三价铬镀液组分的存在形式及其对电镀的影响规律

作     者：刘洋 王明涌 栗磊 王志 LIU Yang;WANG Ming-yong;LI Lei;WANG Zhi

作者机构：中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室绿色过程与工程重点实验室北京100190 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2016年第26卷第5期

页      面：1136-1142页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划资助项目(2013CB632606) 国家自然科学基金资助项目(51274180) 中国科学院青年创新促进会资助项目(2015036) 

主　　题：镀液组分 三价铬活性络合物 电镀速率 镀层均匀性 

摘      要：通过理论计算和电镀实验研究镀液核心组分存在形式及其对铬电镀的影响规律。结果表明:络合剂脲或甲酸98%以上是以分子形式与Cr(Ⅲ)离子形成三价铬活性络合物。根据三价铬络合物平衡构象图发现:相比于CrL^(3+),Cr(OH)L^(2+)更高的电化学活性归因于较大的水分子-中心铬离子距离。通过增加三价铬活性络合物浓度,能显著提高铬电镀速率,可高达1.2μm/min;缓冲剂硼酸主要以B(OH)3的形式存在,最佳p H缓冲范围为8~10,而Al^(3+)最佳的p H缓冲范围为3~3.5。加入0.6 mol/L Al^(3+)使铬镀层边缘和中心厚度之比(hcorner/hcenter)从11降低至2;而加入1 mol/L硼酸仅使hcorner/hcenter从5降低至3,Al^(3+)改善镀层均匀性的作用更为明显。