甲磺酸體系電鍍銅錫合金工藝及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-04 07:07
電鍍銅錫合金作為代鎳電鍍工藝具有鍍層致密光亮、耐蝕性好、硬度適中、成本低廉、防擴(kuò)散性能良好等優(yōu)點(diǎn),是應(yīng)用最廣的合金鍍層之一,并隨著鍍鎳層在裝飾性領(lǐng)域逐漸被淘汰,銅錫合金越來(lái)越受到青睞。當(dāng)錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%15%時(shí),銅錫合金電鍍可在工件表面形成一層高裝飾性的仿金鍍層。氰化物電鍍銅錫合金由于其毒性應(yīng)用受到了限制,因此,研究開(kāi)發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、性能優(yōu)良的無(wú)氰電鍍銅錫合金鍍液勢(shì)在必行。本論文首先利用熱力學(xué)分析了甲磺酸體系銅錫合金鍍液的穩(wěn)定性,通過(guò)使用大陽(yáng)極小陰極、提高對(duì)苯二酚含量、將硫酸亞錫改為甲磺酸亞錫,優(yōu)化鍍液穩(wěn)定性。通過(guò)初步篩選添加劑,實(shí)現(xiàn)了該體系下銅錫合金仿金電鍍的可行性,發(fā)現(xiàn)添加劑F-28和PPDH對(duì)提高可操作電流密度范圍具有較好的作用,尤其當(dāng)F-28高于0.6 ml/L時(shí),可在0.82.0 A/dm2范圍內(nèi)獲得光亮的金黃色鍍層。并通過(guò)目測(cè)觀察法初步篩選了可實(shí)現(xiàn)仿金電鍍的鍍液組成和各工藝參數(shù)范圍:0.120.14 mol/L Cu2+,0.020.03 mol/L S...
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的意義
1.2 電鍍銅錫合金的研究現(xiàn)狀
1.2.1 焦磷酸鹽體系
1.2.2 檸檬酸鹽體系
1.2.3 硫酸鹽體系
1.3 甲磺酸電鍍體系的研究現(xiàn)狀
1.3.1 甲磺酸鍍錫
1.3.2 甲磺酸電鍍錫基合金
1.4 甲磺酸體系電鍍銅錫合金的研究現(xiàn)狀
1.4.1 甲磺酸體系電鍍銅錫合金最新進(jìn)展
1.4.2 影響甲磺酸體系銅錫合金鍍層性能的因素
1.4.3 甲磺酸體系電鍍銅錫合金添加劑的介紹
1.5 鍍錫鍍銅添加劑的介紹
1.5.1 酸性鍍錫添加劑的介紹
1.5.2 酸性鍍銅添加劑的介紹
1.6 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 研究方法
2.3.1 電鍍流程
2.3.2 目測(cè)法觀察仿金鍍層外觀色澤
2.3.3 鍍層微觀形貌和含錫量
2.3.4 電流效率的計(jì)算
2.3.5 電化學(xué)測(cè)試
2.3.6 孔隙率測(cè)試
第3章 甲磺酸體系銅錫合金鍍液設(shè)計(jì)及工藝篩選
3.1 引言
3.2 鍍液穩(wěn)定性
3.2.1 鍍液穩(wěn)定性試驗(yàn)
3.2.2 鍍液熱力學(xué)穩(wěn)定性
3.2.3 絡(luò)合劑的篩選
3.3 合金電鍍的可行性
3.3.1 原鍍液性能及鍍層外觀
3.3.2 合金電鍍的條件及仿金電鍍的實(shí)現(xiàn)
3.3.3 含錫量對(duì)合金鍍層外觀和形貌的影響
3.3.4 添加劑的篩選
3.4 仿金電鍍工藝篩選
3.4.1 鍍液組成對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.2 電流密度對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.3 溫度對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.4 攪拌速度對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.5 鍍液組成和工藝條件的確定
3.5 本章小結(jié)
第4章 甲磺酸體系仿金電鍍銅錫合金的性能表征
4.1 引言
4.2 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.2.1 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.2.2 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.2.3 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.2.4 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.3 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.3.1 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.3.2 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.3.3 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.3.4 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.4 電流密度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.4.1 電流密度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.4.2 電流密度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.4.3 電流密度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.4.4 電流密度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.5 溫度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.5.1 溫度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.5.2 溫度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.5.3 溫度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.5.4 溫度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.6 攪拌速度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.6.1 攪拌速度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.6.2 攪拌速度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.6.3 攪拌速度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.6.4 攪拌速度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.7 添加劑對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.7.1 添加劑F-28用量對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.7.2 添加劑PPDH用量對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.8 本章小結(jié)
第5章 甲磺酸體系電鍍銅錫合金的電沉積過(guò)程
5.1 引言
5.2 電沉積銅、錫以及銅錫合金的電化學(xué)行為
5.2.1 電沉積銅的電化學(xué)行為
5.2.2 電沉積錫的電化學(xué)行為
5.2.3 電沉積銅錫合金的電化學(xué)行為
5.3 添加劑對(duì)電沉積銅、錫以及銅錫合金過(guò)程的影響
5.3.1 添加劑F-28用量對(duì)電沉積銅錫合金的影響
