高择优取向铜镀层的电化学形成及其表面形貌

采用电化学方法在H2SO4-CuSO4电解液中获得高择优取向的Cu电沉积层.XRD结果表明,在1.0 ～6.0和15.0 A•dm－2的电流密度下可分别获得(220)和(111)晶面高择优取向的Cu镀层.在同一电流密度下获得的Cu电沉积层织构度随镀层厚度增大而提高.SEM结果表明,在4.0和15.0 A•dm－2的电流密度下可分别获得(220)和(111)织构Cu沉积层,其表面形貌在(220)晶面取向时呈现为细长晶粒连结成的网状，在(111)取向时则呈六棱锥状.提出了可能的机理，认为电流密度变化引起的Cu镀层择优取向晶面的转化归因于电结晶晶面生长方向及生长速度竞争的结果.     

聚乙二醇对二氧化铅电沉积机理的影响

为研究有机添加剂聚乙二醇(PEG)对电沉积PbO_2的影响,在含有PEG的硝酸盐体系中,制备了Ti/PbO_2电极材料。利用XRD,SEM,研究了PbO_2电极材料的物相组成及镀层形貌;利用循环伏安法和计时电流法,结合Scharifker-Hill(SH)三维成核模型,研究了PEG对PbO_2电沉积行为及电结晶动力学过程的影响。结果表明:制备的镀层为β-PbO_2,PEG可改变晶面择优生长取向,但不改变晶型;PbO_2晶粒的长大遵循"广义电化学综合生长机理",PEG可细化PbO_2晶粒,消除镀层缺陷;PEG不仅提高了PbO_2在基体上的沉积量,而且加强了PbO_2自身的催化效果,促进其进一步沉积;PEG的加入提高了Pb~(2+)的扩散系数,有利于Pb~(2+)向电极界面的扩散;PEG使PbO_2电结晶由连续成核转变为瞬时成核,同时,也使二氧化铅形核速率加快,但其成核量却显著减少。     

高择优取向Cu电沉积层的XRD研究

采用电化学和XRD方法在CuSO4 +H2 SO4 电解液中获得Cu电沉积层并研究其结构 .结果表明 ,在 4 .0A/dm2 和 15 .0A/dm2 电流密度下可分别获得 (2 2 0 )和 (111)晶面高择优取向Cu镀层 ;Cu镀层晶面织构度随厚度提高而增大 ,获得 (111)晶面高择优Cu镀层的厚度约是 (2 2 0 )晶面的 7倍 ,说明Cu(2 2 0 )晶面比 (111)晶面是更易保留的晶面 ,且低电流密度下铜的电结晶更容易受电沉积条件控制 ;较高的沉积电流密度有利于晶核的形成 ;Cu镀层存在晶格畸变和晶胞参数的涨大     

三种添加剂对纳米晶锌镀层电沉积行为及结构的影响

运用极化曲线、XRD和SEM研究了三种有机添加剂对酸性硫酸盐溶液中锌电沉积行为以及纳米晶锌镀层结构的影响.结果表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、4-苯基-3-丁烯-2-酮(BA)和聚乙二醇(PEG)三种添加剂之间具有较强的协同作用,采用三者组成的混合添加剂可制备出光亮致密的纳米晶锌镀层.镀层晶粒细化的主要原因在于混合添加剂可有效提高锌的沉积过电位,使锌沉积过程中的晶核形成速率增大.     

电子电镀铜新体系中添加剂对铜电沉积及镀层结构的影响机制

以低主盐浓度、 弱碱性、 复合配位的柠檬酸盐电子电镀铜新体系为研究对象, 阐明了新型添加剂XNS(聚胺类化合物和含氮化合物的混合物)在新电沉积铜体系中的作用. 恒电流沉积实验结果表明, 添加剂XNS能够提高铜沉积的电流效率, 特别是在2.0 A/dm²电流密度下, 添加剂XNS使铜沉积电流效率达到95.4%, 提高了17.5%. 电化学实验的结果表明, 添加剂XNS改变了铜沉积的电极过程, 由原来的两步单电子还原过程 [Cu(Ⅱ)+e→Cu(Ⅰ)+e→Cu]转变为一步两电子还原过程[Cu(Ⅱ)+2e→Cu]. 虽然添加剂XNS呈现促进铜电沉积的特征, 即还原电流增大, 但铜镀层颗粒却更细小、 更致密均匀. 在2.0 A/dm²电流密度下, 铜镀层晶体结构由无添加剂时的(111)晶面重构为高择优取向的(200)晶面.     

