化学镀法制备Cu包覆纳米Al2O3粉体工艺的研究
本文以化学镀法制备高质量的Cu包覆纳米Al2O3复合粉体为目的,研究了分散剂柠檬酸三钠对纳米Al2O3粉体的分散效果以及在其上的吸附量,讨论了分散剂、敏化、活化、镀液的组成以及抗氧化剂对化学镀铜过程中的预处理、镀速、稳定性和镀层质量的影响,运用紫外分光光度仪、傅立叶变换红外光谱仪、XRD、TEM、EDS能谱仪,多角度超细颗粒分析仪等材料分析或表征手段对化学镀铜过程中的预处理、镀后复合粉体的相组成、镀层和分散形貌以及镀后颗粒度进行分析。本研究对于扩大纳米陶瓷粉体的应用领域有着重要意义。纳米Al2O3粉体极易发生团聚,若不加以分散不仅会影响到能否在其表面镀铜而且还会影响到镀层的质量,因此在化学镀铜前必须对其进行分散。本文采用物理法(超声波振荡)和化学法(加入分散剂)同时对其进行分散,分散后的粉体呈单个的颗粒或很小的团聚体。化学镀铜在镀液总体积不变,每次只改变其中某一参数的情况下,来测定该参数对镀速和稳定性的影响,根据测定结果选出最佳配比的镀液。同时,对敏化机理和活化液的再利用也进行了一定的探讨。结果表明:当测量波长为198nm,且浆料的pH=10时,柠檬酸三钠在纳米Al2O3粉体上的吸附满足Langmuir单层吸附,最大吸附量为1.583mg.mL-1,此时,柠檬酸三钠的量相对于纳米Al2O3粉体为2.5％,恰好这时的黏度最低,沉降速度也最小,即稳定性和吸附性同时达到最佳。在镀液最佳配比下施镀,即硫酸铜25~30g.L-1、甲醛10.125~12.027ml.L-1、酒石酸钾钠68~90g.L-1、稳定剂6~9ml.L-1、温度25~30℃和pH=11~12,镀覆过程平稳,Cu2+直接被还原为金属铜,沉积在Al2O3粉体表面。金属铜具有自催化作用,可以使镀铜反应继续进行。甲醛还可以显著减少试验过程中Cu2O的产生。在化学镀铜后对复合粉体进行钝化处理,可避免干燥的过程中铜被氧化,从而在试验条件下得到了良好的镀覆效果。镀铜后复合粉体的平均粒径约为80nm,增加了约30nm。
化学镀法;铜包覆;纳米复合粉体;制备工艺
内蒙古工业大学
硕士
材料学
刘慧敏
2007
中文
TQ133.1;TB383
64
2014-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）