腐蚀与电沉积过程中表面活性剂的研究

目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (1)1表面活性剂的分类 (1)1.1阳离子表面活性剂 (1)1.2阴离子表面活性剂 (2)1.3非离子表面活性剂 (2)1.4两性离子型表面活性剂 (3)2 表面活性剂在电化学分析中的应用 (3)2.1极谱伏安分析 (3)2.1.1阳离子表面活性剂 (3)2.1.2阴离子表面活性剂 (4)2.1.3非离子及两性离子型表面活性剂 (4)2.2 离子选择电极 (4)2.3 化学修饰电极 (4)3 讨论 (5)4 结语 (5)参考文献 (5)致谢 (6)表面活性剂在电分析化学中的应用化学工程与工艺专业学生杨培指导教师王学亮摘要：本文介绍了四种（阳离子、阴离子、非离子、两性型）表面活性剂的基本特征，并讨论了表面活性剂在极谱分析、离子选择性电极和化学修饰电极等方面的应用。

最后对表面活性剂在极谱伏安分析中的增敏、增稳及分辨等作用机理进行总结。

关键词：表面活性剂；电分析化学；应用Surfactants in electroanalytical chemistryStudent majoring in Chemical Engineering and Technology Yang PeiTutor Xueliang WangAbstract：This paper introduces the basic characteristics of four kinds (cation, anionic, nonionic, amphoteric)of surfactants, and discussed the introduced in surfactant on predicating analysis, ion selective electrode and chemically modified electrodes. At last summarized the mechanism about surfactants in radiosensitizing stable augment and distinguish in predicating voltammetric analysis.Key words:Surfactant; Eectroanalytical chemistry; Application享有“工业味精,界面的灵丹妙药”美称的表面活性剂在分析化学的各个领域得到了广泛的应用。

表面活性剂对电沉积Ni-AlN纳米复合镀层的影响李秀伟;李健奇;张静【摘要】采用脉冲电沉积技术制备Ni-AlN纳米复合镀层,分析表面活性剂聚乙烯醇和十六烷基三甲溴化铵对纳米复合镀层的微粒含量及其耐磨性的影响.并利用扫描电镜对复合镀层的表面形貌进行观察.结果表明,表面活性剂的不同种类和浓度对制备的Ni-AlN纳米复合镀层的影响较大;相对于单独使用一种表面活性剂获取的镀层,利用阳离子和非离子表面活性剂的组合配置获取的复合镀层性能更优异.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2018(029)004【总页数】3页(P11-13)【关键词】表面活性剂;电沉积;Ni-AlN;纳米复合镀层【作者】李秀伟;李健奇;张静【作者单位】中国石油大庆石化公司,黑龙江大庆163714;中国石油大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714;中国石油大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TG174随着工业的发展，对金属材料的性能要求日益增高，复合镀层技术能有效地提高金属的硬度、耐磨性、耐蚀性等性能。

因此，金属材料复合镀层的研究成为国内外学者们关注的热点［1］。

复合镀层技术是通过搅拌的方式使在镀液中的不溶性纳米颗粒（如Si3N4、TiN、AlN等）均匀散开，然后利用电沉积、化学沉积或喷射沉积的方式，实现纳米颗粒与基质金属的共同沉积，从而制备出性能优异的纳米复合镀层。

脉冲电沉积制备Ni-AlN纳米复合镀层的主要影响因素有：纳米AlN的浓度、平均电流密度、表面活性剂、搅拌方式及镀液温度等。

在电沉积过程中，各种离子表面活性剂不仅对纳米颗粒起着润湿、乳化、分散等作用，而且携带不同的电荷大大地影响了金属基质和纳米颗粒的共沉积［2］。

因此，研究表面活性剂对脉冲电沉积Ni-AlN复合镀层的影响具有十分重要的意义。

采用瓦特镀液作为基础镀液，研究不同种类的表面活性剂及其不同组合对制备的Ni-AlN纳米复合镀层的粒子含量和耐磨性的影响。

表面活性剂对Ni-P-SiC纳米非晶复合电镀分散效果的研究张文礼;王玉;孙冬柏;李辉勤
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2006(25)3
【摘要】将纳米SiC应用于电镀非晶Ni-P合金中.以镍电镀液为分散介质,研究了几种典型类型表面活性剂的分散效果.通过沉降实验观察分散体系的悬浮稳定性,利用透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)分别测定了镀液中SiC颗粒的粒度及粒度分布,以及观察了纳米颗粒在复合镀层表面的分布.实验结果表明,含氟型表面活性剂以及阳离子聚合物聚乙烯亚胺能有效阻止颗粒的团聚;当其含量分别为0.6～0.7g/L及0.7g/L时,获得了稳定悬浮的镀液和颗粒均匀分布的复合镀层.
【总页数】4页(P4-7)
【作者】张文礼;王玉;孙冬柏;李辉勤
【作者单位】北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153.12
【相关文献】
1.等离子堆焊制备高非晶含量铁基非晶纳米晶复合涂层研究 [J], 李峰伟;杜平;魏刚;向东;张会权
2.表面活性剂辅助二氧化硅纳米颗粒在非水基液中的分散研究 [J], 王超;李晓媛;罗清;吉方;胡素荣;魏齐龙;张云飞;黄文;汤光平
3.SiC纳米晶/非晶复合纳米纤维的制备和场发射性能研究 [J], 鲁博;刘技文;刘雅泉;安玉凯;马永昌
4.不同表面活性剂对CoSb3纳米粉体的影响及其非晶化研究 [J], 吴芳;王伟
5.表面活性剂对碳纳米管在水性体系中分散效果的影响 [J], 罗健林;段忠东
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表面化学和界面化学的研究进展表面化学和界面化学是物理化学领域的两个重要分支，涉及到很多工业和科学领域。

