溶液中的硫酸銅濃度、硫酸濃度、溫度、及鐵離子濃度等都是影響銅離子沉積速度的因素。配方中的各物質(zhì)的含量控制說明如下:
硫酸銅是預(yù)鍍銅溶液中的銅離子的來源。配方中采用了較低濃度的硫酸銅,這是因?yàn)樵谝欢ǖ臅r(shí)間內(nèi),銅離子在陰極奪取電子而沉積的數(shù)量過多,加快銅離子的沉積,鍍銅層質(zhì)量低。因此用降低硫酸銅含量的方法來控制其沉積的速度。
鍍液中的硫酸的濃度。鍍銅液中若不加入硫酸則會(huì)產(chǎn)生銅粉(Cu2O)。鍍液中若硫酸的濃度過高,,則反應(yīng)速度快,析氫嚴(yán)重使銅層疏松多孔,致密度差。銅層發(fā)暗,故渡液中的硫酸含量要控制在一定的范圍之內(nèi)。
溶液的溫度對(duì)鍍銅的影響是特別大的。溫度高,則銅離子的沉積速度快,銅層結(jié)晶粗糙、銅層疏松、結(jié)合力不牢。在相同的硫酸銅濃度、硫酸濃度的條件下,鍍液的溫度高,析氫就嚴(yán)重,鍍層的結(jié)合力就差,溫度對(duì)銅離子的影響是特別強(qiáng)烈。生產(chǎn)中若環(huán)境溫度高于35℃時(shí),應(yīng)采用金屬鈦管通水進(jìn)行循環(huán)冷卻,降低鍍液的溫度??刂棋円旱臏囟纫彩强刂沏~離子沉積速度有效方法之一。
鐵離子對(duì)鍍銅層質(zhì)量、鍍液的壽命都有很大的影響。特別是Fe2+增加到一定的數(shù)值時(shí),鍍銅層的附著力會(huì)明顯下低,鍍銅層的色澤也會(huì)發(fā)生改變。因此在預(yù)鍍液中Fe2+的濃度必須要控制在一定的范圍內(nèi)。
絡(luò)合劑的作用 酸性化學(xué)預(yù)銅的關(guān)鍵點(diǎn)就是要控制好銅離子的沉積速度,Cu2+離子的沉積速度和晶核成長(zhǎng)過快,就會(huì)使銅鍍層疏松、粗糙,影響銅層對(duì)鋼絲基體的結(jié)合力和致密度。除了以上要控制的幾個(gè)因素之外,還要要在鍍液中添加一種或多種可以減緩銅離子沉積速度的物質(zhì),這種物質(zhì)和銅離子有很好的絡(luò)合能力,從而阻礙銅離子在鋼絲表面進(jìn)行快速的置換反應(yīng),從而獲得致密,細(xì)膩,結(jié)合力高的預(yù)銅鍍層。絡(luò)合劑的選用非常重要,一方面要對(duì)絡(luò)合劑種類進(jìn)行挑選,選擇能與銅離子進(jìn)行有效絡(luò)合的物質(zhì);一方面還要對(duì)其添加量的大小進(jìn)行試驗(yàn),以求達(dá)到合理的添加量,因?yàn)樘砑觿┑姆萘可倭耍j(luò)合的效果不佳,而過多的添加劑會(huì)形成雜質(zhì),不利于銅層的沉積,反而影響銅層與鋼絲的結(jié)合力。