CO2-3对羟基乙叉二膦酸镀铜液的影响

研究羟基乙叉二膦酸(HEDPA)镀铜液中CO2-3含量对电沉积时阴、阳极过程及镀层的择优取向的影响. 通过分析阴、阳极的动电位极化曲线, 发现镀液中逐渐加入的CO2-3提高了阴极的极化, 使电结晶晶粒细化, 直至达到稳定; 同时促进了铜阳极的溶解. 而X射线衍射(XRD)结果表明, 铜镀层的晶面择优取向从(222)逐渐向(111)转变. 通过镀液中固体络合物的红外光谱分析表明, CO2-3的加入以第二配体的方式进入该镀液的放电络合离子结构中, 参与Cu2+的络合, 形成更稳定的络合物, 从而导致铜沉积电位负移, 镀层(111)晶面取向增强.     

CO2-3对羟基乙叉二膦酸镀铜液的影响

研究羟基乙叉二膦酸(HEDPA)镀铜液中CO32-含量对电沉积时阴、阳极过程及镀层的择优取向的影响.通过分析阴、阳极的动电位极化曲线,发现镀液中逐渐加入的CO32-提高了阴极的极化,使电结晶晶粒细化,直至达到稳定;同时促进了铜阳极的溶解.而X射线衍射(XRD)结果表明,铜镀层的晶面择优取向从(222)逐渐向(111)转变.通过镀液中固体络合物的红外光谱分析表明,CO32-的加入以第二配体的方式进入该镀液的放电络合离子结构中,参与Cu2+的络合,形成更稳定的络合物,从而导致铜沉积电位负移,镀层(111)晶面取向增强.     

氟硼酸镀液二氧化铅电沉积

研究了在氟硼酸或其掺杂镀液中于Pt基底电沉积PbO2镀层的电化学和结构性质.循环伏安测试、XRD分析和SEM形貌观察表明,BF4-可提高二氧化铅电沉积速率;电沉积的PbO2晶型为β-PbO2;F-、Fe3+共掺杂影响晶体生长的择优取向及镀层形貌,电沉积的FB/F-Fe-PbO2镀层整齐致密;电沉积过程增大电流密度可改变生长晶面取向.     

CO3^2-对羟基乙叉二膦酸镀铜液的影响

研究羟基乙叉二膦酸（HEDPA）镀铜液中CO3^2-含量对电沉积时阴、阳极过程及镀层的择优取向的影响.通过分析阴、阳极的动电位极化曲线,发现镀液中逐渐加入的CO23-提高了阴极的极化,使电结晶晶粒细化,直至达到稳定;同时促进了铜阳极的溶解.而X射线衍射（XRD）结果表明,铜镀层的晶面择优取向从（222）逐渐向（111）转变.通过镀液中固体络合物的红外光谱分析表明,CO3^2-的加入以第二配体的方式进入该镀液的放电络合离子结构中,参与Cu2＋的络合,形成更稳定的络合物,从而导致铜沉积电位负移,镀层（111）晶面取向增强.     

2,2′-联吡啶在化学镀铜中的作用研究

研究了以次磷酸钠作还原剂的化学镀铜体系,添加剂2,2′-联吡啶对化学镀铜沉积速率、次磷酸钠阳极氧化和铜离子阴极还原、以及镀层形貌、结构和组分存在状态的影响.结果表明,2,2′-联吡啶对化学沉积起阻化作用.电化学线性伏安扫描实验显示,镀液中加入2,2′-联吡啶,次磷酸钠的氧化峰电势有所负移,但峰电流减小;铜离子的还原峰电势负移,但峰电流逐渐增大.扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等实验分别表明,添加剂使镀层致密和光亮、镍含量降低;镀层为Cu-Ni合金,呈面心立方结构,无明显晶面择优取向现象;镀层中铜和镍以金属态存在,磷的质量含量小于0.05%.     

PEG-Cl－添加剂存在下的铜电结晶过程研究

用线性电位扫描、循环伏安和计时安培电化学方法研究了聚乙二醇(PEG)和Cl^－同时存在时, 酸性镀铜溶液中Cu在玻碳电极(GCE)上的电结晶过程. 研究表明, PEG-Cl^－作用下Cu 的电结晶按瞬时成核和三维生长方式进行. PEG-Cl^－使电极表面的活性点急剧减少, 并降低了Cu^2＋的扩散系数, 阻化了Cu的电沉积和成核过程. PEG-Cl^－作用时, Cl^－离子仍然表现出较强的促进作用, 随Cl^－浓度的增大, Cu^2＋的扩散系数、Cu的沉积速度和成核速度都有所提高. 适宜的PEG, Cl^－浓度使成核数密度增大.     