表面化学是研究物体表面和表面反应的化学学科，界面化学是研究不同物质之间的交界面以及相互作用的学科。

这两个学科不仅在化学反应中具有重要作用，而且在化妆品、涂料、油墨、功能材料、环境保护等许多领域都有广泛的应用。

本文将介绍表面化学和界面化学的研究进展。

一、表面化学1. 表面化学现象的研究方法表面化学现象是从材料表面开始的，例如润湿、吸附、粘附、腐蚀、氧化、还原等。

为了研究这些表面化学现象，不断发展了一系列的研究方法，如表面张力法、等离子体接枝法、悬浮体积法、电化学法、原子力显微镜法等。

2. 表面活性剂的应用表面活性剂是一类在液-液或液-固表面具有特殊性质的化合物，含有极性头基和非极性尾基。

表面活性剂广泛应用于洗涤、起泡、乳化、稳定胶体等方面，如肥皂、洗发水、洗衣粉、柔顺剂、发胶等。

研究表明，在含有表面活性剂的体系中，表面活性剂的结构和性能对体系的性质有着重要的影响。

3. 表面改性技术表面改性技术是改变材料表面的化学成分和性质，以实现材料的新功能和使用价值。

常用的表面改性技术包括等离子体接枝、氧化、还原、硅化和电沉积等。

表面改性技术可以使材料表面具有降解、免疫、抗菌、耐磨、抗氧化等性质，在环保、医疗、生产等方面具有广泛的应用。

二、界面化学1. 催化反应的界面效应催化反应是一种界面反应，通常发生在固体-气体或固体-液体界面上，具有很高的催化活性。

催化反应涉及到很多反应机理，包括吸附、表面分子运动，分子结构改变等过程。

研究催化反应的界面效应，有助于优化催化剂的性质和提高反应产率。

2. 界面活性剂在水油界面上的作用界面活性剂不仅可以降低表面张力，还可以在水油界面上形成胶态结构，阻隔水和油的相互扩散，形成稳定的分散体系。

界面活性剂在油漆、涂料、乳化剂等领域的应用越来越广泛，且逐渐向高效、绿色、环保的方向发展。

氨水作为表面活性剂在电镀工业中的应用研究电镀工业是一个充满挑战的领域，其需要使用多种化学物质来实现各种金属涂层的制备和保护。

表面活性剂是其中一种关键材料，它能够在液体中降低表面张力，并促进金属离子的运输和沉积。

氨水作为一种常见的表面活性剂，其在电镀工业中的应用日益受到关注。

本文旨在探讨氨水作为表面活性剂在电镀工业中的应用，并对其作用机制和使用条件进行研究。

首先，我们来了解一下氨水的基本性质。

氨水是一种含氮的碱性溶液，其主要成分是氨气和水。

这种化学物质具有很高的溶解度和离子导电性，使得它在电镀工业中有广泛的应用。

氨水的pH值通常在9至10之间，这使得它具备了表面活性剂的基本特征。

在电镀工业中，氨水主要用作降低金属离子的表面张力，促进它们的运输和沉积。

当金属离子进入电镀液中时，它们通常会与水分子结合形成水合物，并与氨水中的氨离子相互作用。

这种作用有助于降低金属离子之间的吸引力，使其更容易在电极上沉积。

此外，氨水还可以提高电镀液的导电性，从而提高电流效率和沉积速度。

除了降低表面张力和提高导电性外，氨水还可以调节电镀液的酸碱性。

在某些电镀过程中，pH值的控制非常重要，因为它会影响到金属离子的溶解度和沉积性能。

通过向电镀液中添加适量的氨水，可以调节其酸碱性，从而改善金属离子的运输性能和沉积质量。

然而，使用氨水作为表面活性剂也存在一些挑战和限制。

首先，氨水所提供的表面活性能力相对较低，对一些特定金属离子可能无法起到足够的作用。

其次，氨水对电镀液中的其他化学物质可能有一定的影响，例如会导致电镀液的氧化还原电位偏移或其它不可预测的反应。

此外，氨水的使用也需要谨慎，因为它具有较高的腐蚀性，需要在适当的浓度和条件下进行操作。

为了最大限度地发挥氨水的表面活性剂性能，需注意下列几点。

首先，确保使用纯净的氨水，并确保其浓度达到所需的水平。

其次，根据具体需求，调整氨水的用量和添加时间，以实现最佳的表面活性和电镀性能。

此外，还需要密切监控电镀液的pH值和其他化学参数，以保持其稳定性和一致性。

表面活性剂对电沉积钴析氢的影响研究倪修任;陈苑明;王翀;王守绪;何为;苏新虹;张伟华;孙玉凯;孙睿【摘要】低热膨胀系数的钴具有取代铜成为下一代集成电路互连金属的前景而备受关注.本文研究了不同表面活性剂对电沉积钴析氢的影响,分别使用了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、阳离子表面活性剂三乙醇胺和非离子表面活性剂聚乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮.通过霍尔槽电镀实验及电化学测试方法分析了不同表面活性剂对电沉积钴的影响,并探究了表面活性剂对镀层质量的影响.使用金相显微镜和扫描电子显微镜观察镀层,通过接触角测试仪探究不同表面活性剂对镀层的润湿性.对比实验表明,表面活性剂能够抑制析氢并可有效改善电沉积钴镀层质量.%Cobalt has been focused because it has the potential for alternative copper to be the next generation material in integrated circuit interconnection with its low coefficient of thermal expansion property. In this paper, the effects of surfactants on cobalt deposition were studied, including sodium dodecyl sulfate, triethanolamine, polyethylene glycol, N-methyl pyrrolidone and polyvinylpyrrolidone. The effects of surfactants on the quality of coatings were investigated by Hull cell plating experiments and electrochemical tests. The quality of the coating was analyzed by using a metallographic microscope and a scanning electron microscope and wetting properties of the surfactants to the coating were tested. Comparative experiments show that surfactant can inhibit hydrogen evolution and can effectively improve the quality of electroplated cobalt deposition.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2019(041)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】表面活性剂;电镀钴;镀层质量【作者】倪修任;陈苑明;王翀;王守绪;何为;苏新虹;张伟华;孙玉凯;孙睿【作者单位】电子科技大学材料与能源学院, 四川成都 610054;电子科技大学材料与能源学院, 四川成都 610054;电子科技大学材料与能源学院, 四川成都610054;电子科技大学材料与能源学院, 四川成都 610054;电子科技大学材料与能源学院, 四川成都 610054;珠海方正科技高密电子有限公司, 广东珠海 519175;珠海方正科技高密电子有限公司, 广东珠海 519175;珠海方正科技高密电子有限公司, 广东珠海 519175;珠海方正科技高密电子有限公司, 广东珠海 519175【正文语种】中文【中图分类】TQ153.1电镀是印制电路行业的关键技术之一，广泛应用于精细线路制作和孔互联中。

