Mecanismo de ação dos aditivos de galvanoplastia ácida de cobre

Existem muitos tipos de aditivos de cobre ácido, mas os mais estudados são abrilhantadores, niveladores, refinadores de grão e Cl-. Nos últimos anos, os pesquisadores têm feito muita pesquisa sobre o mecanismo de ação desses aditivos.

1. Abrilhantador

Até agora, não há uma opinião unificada sobre o mecanismo de ação do abrilhantador. Existem muitas teorias que o explicam em certa medida, como a teoria do cristal fino, a teoria da orientação do plano cristalino, a teoria da película coloidal e a teoria do fluxo livre de elétrons. O abrilhantador primeiro tem um certo efeito de ampliação e polarização. O brilho é causado pelo tamanho do grão ser menor que o comprimento de onda da luz visível (ou seja, menos de 0,4 μm) e ter uma certa disposição de orientação das estruturas. Esta superfície estrutural deve ser paralela à superfície. O brilho do revestimento depende não apenas de a superfície do revestimento ou a superfície do substrato ser lisa, mas também da finura dos grãos do revestimento. Quando o abrilhantador é devidamente adsorvido, o crescimento local da galvanoplastia é inibido, a microscopicidade da cristalização é promovida e a luz visível não reflete aleatoriamente. Neste momento, a superfície da galvanoplastia é lisa e brilhante.

2. Agente nivelador

Existem muitos mecanismos de ação dos agentes niveladores, mas a teoria que tem sido aceita pela maioria das pessoas até agora é a "teoria da resistência ao controle da difusão" proposta por O. Kardos em 1974. Esta teoria sustenta que o agente nivelador primeiro adsorve o eletrodo e atua como uma barreira para a eletrodeposição. Ao mesmo tempo, as moléculas do agente nivelador adsorvidas na superfície do eletrodo são constantemente consumidas durante o processo de deposição do eletrodo, e sua taxa de consumo é maior que a taxa de difusão do agente nivelador do corpo da solução para a superfície do eletrodo, ou seja, seu efeito de nivelamento é controlado pela difusão.

3. Agentes de refino de grão.

Fatores que podem levar à deslocação e aumentar a nucleação podem desempenhar um papel no refino de grãos. O agente de refino de grão aumenta a polarização e gera altas sobretensões para garantir a alta saturação de átomos adsorvidos, ou aumenta a desordem na qual os átomos adsorvidos entram na rede por si só, impedindo assim a difusão de átomos adsorvidos para o centro de crescimento. O refino de grão tem um certo efeito na obtenção de revestimentos brilhantes e lisos, mas não é uma condição necessária. O refino de grão pode melhorar significativamente o desempenho do revestimento.

4. Cl-

No início da década de 1960, Cl- não foi adicionado à solução de galvanoplastia ácida de cobre, e Cl- não foi adicionado à solução de galvanoplastia até o final da década de 1960.

Em relação ao mecanismo de ação do Cl-, geralmente se acredita que ele pode formar um complexo CuCl insolúvel em água com Cu2+. Este último é fortemente adsorvido na superfície metálica da peça de galvanoplastia para formar uma película fina de CuCl, impedindo a eletrodeposição de cobre, alcançando o objetivo de refinar a cristalização da camada de galvanoplastia e melhorar a morfologia e orientação do cristal.

No entanto, existe um valor crítico para a adição de Cl-. Quando é inferior a 30 mg/L, uma camada de filme completa não pode ser formada e o efeito da aplicação não pode ser alcançado; quando é superior a 100 mg/L, CuCl2-, CuC132-, CuCl43-, etc. solúveis em água serão formados, o que aumentará a corrente do cátodo e o revestimento ficará áspero e opaco.

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