文档介绍：添加剂是一种表面活性物质,必须根据阴极铜成分、电流密度、电解液杂质等条件选用合适和适量的添加剂,使其作用机理与铜在阴极上的沉积机理相适应。
铜在阴极上的沉积机理
金属的电结晶过程,由晶体核心的生长和晶体的成长两个过程组成。在结晶开始时,添加剂是一种表面活性物质,必须根据阴极铜成分、电流密度、电解液杂质等条件选用合适和适量的添加剂,使其作用机理与铜在阴极上的沉积机理相适应。
铜在阴极上的沉积机理
金属的电结晶过程,由晶体核心的生长和晶体的成长两个过程组成。在结晶开始时,铜并不是在全部阴
极铜表面上沉积,而是在阴极表面上最活性的极点上开始。(活性点就是电场线密集的地方)
阴极辊表面和阳极板的表面放大示意图,表面实际是粗糙不平且有沟壑
被沉积的铜晶体,首先在主体金属晶体的棱角上生成,然后电流只通过这些点来传送。这些点的实际电流密度比整个阴极表面的平均电流密度要大的多。在接近已生成晶体的阴极部分的电解液中,由于缺乏被沉积金属的离子,使原来析出的晶体不能继续增长,只能在主体金属晶体的边缘上产生新的结晶中心。
阴极辊
突起处(阴极辊表面棱角峰尖)直流电场线比沟壑处电场线强,首先发芽沉积
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突起处先沉积,由于不断沉积后周围离子减少吗,加之明胶在峰尖突起处覆盖后起阻隔作用,沉积层又在沟壑出发芽
这样,分散的晶体数量逐步增加,直到阴极的全部表面为沉积物覆盖为止;生成的晶体核成长与沉积物的结构与电流密度、铜离子浓度、电解液温度、循环速度、添加剂等工艺条件有关。所以说沉积过程是由顺序性的,而且沉积过程反复进行。一层层积累。
明胶作用
改变阴极辊表面极化值,即减少阴极辊交换电流,增加极化值,以减少结晶颗粒的直径,进而影响毛面粗糙度。
平均电流密度,因为沉积过程中明胶总是跑向电力线较密集的地方;(抑制峰尖出过分发芽)明胶机理简介
胶有骨胶和明胶(皮胶)两种,简单的蛋白质,结构式为Nn正刊(R为巨分子),据分子量不同,胶又分为3度、6度、12度等胶,是阴极铜生产中最主要的添加剂。胶溶于水加入电解液后,在酸性电解液中,被离解成阳离子(胶质根),靠电源作用移向阴极,并在阴极上放电,随即吸附在阴极晶粒表面上。当阴极部分晶粒优先长大时,由于其表面吸附了一层不导电胶膜,使得该突出的表面导电性比其余地方差,阻止该突出晶粒的生长,引起更多的晶核生成,最终使阴极表面平滑且坚硬。因此,在电力线越是集中的地方(疙瘩