在柠檬酸钾和草酸铵镀液体系中镀钯工艺。采用本实验室研制的添加剂XP-4和XP-7以及PPS和FF,则可在电流密度0.5-3.5安/平方分米、温度40-60度的宽范围内获得全光亮的钯电沉积层。钯沉积的电流效率和沉积速度在镀液中钯含量为10克/升、1.O安/平方分米的条件下分别可达到92.0%和0.25微米/分钟,并随电流密度和镀液中钯含量的变化而改变。XP-4和XP-7均阻化钯的电沉积,提高钯电沉积的过电位。它们共存时可使钯电沉积的电位负移达240mV。
钯电沉积层在电子工业中可以代替硬金作为电插件镀层。这不仅是因为它的某些性能如电导率、可焊性、抗蚀性和耐磨性可与硬金镀层相媲美;而且由于钯和金价格及密度的不同,其价格只有金的三分之一。在高档的镀金饰品中,也可以钯代替镍或钯镍合金作为镀金底层,这不仅可以提高装饰品的档次,而且可避免人与镍接触,因为镍可导致皮肤病。另外,由于铑的价格昂贵而可望用钯代替。
钯的电沉积实验使用晶体管组合稳压电源和磁力加热搅拌器。电沉积的电流效率采用库仑法叫进行测定。实验在仪器RDE4双恒电位仪上进行,仪器3033型X-Y函数记录仪用于记录实验结果。研究电极为玻碳电极(工作面积为o.19平方厘米),铂丝为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极(文中电位均相对于此电极),扫描速度为50mV/s。
一、添加剂对镀层光亮范围的影响
试验中所用添加剂XP-4、XP-7、PPS和FF系杂环有机化合物及其聚合产物。试验添加剂XP-4和XP-7对霍尔槽(267ml) 试片上镀层光亮范围的影响。实验温度为50度,沉积时间为5分钟,电流为0.5安,溶液搅拌,阴极为经过抛光的黄铜、紫铜或镀覆光亮镍的试片(厚度0.lmm)。可以看出,镀液中不含添加剂时(试片1),试片高端8-9厘米镀层黑焦且疏松,其他部分未镀上;加人XP-4 0.015克/升(试片2),整个镀片出现粗糙和起皮但镀层白;镀液中含XP-4 0.015克/升和XP-7 0.015克/升时(试片3),试片高端下部有小部份的粗糙和起皮,其他部份半光亮;增加XP-4的含量达0.03克/升且XP-7仍为0.015克/升时(试片4),试片高端下部仍有小部份的粗糙和起皮,低端2-3cm出现雾状现象,其余部份全光亮;当镀液中XP-4达0.03克/升、XP-7达0.3克/升时(试片5),整个试片达到全光亮。上述实验结果表明,添加剂XP-4在钯的电沉积过程中起光亮作用,XP-7则具有扩大镀层光亮范围和增光作用。只有当镀液中XP-4和XP-7按一定量和一定比例共存时,由于它们的协同作用,阻化了钯的电沉积,使钯的沉积过电位提高,有利于晶核的形成,导致沉积物晶粒细小而使镀层光亮。实验还表明,在上述添加剂的浓度范围内,镀液温度(40-60度) 和pH值(pH值为6.5-8.5)在较宽的范围内变化均可获得全光亮的钯镀层,说明添加剂对镀层的外观起主要作用。