电镀添加剂的研究和应用在含有被镀金属离子的电解质溶液(electrolyte,bath)中,以工件作为阴极(cathode),通常以被镀金属作为阳极(anode),通以直流电,使作为阳极的金属溶解进入镀液,镀液中的金属离子在阴极上沉积形成有具有一定装饰性(decorative)或功能性(functional)的金属或合金的工艺叫做电镀(electroplating,electrodeposition,plating).镀液中仅仅含有被镀金属的盐不能得到具有装饰性或功能性的镀层,必须在其中加入添加剂.电镀添加剂(electroplating additives)是加入到电镀溶液中对镀液和镀层性质有特殊作用的一类化学品的总称.它属于精细化学品(fine chemicals),在一些大型化工公司中,把它列入特殊化学品(specialty chemicals).电镀添加剂的分类和作用应用广泛的电镀工艺有镀锌,镀铜,镀镍,镀铬,镀银,镀锡,镀铜锌合金,(仿金电镀),铜锡合金,锌镍合金,镍铁合金等.镀液有酸性,弱酸,碱性之分.不同类型的电镀工艺只能加入不同种类的添加剂,因此电镀添加剂的种类十分复杂,给电镀添加剂的分类带出困难.以下是本人根据电镀添加剂的对镀液和镀层和作用的不同所作的分类,不一定准确和全面.(同时,本分类仅包括电镀液中的添加剂,不包括电镀的前处理,后处理,也不包括化学镀,阳极氧化等其他表面处理工艺.)1.1 络合剂(complexing agent or chelating agant)电化学理论根据金属离子的交换电流密度I.的大小(I.表示电极存在的氧化反应和还原反应达到平衡时,即净反应速度为零时的氧化或还原反应速度或电流)将金属分为三类:第一类:I.很大,10-10-3 A/dm2,过电位很小,为Pb2+,Cd2+,Sn2+,In3+等.第二类:I.中等,为10-3-10-8 A/dm2,过电位中等.为:Cu2+,Zn2+,An3+,Bi3+等.第三类:I.很小,为10-8-10-15,过电位高,为:Co2+,Ni2+,Pt2+等.只有第三类金属才能从其简单盐中电镀出致密的金属镀层.第一,二类金属由于交换电流过大,过电位低,得到的是疏松镀层.为了提高过电位,必须加入适当络合剂.加入络合剂的作用是使金属离子形成稳定络合物,从而使金属离子还原的活化能较高,过电位增加,交换电流密度变小,从而形成致密的镀层.影响络合效果的因素有络合剂种类,配位体和金属离子浓度,pH值等.电镀中常见金属的络合剂有:Zn2+:OH-,P2O74+,CN-,HEPP(羟基乙叉二磷酸)Cu2+:CN-,P2O74+,HEDP,Cit3-,乙二胺等SN2+:BF-,H2NSO3OH,Cit3-Au:CN-,SO32-,Cit3-Ag:CN-,S2O32-1.2 表面活性剂(surfactant)表面活性剂具有降低表面张力的作用,润湿作用,乳化和增溶作用.在电镀添加剂中通常作为光亮剂,防针孔剂,润湿剂,分散剂,增溶剂,抑雾剂等.在酸性镀铜中,聚乙二醇是光亮剂的重要成份.在镀镍中,十二烷基硫酸钠和乙基巳基磺酸钠是防针孔剂和润湿剂的主要成份.在酸性镀锌中,OP或平平加既用作主光亮剂芐叉丙酮和邻氯荃甲醛的增溶剂和分散剂,又起着平滑镀层的作用.在镀铬中,用含氟表面活性剂作为铬雾抑制剂.1.3 主光亮剂( brightener)主光亮剂是指在电镀添加剂中产生光亮作用的主要成份.不同镀种的主光亮剂不同.但作为主光亮剂的物质通常分子量不大,用量较小,通常是醛类,酮类,含双键或三键的有机物,杂环化合物或一些金属元素.酸性镀铜的主光亮剂有:乙撑硫脲,二硫苯骈咪唑,四氢噻唑硫酮等.酸性镀锌的主光亮剂有:苄叉丙铜,邻氯苯甲醛等.碱性镀锌的主光亮剂有:香苯醛,BPC.镀镍的主光亮剂有:丁炔二醇和丙炔醇的醚化产物.1.4 整平剂(levelling agent)整平剂与光亮剂的作用不同,后者的主要作用是提高镀层的光亮度但不一定能填平基体表面微观的凹凸不平.而前者的作用主要是填平基体的微观凹凸不平但不一定具有明显的光亮作用.例如:氰化光亮镀铜工艺可以获得光亮的镀层但不能填平基体表面存在的划痕,而半光亮镍电镀工艺得到的镍镀层呈乳白色,没有明显的光亮度,但镀层表面很细致均匀,在它的表面继续电镀光亮镍,起亮的速度很快.物质的整平作用分为正整平,几何整平和负整平.正整平:几何整平:负整平:大部分电镀工艺要求整平剂具有正整平作用,但对于表面有花纹的工件,为了避免电镀以后使花纹模糊不清,电镀添加剂中最好包含具有几何整平与呈负整平的物质.电镀添加剂的研究和应用(II)镀镍添加剂的研究进展镍是一种机械性能和化学性能优良的金属,镀镍是一种应用广泛的工艺,所有组合性镀层中几乎都包含有镍层.