化学镀Pd工艺及镀层性能研究

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1、学号：12102704常州大学硕士学位论文化学镀Pd工艺及镀层性能研究研究生李伟陈智栋教授指导教师王钰蓉讲师学科、专业名称应用化学研究方向化学镀工艺2015年5月TechnologyofElectorlessPalladiumPlatingandStudyontheCoatingPerformancesADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByLiWeiAppliedChemicalDissertationSupervisor:Prof.ChenZhi-dongDoc.Wa

2、ngYu-rongMay，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向

3、国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要本文利用化学镀的方法开发出酸性体系下的化学镀钯工艺，实现了在镍基体上获得纯钯（Pd）镀层。通过对施镀过程中各因素的考察，确定了最佳配方及操作条件，并考察了镀层的耐腐蚀性、可焊性及结合

4、力；通过计算与分析实验过程中诸因素与沉积速率的关系，分别推导了两种体系下化学镀钯的表观活化能及动力学方程；利用紫外分光光度计（UV）与原子吸收分光光度计（AAS）分析了氯化胆碱-水均相体系（ChCl-H2O）中镍基化学镀钯镀液的性能、反应机理及沉积动力学；利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、金相显微镜研究了ChCl-H2O体系下不同施镀时间对镀层的厚度、表面形貌及晶体结构的影响。在ChCl-H2O体系下，钯沉积速率随着氯化钯浓度、施镀温度的增大呈上升的趋势,随ChCl浓度的增大呈下降的趋势。镀液最佳配方及

5、工艺条件为：ChCl40g/L、PdCl22.0g/L、pH=1.0、温度为60℃。随着施镀时间的延长，钯层呈现出不同的表面形貌及晶面取向。在施镀初期，（111）晶型择优取向。在沉积45min后，（220）晶面生长优于（111）晶面。在施镀后期，ChCl可作为一种还原剂实现钯层持续沉积，施镀过程中发生置换反应和自催化反应，并且自催化反应占主导地位。借鉴ChCl-H2O体系化学镀钯工艺的研究结果，采用氯化钾来提供-镀液中的Cl。考察PdCl2、功能分子（三乙醇胺、柠檬酸铵）、KCl及工艺条件对钯层沉积速度、镀层外观及表面形

6、貌的影响。镀液最佳条件为：氯化钯1.0g/L、三乙醇胺20g/L、柠檬酸铵8g/L、氯化钾2.4g/L、pH=2.0，温度为65℃。两种体系下的镀钯工艺反应的活化能分别为33.19kJ/mol、26.65kJ/mol，并推导出其动力学方程。实验结果表明：镀液均具有较高的稳定性；镀层均具有较好的可焊性、优良的耐蚀性，且与基体间的结合力极强。关键词：化学镀钯；氯化胆碱；择优取向；反应机理；动力学；镀层性能IABSTRACTInthispaper,theacidicsystemofpalladiumplatingtechnol

7、ogyweredevelopedbychemicaldeposition,whichobtainedpurepalladiumelectrolessdepositionontoelectrolessnickelsubstrate(Ni-Pcoating)bygalvanicdisplacementprocess.Thepapermainlyinvestigatedtheprocessofplatingvariousfactors,optimalformulaandoperatingconditionswereconfir

8、med,andstudiedthecorrosionresistance,solderabilityandadhesionofthecoating.ThekineticsequationoftwodifferentsystemofPddepositionprocesswerealldeducedandthecorre