添加剂对从无氰电解质中电沉积铜的协同效应及其结构和形貌特征

摘要

由于铜在低碳钢上的伽伐尼置换反应，酸性铜板在低碳钢基体上的电沉积比较困难。使用一种适宜的络合剂可解决这一问题，因为络合剂能通过形成配位化合物降低铜的电位。本文作者研究在碱性介质中以葡萄糖酸钠为络合剂从无氰电解质中电沉积铜。考察1,2,3?苯并三唑、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇?800和糖精等添加剂对铜电沉积的影响。结果表明，这类添加剂不仅能降低电沉积铜的晶粒尺寸和晶界、改善其表面形貌，而且能提高电解质的均镀能力及电沉积铜的硬度。采用X射线衍射技术(XRD)对沉积铜进行表征。XRD结果表明，电沉积铜为多晶和面心立方结构。利用XRD结合原子力显微镜(AFM)计算电沉积铜的晶粒尺寸。在所研究的添加剂中苯并三唑和十二烷基酸钠混合添加剂的效果最好。用扫描电镜观察到的均匀无孔表面及AFM结果显示，上述添加剂能使电沉积铜的晶粒细化。