烟酸对酸性硫酸盐体系铜电沉积的影响

对溶液A: 0.8 mol•L－1硫酸铜,0.6 mol•L－1硫酸,5.0×10－5 mol•L－1氯离子,1.0×10－4 mol•L－1聚乙二醇的溶液,溶液B:在溶液A中加入2.0×10－2 mol•L－1烟酸,pH为0.5,运用循环伏安和计时安培法研究玻碳电极上铜的电沉积行为.结果表明,铜的电沉积过程经历了晶核形成过程,其电结晶按瞬时成核和三维生长方式进行.烟酸的加入对铜的电沉积具有阻化作用,但不改变铜的电结晶机理.沉积层的X射线衍射表明Cu为面心立方结构,在烟酸存在下沉积层出现(220)高择优取向,这可能是烟酸在Cu(220)晶面上发生强烈吸附作用的结果.     

Properties of Co-Mo coatings obtained by electrodeposition at pH 6.6

Cobalt-molybdenum coatings were prepared by electrodeposition in a sulfate-citrate bath and their morphology, structure and magnetic properties were analysed. Concentrations of 0.1 mol dm^–3 CoSO₄ and 0.005 mol dm^–3 Na₂MoO₄ at pH 6.6 led to Co-Mo deposits of 20–23% Mo that can be grown to several microns over graphite or copper substrates. At low deposition potentials or current densities, the deposits presented a close-packed hexagonal structure (hcp) that evolved to a (100)+(110) preferred orientation and acicular morphology as the deposit thickness increased. When the deposition potential or the current density was made more negative, a mixed crystalline+amorphous structure was obtained. The degree of crystallinity depended on the thickness: thin films were more amorphous than the thicker ones. Co-Mo deposits showed lower saturation magnetization (M_s) and coercivity (H_c) than the pure cobalt deposits. The crystalline+amorphous films showed the lowest H_c values (around 40 Oe).     

Cl-对Zn-Fe族元素二元合金共沉积的催化作用

在氯化物电解液中以定电量（10C.cm^-2),恒温40℃电沉积Zn-Fe族元素二元合成,沉积产物用原子吸收光谱分析,根据分析结果,作出相应的电流效率、百分含量及部分极化曲线,镀层形貌采用扫描电镜（SEM）观察,发现：Zn-Fe族元素合金的共沉积为异常共沉积,Cl^-对铁族元素有催化作用,随着Cl^-浓度的增加,降低了铁族元素的过电位,促进铁族元素金属的沉积。     

Effective deposition potential induced size-dependent orientation growth of Bi-Sb alloy nanowire arrays

The influence of effective deposition potential on the orientation and diameter of Bi(1-x)Sbx alloy nanowire arrays by pulsed electrodeposition technique was reported. X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy analysis show that the orientation of the Bi(1-x)Sbx nanowires can be turned from the [110] to the [202] direction by increasing the effective deposition potential, and the nanowires fully fill in the pores of the AAM in the lower potential region, while in the higher potential region the nanowires partly fill the pores of the AAM. The origin of those phenomena and the growth mechanism of the nanowire are discussed together with composition analysis.     

Ni-Mo合金电沉积层织构及形成机理

在组成为：０．２２ｍｏｌ／Ｌ硫酸镍、０．０６ｍｏｌ／Ｌ钼酸钠和０．３ｍｏｌ／Ｌ柠檬酸钠的溶液,于纯铜片上采用恒电流沉积,所得Ｎｉ－Ｍｏ合金沉积层经Ｘ射线衍射测定,结果表明在温度为２５℃～５０℃,电流密度为１０ｍＡ·ｃｍ－２～３０ｍＡ·ｃｍ－２范围,Ｎｉ－Ｍｏ合金沉积层表现为（１１１）择优取向．循环伏安和电位阶跃实验表明镍钼合金电结晶过程按照连续成核和三维生长方式进行．Ｎｉ－Ｍｏ合金电沉积过程的电化学交流阻抗谱表明Ｎｉ－Ｍｏ共沉积过程经历了吸附中间产物步骤,由于吸附态物种氢氧化镍和钼的氧化物将阻化晶粒（１１１）晶面的生长,从而使镍钼沉积层表现为（１１１）择优取向．     

Electrodeposition of Ni–Fe Alloys in the Presence of Complexing Agents

The electrodeposition of binary Ni–Fe alloys is studied in chloride-based solutions with organic additives. Specific codeposition composition of the electrolyte and operating variables are taken for deposition a wide range of Ni–Fe deposits. Results reveal that in solutions containing sodium citrate and glycolic acid, the nickel content always increases with the current density and nickel concentration. Therefore, nickel reduction rate and the Ni/Fe ratio in the deposits increase. The anomalous codeposition of iron is minimized and the quality of the alloy deposits is improved with the combination of sodium citrate and glycolic acid. Scanning electron micrographs show that, with addition of glycolic acid, the spherical particles become finer and the surface roughness relatively decreases. The XRD patterns of the Ni–Fe deposits exhibit the fcc structure and (111) preferred orientation for alloys with nickel content exceeding 60 wt %. After a heat treatment, additional peaks appear for an Ni–Fe solid solution.