木夢寧,韓尚辰,李超雄,李 冰
(1.合肥工業(yè)大學化學與化工學院,安徽合肥 230009;2.天能電池(安徽)有限公司,安徽界首 236516)
化學鍍技術在印制電路板、五金家電、電子產(chǎn)品、特殊功能器具等方面應用廣泛。不同品類的產(chǎn)品對鍍層種類、鍍層成分的要求各不相同[1]。為滿足高端電子產(chǎn)品、精密功能器件對鍍層的性能要求,雙金屬合金、金屬-非金屬合金等多元合金鍍層的應用越來越多。Cu、Ni、Co、Ag、Pd、Sn以及Au等是化學鍍常見的金屬元素,化學鍍多元合金以兩種或兩種以上金屬元素的合金化鍍層為主,例如,以Ni-P鍍層為基礎發(fā)展的Ni-W-P[2]、Ni-Cu-P[3]、Ni-Co-P[4]、Ni-Co-B[5]等化學鍍種,三種以上多元合金鍍層在硬度、耐磨性和耐蝕性等方面具有較大幅度提升。近年來,金屬摻雜多元非金屬元素的合金材料也引起了重要關注。
金屬摻雜多元非金屬元素的合金材料,最常用鍍種為Ni-P-B。早在1986年,已有文獻報道了使用二甲胺基硼烷(DMAB)加入次磷酸鹽化學鍍鎳體系,成功制備Ni-P-B合金鍍層[6]。Ni-P-B合金性能類似Ni-P,具有高硬度、耐磨性及電磁性能等,適量B元素的加入能夠降低鍍層P含量,提高鍍層硬度、耐蝕性[7-8]。
多元合金鍍層特性與鍍層中非金屬元素含量密切相關,化學鍍合金鍍層的非金屬元素含量及種類基本取決于還原劑的選擇,采用次磷酸鈉作為還原劑能夠為鍍層引入P元素,DMAB作為還原劑能夠為鍍層加入B元素,水合肼、抗壞血酸等還原劑的反應無明顯非金屬元素摻雜。基于此,本文探討使用不同還原劑復配,在多種化學鍍體系中實現(xiàn)P、B元素與金屬共沉積,用以制備不同性能需求的鍍層。……