本文關(guān)鍵詞：鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝與機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 銅包鎢復(fù)合粉 化學(xué)鍍銅 響應(yīng)面法 極化反應(yīng) 開(kāi)路電位

【摘要】：鎢銅復(fù)合材料作為一種高熔點(diǎn)、高硬度、低熱膨脹性的功能型復(fù)合材料,仍存在元素分布不均勻,致密性不足等缺陷。銅包鎢復(fù)合粉具有比表面積大、金屬間潤(rùn)濕性好等優(yōu)點(diǎn),采用銅包鎢粉進(jìn)行低溫?zé)Y(jié),具有很好的燒結(jié)成型性能,能夠獲得均勻分布,全致密的鎢銅復(fù)合材料。為此,制備優(yōu)質(zhì)銅包鎢復(fù)合粉具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文采用鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝制備銅包鎢復(fù)合粉,并借助掃描電鏡、X射線能譜儀、X射線衍射儀等方式對(duì)復(fù)合粉進(jìn)行表征,同時(shí),利用電化學(xué)工作站對(duì)鎢粉表面化學(xué)鍍銅體系進(jìn)行系統(tǒng)的電化學(xué)測(cè)試,探討其電化學(xué)沉積機(jī)理�？疾炝思兹┝�、硫酸銅量、鍍液溫度、NaOH量等工藝因素對(duì)鍍銅沉積效率、沉積速率及復(fù)合粉質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：鍍液溫度,NaOH量,甲醛量,絡(luò)合劑質(zhì)量配比(EDTA·2Na:TART)對(duì)沉積效率影響很大,均呈現(xiàn)先增大后微變的影響規(guī)律；鍍液溫度,甲醛量,硫酸銅量,鎢粉載荷量對(duì)沉積速率均呈現(xiàn)一致的促進(jìn)作用,而NaOH量,絡(luò)合劑質(zhì)量配比對(duì)沉積速率呈先增大后微降的影響規(guī)律；微量2,2、-聯(lián)吡啶能改善銅包鎢復(fù)合粉鍍層的光澤度和均勻性。通過(guò)響應(yīng)面法對(duì)化學(xué)鍍工藝進(jìn)行優(yōu)化,獲得了沉積率與主要因素之間的回歸模型,并確定了其最佳工藝條件：鍍液溫度45.75℃,甲醛濃度13.87 ml/L,絡(luò)合劑EDTA 14.33 g/L, TART 12.33 g/L,10wt.%NaOH液82.7 ml/L。最佳工藝下化學(xué)鍍銅,沉積率為89.96%,沉積速率達(dá)14.83 mg/min,銅膜厚度為2.07μm,膜層理論真密度為6.04g/cm3,理論相對(duì)密度為0.68,復(fù)合粉微觀包覆均勻完整,鍍層結(jié)晶性能優(yōu)良。對(duì)鎢粉表面化學(xué)鍍銅體系進(jìn)行了系統(tǒng)的極化測(cè)試,獲得了陰陽(yáng)極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)信息,探明了各工藝因素對(duì)陰陽(yáng)極極化的影響規(guī)律。研究表明：陽(yáng)極極化甲醛擴(kuò)散系數(shù)為1.035×10-7m2/s,陰極極化銅離子擴(kuò)散系數(shù)為7.872x10-8 m2/s,陰極極化相對(duì)陽(yáng)極極化受擴(kuò)散控制更明顯,總反應(yīng)受陰極影響更顯著；甲醛濃度、氫氧化鈉濃度、溫度對(duì)陽(yáng)極極化影響很顯著,銅離子濃度、絡(luò)合劑配比對(duì)陰極極化影響很顯著；EDTA-2Na與TART通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合與競(jìng)爭(zhēng)放電方式影響陰陽(yáng)極極化反應(yīng)；微量2,2、-聯(lián)吡啶(15 mg/L)能減小warburg電阻,增大微域電流,加快傳質(zhì)傳荷,抑制Cu20生成,促進(jìn)極化反應(yīng),提高鍍層質(zhì)量。通過(guò)開(kāi)路電位測(cè)試,探討了鎢粉表面化學(xué)鍍銅沉積過(guò)程開(kāi)路電位變化規(guī)律和銅膜沉積規(guī)律：在化學(xué)鍍銅初期,鎢粉表面開(kāi)路電位變化基本呈現(xiàn)五段式規(guī)律,即開(kāi)路電位由-600 mV先微增,后迅速降低,之后穩(wěn)定(電位約-870 mV)小段時(shí)間,再迅速升高,直至300s,達(dá)穩(wěn)態(tài)沉積電位-690 mV,與之對(duì)應(yīng),膜層的沉積由單膜層包覆階段向累計(jì)沉積階段過(guò)渡。
【關(guān)鍵詞】：銅包鎢復(fù)合粉 化學(xué)鍍銅 響應(yīng)面法 極化反應(yīng) 開(kāi)路電位
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-29
• 1.1 引言12
• 1.2 鎢銅復(fù)合材料12-17
• 1.2.1 鎢銅復(fù)合材料的性能12-13
• 1.2.2 鎢銅復(fù)合材料的應(yīng)用13-14
• 1.2.3 鎢銅復(fù)合材料的制備14-17
• 1.3 鎢粉表面化學(xué)鍍銅理論基礎(chǔ)17-23
• 1.3.1 熱力學(xué)基礎(chǔ)18-20
• 1.3.2 動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)20
• 1.3.3 化學(xué)鍍理論20-22
• 1.3.4 膜層生長(zhǎng)機(jī)理22-23
• 1.4 鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝及研究現(xiàn)狀23-28
• 1.4.1 鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝23-27
• 1.4.2 鎢粉表面化學(xué)鍍銅研究現(xiàn)狀27-28
• 1.5 論文研究主要內(nèi)容28-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法29-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備29-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑29
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備29-30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)流程及操作30-34
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)流程30-31
• 2.2.2 鎢粉表面化學(xué)鍍銅實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.2.3 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)32-33
• 2.2.4 化學(xué)鍍銅過(guò)程電化學(xué)測(cè)試33-34
• 2.3 分析測(cè)試與數(shù)據(jù)處理34-36
• 2.3.1 分析測(cè)試34
• 2.3.2 工藝表征34-36
• 第三章 鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝實(shí)驗(yàn)研究36-58
• 3.1 引言36
• 3.2 鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝影響研究36-46
• 3.2.1 鍍液溫度的影響36-38
• 3.2.2 調(diào)節(jié)劑10wt.%NaOH液用量的影響38-39
• 3.2.3 還原劑甲醛用量的影響39-40
• 3.2.4 絡(luò)合劑種類(lèi)及配比的影響40-42
• 3.2.5 添加劑2,2’-聯(lián)吡啶量的影響42-44
• 3.2.6 硫酸銅量的影響44-45
• 3.2.7 鎢粉載荷量的影響45-46
• 3.3 鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝優(yōu)化研究46-56
• 3.3.1 響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)46-47
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)47
• 3.3.3 模型擬合與檢驗(yàn)47-51
• 3.3.4 響應(yīng)面分析51-53
• 3.3.5 優(yōu)化及性能表征53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 第四章 鎢粉表面化學(xué)鍍銅電化學(xué)機(jī)理研究58-82
• 4.1 引言58-59
• 4.2 陰陽(yáng)極極化反應(yīng)探討59-71
• 4.2.1 陰陽(yáng)極反應(yīng)峰剖析59-61
• 4.2.2 動(dòng)力學(xué)信息探討61-65
• 4.2.3 工藝對(duì)極化行為影響研究65-71
• 4.2.4 工藝驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)71
• 4.3 沉積過(guò)程開(kāi)路電位研究71-78
• 4.3.1 不同基體的選擇71-72
• 4.3.2 鎢基化學(xué)鍍銅開(kāi)路電位變化規(guī)律72-75
• 4.3.3 從開(kāi)路電位角度探討沉積效果75-78
• 4.4 電化學(xué)機(jī)理對(duì)鎢粉表面化學(xué)鍍銅工藝的指導(dǎo)78-80
• 4.5 本章小結(jié)80-82
• 第五章 結(jié)論與展望82-85
• 5.1 結(jié)論82-84
• 5.2 展望84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-93
• 附錄93

