化学镀法制备Cu包覆Mo复合粉体的研究

钼是具有重要战略意义的稀有金属,其熔点高、强度大、硬度高、耐磨性和导热导电性好。虽然钼被划为“重金属”,但它与非金属元素一样重要。此外,钼合金膨胀系数小、耐蚀性能好。其中钼铜复合材料具有良好的导热、导电、耐热性能。而且具有与硅、陶瓷等半导体器件相近的热膨胀系数和良好的加工性能。因其具有导电导热率高、热膨胀系数低和耐热性好等优点,可用作大规模集成电路和大功率微波器件中的基片、嵌块、连接件及散热元件等。本文介绍了用化学镀的方法制备Cu/Mo复合粉体的原理、技术,实验设备及各种工艺参数的改变对最终实验结果的影响。本实验中采用粒径为2gm的Mo颗粒,在施镀以前要对钼粉进行预处理。预处理的步骤是清洗,粗化,活化敏化(胶体钯活化法),解胶。预处理在化学镀中十分关键,预处理的成功与否将直接影响施镀的效果。在活化敏化时,活化敏化液不宜放置过久,否则将发生分解,达不到预期的活化敏化的效果。然后采用正交实验法得出化学镀铜液的最佳配方为：CuSO4·5H2O18g/L,乙二胺四乙酸二钠EDTA-2Na25g/L,甲醛CHOH30m1/L,三乙醇胺(TEA)22m1/L,亚铁氰化钾(K4[Fe(CN6)]·3H2O)20mg/L,甲醇CH3OH112m1/L,温度为50℃,pH值为11.5。化学镀的影响因素有pH值,温度,装载量,甲醛含量和主盐含量等。本文将研究随着这些条件变化时镀速、孕育期、增重、复合粉体表面形貌的变化规律。通过研究发现pH值、温度、甲醛含量这三个因素对化学镀速的影响较大；温度、pH值是影响孕育期的主要因素；装载量、主盐含量对铜含量的影响较大；复合粉体增重受CuSO4·5H2O含量、pH值的影响较大。由于钼粉颗粒的粒径较小,容易发生团聚影响化学镀的效果。因此,对钼粉颗粒进行分散处理十分必要。本实验采用丙酮进行清洗,同时研究发现将钼粉在丙酮溶液里搅拌,还能起到一定的分散的作用。粗化时采用的是20m1/L的氢氟酸溶液。活化敏化液容易发生分解,并且随着使用次数的增多,活化敏化液中的有效物质也逐渐流失,使得活化敏化的效果降低。这时为了节省时间和原料可以在使用后的活化敏化液中添加流失掉的成分,从而实现活化敏化液的重复利用。在化学镀时本实验采用的是双络合剂三乙醇胺和乙二胺四乙酸二钠,实验证明使用这两种络合剂能取得较好的镀覆效果。