因此对镀镍工艺,添加剂和理论的研究最受到关注,取得的进展也最大.2.1 初级光亮剂(primary brightener) 的作用和品种初级光亮剂的作用是细化晶粒,使镀层均匀.但它产生压应力,用以抵消次级光亮所产生的张应力.分子结构中含硫,夹杂在镀层中,使镀层的电位比纯Ni 电位更负.2.1.1 糖精:学名邻磺酰苯亚胺英文名:saccharin结构式: N - - HS可电离出H+,带酸性. N - - Na+平常使用的是它的钠盐. S用量:0.5-2.5 g/L其用量与次级光亮剂的种类和多少有关.用量要足以抵销次级光亮剂的张应力.消耗量:15-30 g/KAH2.1.2 BBI:学名:二苯磺酰胺英文名:bis(benzenesulfonyl)imide或:bisphellylsulphonylamine结构式: SO2 NH SO2用量:0.5~2 g/L消耗量:15g/KAH2.2,次级光亮剂(second brightener)的作用和品种使镀层光亮,但产生张应力,与初级光亮剂配合得到高光亮度又应力低的镀层.2.2.1 BEO:学名:丁炔二醇二乙氧基醚或:乙二氧基化丁炔二醇英文名:diethxylated 2-butyne-1.4-diol结构式:HO-C2H4-O-CH2-C≡C-CH2-OC2H4-OH是丁炔二醇与2 mol环氧乙烷的反应产物用量:0.02-0.05 g/L消耗量:5g/KAH2.2.2 BMP:学名:丁炔二醇单丙氧基醚或:单丙氧基化丁炔二醇.英文名:monopropoxylated 2-butyne-1,4-diol 结构式:HO-CH2-C≡C-CH2-O-C3H9-OH是丁炔二醇与同摩尔的环氧丙烷的反应产物用量:0.05-0.15 g/L消耗量:8 g/KAH2.2.3 PAP:学名:羟丙基丙炔醇醚或:丙炔醇丙氧基醚英文名:propynol propoxylate结构式:CH≡C-CH2-O-C3H6-OH是丙炔醇与等mol的环氧丙烷反应产物用量:0.01-0.03 g/L消耗量:6 g/KAH2.2.4 PME:学名:羟乙基丙炔醇醚或:丙炔醇乙氧基醚英文名:propynol ethoxylateor hydroxyethyl propargyl ether3 2 1结构式:H-C≡C-CH2-O-C2H4OH丙炔醇与同mol环氧乙烷反应产物用量:0.01-0.03 g/L消耗量:4 g/KAH2.2.5 DEP:学名:二乙基丙炔胺英文名:N,N-diethy1-2-propyne(丙炔)-1-amine C2H5 1 2 3结构式: N-CH2C≡CHC2H5用量:0.001-0.01 g/L消耗量:1.5 g/KAH2.2.6 EAP:学名:二乙基胺基戌炔醇英文名:5-diethylamino-3-pentyne(戌炔)-2-ol C2H5 5 4 3 2 1结构式: N-CH2-C≡C-CH-CH3C2H5 OH用量:0.001-0.01 g/L消耗量:2 g/KAH2.2.7 MPA学名:1.1-二甲基丙炔胺英文名:1.1-dimethyl-2-propyne-1-amine结构式:CH3C-C≡CHCH3NH2用量:0.001-0.01 g/L消耗量:1 g/KAH2.3 整平剂的结构和性能2.3.1 PPS:学名:1-(3-磺丙基)-吡啶或:磺丙基吡啶甜菜碱甜菜碱的原意是指三甲铵乙内酯O(CH3)3N+-C2-C-O-后泛指由氮所组成的内脂英文名:1-(3-sulfopropyl)-pyridinium-betaine结构式: 1+-CH2-CH2-CH2-SO3用量:0.1-0.3 g/L消耗量:25g/KAH2.3.2 PHP或PPS-OH学名:N-(3-磺基羟丙基)吡啶甜菜碱英文名:N-(3-sulfo-2-hydroxypropyl)pyridinium betain结构式:+1 2 3 -CH2-CH-CH2-SO3OH用量:0.1-0.3 g/L消耗量:25 g/KAH2.3.3 HD学名:已炔二醇英文名;3-hexyne-2.5-diol1 2 3 4 5 6结构:CH2-CH-C≡C-CH-CH3OH OH作用:作为半光亮镍的弱光亮剂和整平剂.Weak elass II brightenerEffective corrosion inhibitor for Aluminium in Solutions Containing hydrochloric or sulphuric acid用量:0.1-0.3 g/L消耗量:20 