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李家鳴;;高純超細(xì)二硫化鎢粉末研制獲重大突破[J];功能材料信息;2004年01期

2 李樹(shù)杰,何志勇,賴和怡;蘭鎢相組成對(duì)鎢粉粒度的影響[J];稀有金屬材料與工程;1986年02期

3 劉康美,廖際常,張正德;制球形鎢粉的新工藝[J];稀有金屬材料與工程;1987年04期

4 劉光俊;鎢粉生產(chǎn)質(zhì)量控制的討論[J];稀有金屬與硬質(zhì)合金;1989年02期

5 宋國(guó)安;;提高超微鎢粉、亞微鎢粉還原效率的途徑[J];中國(guó)鎢業(yè);1992年07期

6 宋安國(guó);;低氧超細(xì)鎢粉的生產(chǎn)[J];中國(guó)鎢業(yè);1993年01期

7 李俊;;微波場(chǎng)作用下鎢粉的球形化處理[J];材料導(dǎo)報(bào);2007年S2期

8 侯玉柏;曾克里;于月光;任光京;許根國(guó);馬江虹;;等離子球化鎢粉[J];有色金屬;2008年01期

9 劉徽平;;三種鎢粉樣品制備方法對(duì)掃描電鏡成像的影響[J];現(xiàn)代測(cè)量與實(shí)驗(yàn)室管理;2010年01期

10 陰生毅;王宇;王欣欣;;鎢粉分級(jí)及其在M型陰極上的應(yīng)用[J];中國(guó)鎢業(yè);2010年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 李艷軍;林濤;;酸沉淀法制備微細(xì)鎢粉[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

2 金英;;鎢粉中“不揮發(fā)份”分析方法的建立及它與“含氧量”的連續(xù)測(cè)定[A];第四屆理化分析經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1990年

3 金英;;鎢粉中“不揮發(fā)份”分析方法的建立及它與“含氧量”的連續(xù)測(cè)定[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)理化分析四屆年會(huì)論文集上冊(cè)[C];1991年

4 裘立奮;;金屬鎢粉的國(guó)際實(shí)驗(yàn)室間試驗(yàn)[A];全國(guó)第八屆稀有金屬難熔金屬分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

5 王浩;錢(qián)夢(mèng)，

本文編號(hào)：835556