形貌如圖3-3所示。圖3-3單一添加劑初步篩選較優(yōu)鍍層宏觀及微觀形貌（a）PHEN;（b）PAM;（c）PDDA觀察鍍層宏觀形貌，以PHEN為添加劑所得鍍金層呈金黃、光亮；以PAM為添加劑所得鍍金層呈偏青色的金黃，但光亮性不如前者，鍍層較為粗糙；以PDDA為添加劑的鍍層呈較暗的金色，光亮性一般，當(dāng)PDDA的濃度進(jìn)一步升高至30mg·L-1時(shí)，鍍層開(kāi)始出現(xiàn)鍍不上的現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)膜狀物，由此可見(jiàn)該添加劑對(duì)金的沉積過(guò)程具有強(qiáng)烈的抑制作用，但PDDA具有其他添加劑都沒(méi)有的特殊性能，即延長(zhǎng)沉積時(shí)間至15min，鍍層性能沒(méi)有明顯的下降。綜上，將上述三種添加劑進(jìn)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3103751