g/KAH2.4,辅助光亮剂( auxiliary brightener) 的性能和品种辅助光亮剂的作用是提高低电位的光亮度,改善镀液对杂质的容允能力.2.4.1 ALS:学名:烯丙基磺酸钠英文名:sodium allyl sulfonatesodium 2-propene(丙烯)-1-sulphonate3 2 1结构式:CH=C-CH2SO3Na用量:3-10 g/L消耗量:120g/KAH2.4.2 PS学名:炔丙基磺酸钠英文名:sodium 2-propyne(丙炔)-1-sulphonate结构式:HC≡C-CH2-SO3Na用量:0.005-0.15 g/L(5-150 mg/L)消耗量:12 g/KAH2.4.3 VS学名:乙烯磺酸钠英文名:sodium ethylenesulphonate或:sodium vinyl(乙烯基)sulfonate结构式:H2C=CH-SO3Na用量:2-4 g/L消耗量:40 g/KAH2.4.4 ATP:学名:羰乙基硫脲甜菜碱英文名:carboxyethylisothiuronium betaine结构:H2N+ OC-S-CH2-CH2-CH2N O-用量:0.001-0.01 g/L消耗量:1 g/KAH2.4.5 AIS学名:羟乙基磺酸钠英文名:2-hydroxy ethansulfonate sodium salt结构式:HO-CH2-CH2-SO3Na作用:improres ductility in nickel brighteners用量:无消耗量:无2.5,润湿剂(wetting agent) :消除氢气泡吸附在镀层表面所产生的针孔2.5.1 EHS:学名:乙基巳基硫酸钠英文名:ethylhexyl sulfate结构式:CH3CH2CH2 CH2CHCH2SO4NaC2H5浓度:38-40%pH: 11-12比重:1.10-1.12 g/cm3用量:消耗量:2.5.2 ABP学名:磺基丁二酸(琥珀酸)辛酯英文名:sulfosuccinic acid ester sodium salt结构式: OH2C-C-OC8H17OH-C-C-OC8H17SO3Na电镀添加剂的研究和应用(III)3,电镀添加剂的作用机理电镀添加剂的研究就象大多数实验性的科学一样,实验走在前面,理论滞后.现在还不能做到仅仅依靠理论指导来完成添加剂的选择.但对长期实验结果的总结也得到了一些有用的结论.3.1 阴极吸附作用很多光亮剂在阴极表面有较强的吸附作用,这种吸附阻挡了金属离子在阴极上的还原,提高了阴极极化.结果晶粒成核数增加,生长速度下降,从而得到晶粒很细,晶体结构有序的镀层.测定镀液的微分电容和极化曲线可以研究添加剂的吸附行为.3.2 光亮剂的阴极还原作用大多数光亮剂能够在阴极上被还原.醛和酮可以被还原为醇,含三键的炔类化合物首先被还原成烯烃,再进一步被还原成饱和烷烃.含亚胺基因的有机物可以被还原成胺.添加剂在阴极上与金属离子的竞争还原反应抑制了金属的析出,从而也提高了阴极极化,使金属镀层结晶细致光亮.3.3 光亮剂的阴极还原反应受扩散控制在工件不平的表面上,其凹下的部位(谷底)和凸出的部分(峰尖)的扩散层厚度不同.谷底扩散层厚,峰尖薄.添加剂消耗后,谷底附近的添加剂受扩散控制来不及补充,而峰尖附近的添加剂及时得到补充,因此峰尖处的金属离子放电受到较强抑制,谷底处的金属离子放电受到较弱抑制,因此谷底逐渐被填平.从而得到光滑平整的镀层.4,电镀添加剂的研究方法和内容4.1 文献调研是科研的基本方法也是电镀添加剂研究的方法.CA,美国专利,CNKICA:chemictry abstractCNKI:China National Knowledge Infrastructure 中国国家知识基础设施美国专利:patent and trademark office4.2 霍尔槽实验(Hull cell test)Hull cell test是电镀研究和生产控制的最基本的实验方法,一个0~10V连接可调的直接电源连接一个Hull cell——梯形槽,可以直观地观察到不同电流密度下添加剂对镀层外观的影响.试片金属阳极4.3 电化学测试技术电化学测试技术是深入研究添加剂本身的电化学性能和在电镀液中的表现的重要手段.可以测量极化曲线,微分电容,极化电阻,交流阻抗,整平能力等.从而获得很多重要信息.4.4 寻找和合成新的添加剂组分.4.5 利用商品的添加剂组分设计优良的电镀添加剂成品.4.6 研发新的电镀工艺:4.6.1 环保电镀技术:无氰,无六价铬.4.6.2 超硬镀层电镀技术:复合电镀,合金电镀.4.6.3 纳米电镀.O + O -。