5.3.2 添加劑PPDH用量對(duì)電沉積銅錫合金的影響
5.3.3 兩種添加劑對(duì)鍍銅過(guò)程的影響
5.3.4 兩種添加劑對(duì)鍍錫過(guò)程的影響
5.4 鍍液組成及工藝參數(shù)對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.1 不同銅離子濃度對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.2 不同錫離子濃度對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.3 電流密度對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.4 攪拌對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
本文編號(hào):3753941
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的意義
1.2 電鍍銅錫合金的研究現(xiàn)狀
1.2.1 焦磷酸鹽體系
1.2.2 檸檬酸鹽體系
1.2.3 硫酸鹽體系
1.3 甲磺酸電鍍體系的研究現(xiàn)狀
1.3.1 甲磺酸鍍錫
1.3.2 甲磺酸電鍍錫基合金
1.4 甲磺酸體系電鍍銅錫合金的研究現(xiàn)狀
1.4.1 甲磺酸體系電鍍銅錫合金最新進(jìn)展
1.4.2 影響甲磺酸體系銅錫合金鍍層性能的因素
1.4.3 甲磺酸體系電鍍銅錫合金添加劑的介紹
1.5 鍍錫鍍銅添加劑的介紹
1.5.1 酸性鍍錫添加劑的介紹
1.5.2 酸性鍍銅添加劑的介紹
1.6 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及材料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.3 研究方法
2.3.1 電鍍流程
2.3.2 目測(cè)法觀察仿金鍍層外觀色澤
2.3.3 鍍層微觀形貌和含錫量
2.3.4 電流效率的計(jì)算
2.3.5 電化學(xué)測(cè)試
2.3.6 孔隙率測(cè)試
第3章 甲磺酸體系銅錫合金鍍液設(shè)計(jì)及工藝篩選
3.1 引言
3.2 鍍液穩(wěn)定性
3.2.1 鍍液穩(wěn)定性試驗(yàn)
3.2.2 鍍液熱力學(xué)穩(wěn)定性
3.2.3 絡(luò)合劑的篩選
3.3 合金電鍍的可行性
3.3.1 原鍍液性能及鍍層外觀
3.3.2 合金電鍍的條件及仿金電鍍的實(shí)現(xiàn)
3.3.3 含錫量對(duì)合金鍍層外觀和形貌的影響
3.3.4 添加劑的篩選
3.4 仿金電鍍工藝篩選
3.4.1 鍍液組成對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.2 電流密度對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.3 溫度對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.4 攪拌速度對(duì)鍍層外觀色澤的影響
3.4.5 鍍液組成和工藝條件的確定
3.5 本章小結(jié)
第4章 甲磺酸體系仿金電鍍銅錫合金的性能表征
4.1 引言
4.2 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.2.1 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.2.2 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.2.3 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.2.4 銅離子濃度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.3 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.3.1 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.3.2 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.3.3 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.3.4 錫離子濃度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.4 電流密度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.4.1 電流密度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.4.2 電流密度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.4.3 電流密度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.4.4 電流密度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.5 溫度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.5.1 溫度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.5.2 溫度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.5.3 溫度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.5.4 溫度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.6 攪拌速度對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.6.1 攪拌速度對(duì)仿金鍍層含錫量和電流效率的影響
4.6.2 攪拌速度對(duì)仿金鍍層孔隙率的影響
4.6.3 攪拌速度對(duì)仿金鍍層耐蝕性的影響
4.6.4 攪拌速度對(duì)仿金鍍層形貌的影響
4.7 添加劑對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.7.1 添加劑F-28用量對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.7.2 添加劑PPDH用量對(duì)仿金鍍層性能的影響
4.8 本章小結(jié)
第5章 甲磺酸體系電鍍銅錫合金的電沉積過(guò)程
5.1 引言
5.2 電沉積銅、錫以及銅錫合金的電化學(xué)行為
5.2.1 電沉積銅的電化學(xué)行為
5.2.2 電沉積錫的電化學(xué)行為
5.2.3 電沉積銅錫合金的電化學(xué)行為
5.3 添加劑對(duì)電沉積銅、錫以及銅錫合金過(guò)程的影響
5.3.1 添加劑F-28用量對(duì)電沉積銅錫合金的影響
5.3.2 添加劑PPDH用量對(duì)電沉積銅錫合金的影響
5.3.3 兩種添加劑對(duì)鍍銅過(guò)程的影響
5.3.4 兩種添加劑對(duì)鍍錫過(guò)程的影響
5.4 鍍液組成及工藝參數(shù)對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.1 不同銅離子濃度對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.2 不同錫離子濃度對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.3 電流密度對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.4.4 攪拌對(duì)電沉積銅錫合金過(guò)程的影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3753941
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