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本文针对化学镀铜沉积速率慢的问题,研究了ABS塑料快速化学镀铜工艺。根据选定的基础配方,以沉积速率、镀液稳定性及镀层质量为评价指标,采用单因素试验对其进行优化;在化学镀铜过程中,以镀液中甲醛和铜离子的消耗量为指标调整镀液;采用塔菲尔曲线、交流阻抗及开尔文探针等方法研究添加剂的作用及机理,结果表明:在氯化铜8g·L-1,EDTA30g·L-1,NaOH15g·L-1,三乙醇胺4mL·L-1,2,2’-联吡啶2.5mg·L-1,1.10菲啰啉1.5mg·L-1,添加剂J2mg·L-1,甲醛16mL·L-1,pH值12.4~12.6,温度58℃条件下,化学镀铜的沉积速率为11.7μm·h-1,镀液稳定,镀层与基体结合力良好。对镀铜沉积速率影响最大的添加剂是三乙醇胺、1.10菲啰啉和添加剂J,2,2’-联吡啶是稳定剂和光亮剂,降低铜的沉积速率。在ABS塑料表面上化学镀铜的上镀时间约19min。通过对施镀过程中镀液组分消耗的分析,甲醛与氯化铜的补加摩尔比为0.96:1。在1L镀液中对表面积0.75dm2的基材施镀,一个小时内补加0.248g氯化铜和0.78mL的甲醛溶液可使镀液中铜离子和甲醛的浓度基本不变,铜的沉积速率10μm·h-111.7μm·h-1,镀液的装载量0.75dm2·L。对镀层摩尔量和甲醛消耗量的分析结果表明,甲醛提供的电子11%用于析出氢气,其利用率为39%,这同通过收集氢气、滴定甲醛分析的结果一致。塔菲尔曲线、交流阻抗和开尔文探针研究添加剂1,10-菲啰的作用及机理结果表明:1.10-菲啰啉可以加快甲醛的氧化和铜离子的还原,1.5mg·L-11,10-菲啰啉使铜的沉积速率增加一倍,甲醛的利用率提高10%。镀液中的1,10-菲啰啉提高了铜混合电位下的电流密度,使交流阻抗值明显减小。1.10-菲啰啉使铜离子得电子的竞争能力增强,从而提高甲醛的利用率。1.10-菲啰啉可以促进甲醛的氧化,加快甲醛的氧化反应速度,主要是促进对铜离子还原反应,使得沉积速率的增加。当1.10-菲啰啉的浓度大于2.5mg·L-1,由于混合电位向阳极移动,铜离子的阴极还原反应更难进行,同时铜离子还原过程中阴极还原峰电流减小,使得沉积速率下降。SEM和XRD结果表明:1.10-菲啰啉影响化学镀铜层晶粒的生长,使镀层晶粒变小,致密光亮,镀层的(111)面择优取向程度增大明显。