探究电解铜箔添加剂的研究现状和发展方向摘要：电解铜箔添加剂的研究对于我国信息技术发展以及社会经济进步有重要意义。

本文通过对电解铜箔添加剂研究现状的分析，提出科学的研究策略，明确其研究方向，为我国社会经济进步作出积极贡献。

关键词：电解铜箔；研究现状；研究方向引言电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)、锂离子电池制造的重要的材料，其添加剂的应用对于电解铜箔的生产应用有重要意义。

在当今电子信息产业高速发展中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。

因此，生产企业需要重视电解铜箔添加剂研究，积极落实相应的研究规划策略，保障电解铜箔研究应用的进一步发展。

一、电解铜箔添加剂的研究现状在电解铜箔生产应用过程中，其添加剂应用逐渐多样化、应用效率和应用需求逐步提升。

相关企业需要重视电解铜箔添加剂的研究应用现状，根据市场状况以及技术发展，调整研究方式，推动企业进步。

1.电解铜箔添加剂应用逐渐多样化新时代背景下，电子产品的创新应用越来越多样化，相应的电解铜箔的生产需求在不断增加，多样化的添加剂应用有效地促进了电解铜箔生产制造效率和质量的提升，推动了我国电子产品行业的进一步发展。

2.电解铜箔添加剂应用效率逐步提升随着相关技术的升级进步，电解铜箔添加剂的应用效率逐步提升。

同时，在电解铜制造过程中，应用方式以及技术也在逐步创新，对于行业发展以及相关企业进步有积极作用。

3.电解铜箔添加剂应用需求逐步提升随着社会经济进步和人民生活水平的提升，电解铜箔需求在逐步提升，添加剂应用需求也在逐步提升。

因此，在添加剂应用研究过程中，还需要重视相应的问题，保障研究工作的稳步落实。

二、电解铜箔添加剂的具体作用添加剂在电解铜箔生产制造中有非常重要的作用，通过加入有机物或者离子，能够在不影响电解液电性的基础上，推动电极/溶液界面的化学反应，从而改变铜箔的性能，推动电解铜箔工业生产的稳步落实。

