脉冲法测量铜的电解沉积.pdf

周期反 向电流技术用于熔盐 体系镀锆 ’ 叶尚云 李国勋 (北京有色盎属研究慧院) 本文使用周期反向 电流技术 (PRC)考察了氟化物蝽盐体 系中钴的电镀 。实验表 明， PRC ‘_ - — - ● 。 。 l ‘ 一 技术对熔盐体系中锫的 电镀有显著作用且能比常规 电镀提高 电镀速 度 4倍以上。XRD分 析 发 现， 由此得到的锆镀甚均沿 (ooi)方向择优取向。较详细地舟折讨论了 电镀过程中锆的 电沉积 机理 。 积脉冲后紧跟一阳极抛光过程)，最初 是 用 一 、 引 言 于氰化物水溶液中镀铜、银等过程Ⅲ ，现在 众所周知，锫对酸、碱和无机物均具有 浚技术 已被公认 为对改善镀层性能 (如致密 极好的耐蚀性能，尤其对碱性溶液的耐蚀性 度、光洁度、均匀性、减小 内应力及提高镀 能忧于钛、钽和不锈钢 ，但其价格 昂贵。若能 层结台强度)有特殊作用，通常采用较低 的 在普通材料上作其 电镀层阻代替 纯锆 材 使 频率 (几周 ／分) 用，刚既能利用其优异性能叉可降低材料成 U．Cohen曾把该技术用于铌 的 电积 以 本 。 提高电积速率，取得 了满意的结果[5]。 由于锫的高熔点及其难于还原的特性 ， 本文采用大反 向溶解 电流以确保抛光， 使其 电镀 只能 在 熔 盐 体 系 中进 行。 s． 其原理示于 图 l。首先 电极表面是平整 的， Senderoff和G．W ．MellorsCl~32曾 对 锆及 经时间为t的电镀后 ，可能会在 电极表面上 其它难熔金属在氟化物熔盐体系中的电镀进 局部 出现优先生长现象或形成隆块 ，紧接着 行过初步研究，并由计时 电位法考察了其 电 进行一反 向电流抛光过程 ，然后新 的平整 的 极反应机理，但 由于熔盐体系的复杂性及锫 电极表面上叉开始新的 电镀。 几=====] _ 还原的困难 ，很多问题 尚未得 出明确的看法 ， 因此我们对错在氟化物熔盐体系中的 电还原 睬 屡 机理和电结 晶机理进行 了较深入的研究 ，认 为锆在该体系中是先 由高配位数的四价锆络 离子离解为低配位数 的络离子 ，然后才发生 电荷传递反应，而且还发现锫的 电结 晶 为 瞬间成棱长大过程 。我们对锫的熔盐 电镀作 了较系统的实验，发现在常规 电镀条件下能 得到较致密的锆镀层 ，但 晶粒较粗大 ，电镀 图 1 周期反 向电流原理示 意 目 速度也较慢。本文采用周期反 向 电流 技 术 A．PRC--信 号，B-结晶表面变化情况 (PRC)对锆 的熔盐 电镀进行 了研究 。 周期反 向电流技术 (即在一个阴极 电沉 · 国家 自然科学基盒资助项 目 抬 8 二 、 实验 方法 实验装置在文献 [6]中已有详细描述， 采用密封系统，镍坩埚放置在一带水冷装置 的密封不铬钢容器中，由电阻炉加热并通 以 流动氲保护气氛 ，保持体系馓正压。 1．电解 质 的 制 备 经 预 处 理 的 K：ZrFs溶解在三元低共 晶氟 化 物 (KF： NaF：LiF=42O：11．5：46．5rnoI)中，配成