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技術文章

薄膜的化學制備工藝-電鍍法

   電流通過電解鹽溶液引起的化學反應稱為電解,利用電解反應在位于負極的基片上進行鍍膜的過程稱為電鍍。由于電鍍和電解是在水溶液中進行的,而真空蒸鍍、離子鍍和濺射是在真空中進行的,所以前者也可以稱為濕式鍍膜技術,后者稱為干式鍍膜技術。隨著電鍍技術的發展,電鍍也可在非水溶液中(如熔鹽中)進行。
   電鍍是在含有被鍍金屬離子的水溶液中通過直流電流,使正離子在陰極表面放電,得到金屬薄膜。電鍍主要是指水溶液的電鍍,并已得到廣泛應用。在電鍍過程中利用外加直流電場使陰極的電位降低,達到所鍍金屬的析出電位,才有可能使陰極表面鍍上一層金屬膜。同時,必須提高陽極電位,只有在外加電位比陽極電位大得多時,陽極金屬才有可能不斷溶解,并使溶解速度超過陰極的沉積速度,才能保證電鍍過程的正常進行。電鍍過程遵循法拉第提出的兩條基本規律:
   (1)化學反應量正比于通過的電流;
   (2)在電流M相同的情況下,沉積在陰極上或從陽極上分解出的不同物質的量正比于它們的物質的量。
   電鍍時所采川的電解溶液為電鍍液一般用來鍍金屬的鹽類有單鹽和絡合鹽兩類。含單鹽的電鍍液如抓化物、硫酸鹽等,含絡鹽的薄膜電鍍液如氰化物等。前者使用安全、價格便宜,但膜層質量差,比較粗糙;絡鹽價格貴、毒性大,但鍍層表面光亮。可根據不同的要求,選擇不同的種類的鍍液。通常鍍鎳、鉑等多使用單鹽鍍液,而采用絡鹽來鍍銅、金等。
   在電鍍過程中,對電鍍層的基本要求是:具有細密的結晶、鍍層平整、光滑牢固、無針孔等。由于電鍍在常溫下進行,所以鍍層具有細致緊密、平核、光滑、無針孔等優點,并且厚度容易控制.因而在電子工業中得到一r廣泛的應用。
   此外,化學溶液制膜還有電泳沉積法等,限于篇幅,這里不再詳述。

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