因此，相关企业需要充分重视电解铜箔添加剂的研究，通过科学的研究问题分析，提出专业的添加剂应用策略，为我国社会进步提供支持。

表面活性剂对Ni-W-P化学镀层沉积行为及性能的影响李文畅;盛施展;吴金洪;王慧华【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2024(46)1【摘要】Ni-W-P化学镀层因具有良好的耐蚀、耐磨性能而成为重要的“代铬”镀层。

表面活性剂可以增强镀液对基体润湿能力,加快界面处H2逸出速率,减少镀层针孔数量或氢缺陷,从而提高镀层质量。

本论文探究了十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)以及聚乙二醇-200(PEG-200)三种典型表面活性剂对Ni-W-P镀层沉积行为及性能的影响。

借助扫描电子显微镜、X射线衍射以及电化学方法对Ni-W-P镀层的表面微观形貌、物相、气孔率和耐蚀性能进行了表征,并通过接触角、沉积电位阐述了表面活性剂在化学镀Ni-W-P过程中的作用机理。

研究结果表明,表面活性剂可改善镀层表面质量以及颗粒尺寸均匀性,并显著降低镀层内部针孔数量,优先顺序为PEG-200>SDS>CTAB。

XRD衍射结果显示,表面活性剂可提高镀层内合金元素W和P含量,有利于形成耐蚀性能良好的Ni-W-P非晶镀层。

此外,三种表面活性剂均能改善镀液对基体的润湿能力,其中PEG-200对基体的润湿角最小(65°),说明PEG-200对于提高界面处H2逸出速度,降低化学镀过程中电位波动效果更为明显。

论文研究结果可以为制备内部缺陷较少、耐蚀性能优良的Ni-W-P化学镀层提供一定的理论基础。

【总页数】8页(P1-8)【作者】李文畅;盛施展;吴金洪;王慧华【作者单位】苏州大学沙钢钢铁学院【正文语种】中文【中图分类】TG1【相关文献】1.脉冲电沉积工艺参数对Ni-W-P合金镀层性能的影响2.激光处理化学沉积Ni-P/Ni-W-P双镀层的显微组织及性能特征（英文）3.丁二酸及钨酸钠对化学镀Ni-W-P镀层沉积速度的影响4.热处理对化学镀Ni-W-P镀层组织与性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层影响的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，电沉积技术已成为制造高质量合金镀层的重要手段。

Ni-W-P合金镀层因其优异的物理和化学性能，如高硬度、良好的耐腐蚀性和耐磨性，被广泛应用于机械、电子和化工等领域。

电沉积过程中，镀液成分和添加剂的种类及浓度对镀层性能具有重要影响。

本文旨在研究镀液成分和添加剂对电沉积Ni-W-P合金镀层的影响，为优化电沉积工艺提供理论依据。

二、实验方法1. 材料与试剂实验所用材料包括镍(Ni)、钨(W)和磷(P)的盐类，以及其他添加剂。

所有试剂均为分析纯，使用前未进一步处理。

2. 电沉积过程采用电化学工作站进行电沉积实验。

通过改变镀液成分和添加剂的种类及浓度，制备不同条件的Ni-W-P合金镀层。

3. 性能测试采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、硬度计和盐雾试验机等设备，对镀层的形貌、结构、硬度和耐腐蚀性等性能进行测试。

三、结果与讨论1. 镀液成分的影响（1）主盐浓度：当主盐浓度增加时，镀层中Ni、W和P的含量也相应增加。

这是因为高浓度的主盐有利于更多的金属离子还原为金属原子并沉积在基体上。

但过高的主盐浓度可能导致镀层结晶不均匀，降低其性能。

（2）pH值：镀液的pH值对镀层的结晶形态和化学组成具有重要影响。

当pH值较低时，有利于W和P的共沉积，使镀层中W和P的含量增加；而当pH值较高时，镀层中Ni的含量相对较高。

（3）温度：温度对电沉积过程的反应速率具有显著影响。

随着温度的升高，金属离子的还原速率加快，有利于提高镀层的沉积速率。

但过高的温度可能导致镀层结晶粗大，降低其性能。

2. 添加剂的影响（1）表面活性剂：表面活性剂可以改善镀液的润湿性和分散性，使镀层更加均匀致密。

此外，表面活性剂还可以降低镀层的内应力，提高其耐腐蚀性。

（2）络合剂：络合剂可以与金属离子形成络合物，降低金属离子的还原电位，从而改变金属在镀层中的分布。

非离子型表面活性剂对沉铜韧性的影响近年来,化学沉铜在线路板PCB通孔电镀中具有重要的应用。

由于孔内部是绝缘层与铜层交替存在的,因此要实现孔内电路导通,需要对孔壁进行金属化处理。

在孔内金属化过程中,往往会存在沉铜层韧性不好、起镀慢、孔内药液交换不良等,影响了孔内沉铜的质量。

为了克服化学沉铜孔壁破裂、以及沉铜不完整等问题,本课题提出以非离子表面活性剂改善铜层韧性和起镀能力,以满足孔内沉铜要求。

本文以黄铜片为基体进行化学镀铜,基础镀液的组成和工艺条件为：CuSO4·5H2O10g/L,EDTA-2Na40g/L, NaOH12g/L, HCHO10ml/L,pH13.0,温度35。

C。

研究了向镀液中加入非离子型表面活性剂OP-10、AEO9、聚氧乙烯烷基胺、曲拉通X-100、吐温-80和聚乙二醇6000,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠,复配型表面活性剂脂肪醇乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺复配、脂肪醇乙烯醚、聚乙二醇6000复配、脂肪醇乙烯醚、曲拉通X-100复配对起镀时间、沉积速率、铜镀层韧性和晶粒细化的影响。

结果表明：(1)质量浓度较少量(低于10mg/L)时,OP-10、AE09、曲拉通X-100、脂肪醇乙烯醚分别与聚氧乙烯烷基胺、曲拉通X-100复配能降低铜的沉积速率并改善铜镀层的韧性。

(2)曲拉通X-100对沉铜颗粒细化的作用最明显；其次是吐温80,最后是OP-10。

(3)表面活性剂是以夹杂的形式存在于镀层中的。

(4)在未添加表面活性剂时,起镀时间较短,加入AE09、OP-10;聚乙二醇6000、吐温-80、曲拉通X-100后,起镀时间延长,由平衡电位和起镀时间综合判断,其表面活性剂吸附能力大小的顺序为：AEO9<OP-10.聚乙二醇6000<吐温80<曲拉通X-100。

且大多数表面活性剂的存在对镀层的抗腐蚀性能是不利的,但当OP-10的添加量小于3mg/L时,镀铜层对硫酸溶液具有一定的防腐蚀作用。

第 54 卷第 11 期2023 年 11 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.11Nov. 2023带电液滴在带电固体表面的撞击行为唐飞然，曾玉彬，周文豪，郑怀(武汉大学 动力与机械学院，湖北 武汉，430072)摘要：实验研究带相反电荷的液滴与固体表面之间的撞击行为，探究不同液滴电荷比和不同表面电荷密度对液滴撞击行为的影响，并提出撞击过程中的电荷中和机理。

研究结果表明：负电荷液滴撞击正电荷表面前，液滴底部受库仑力作用形成锥形尖端，这种锥形尖端消除了中性液滴撞击表面时产生的气泡。

锥形尖端角度随电荷比和表面电荷密度增大而减小，同时带电液滴撞击表面速度随电荷比和表面电荷密度增大而增大。

撞击表面瞬间，液滴内负电荷与固体表面正电荷部分中和，导致液滴接触角变小。

撞击带电表面后，最大铺展直径随着液滴电荷比和表面电荷密度增大而增大，接触时间和最大反冲高度随着液滴电荷比增大而增大，随着表面电荷密度增大而减小。

关键词：撞击动力学；带电液滴；气泡；带电表面中图分类号：O361.4 文献标志码：A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2023）11-4539-12Impact behavior of oppositely charged droplet and solid surfacesTANG Feiran, ZENG Yubin, ZHOU Wenhao, ZHENG Huai(School of Power and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China)Abstract: The impact dynamics between oppositely charged droplets and solid surfaces was explored through experiments and the effect of charge conditions on impact dynamics was obtained. The mechanism of action during the impact process was proposed. The results show a conical tip contact between droplets and solid surfaces. With higher charge densities of droplets and solid surfaces, the conical tip angles get larger. Such a conical tip contact can eliminate the impacting bubbles between neutral droplets and solid surfaces. In the case of charged droplets impacting a charged surface, the negative charge in the droplet and the positive charge on the surface are partially neutralized. Charge neutralization leads to smaller droplet contact angles. The maximum spread width increases with the increase of droplet charge density and surface charge density. The contact time and recoil height increase with the increase of droplet charge density and decrease with the increase of surface charge density.Key words:impact dynamics; charged droplets; bubble; charged surface收稿日期： 2023 −03 −06； 修回日期： 2023 −05 −03基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51975423，U22A20196) (Projects(51975423, U22A20196) supported bythe National Natural Science Foundation of China)通信作者：郑怀，博士，副教授，从事微流体、微尺度传热和电子制造研究；E-mail ：******************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.11.031引用格式： 唐飞然, 曾玉彬, 周文豪, 等. 带电液滴在带电固体表面的撞击行为[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(11): 4539−4550.Citation: TANG Feiran, ZENG Yubin, ZHOU Wenhao, et al. Impact behavior of oppositely charged droplet and solid surfaces[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(11): 4539−4550.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)液滴撞击固体表面的行为是工业领域和生活中的常见现象，如喷墨打印[1]、雾水收集[2]、涂层制造[3]、农药喷洒[4]等。