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温度对化学镀制备钴钨合金薄膜的影响一、化学镀简介化学镀是一种新型的金属表面处理技术，该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广，镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能，因而成为全世界表面处理技术的一个发展。化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外，由于化学镀技术废液排放少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。目前，化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。二、钴钨合金薄膜简介合金镀层具有许多单金属镀层所不具备的优异性能，它与单金属镀层相比，常具有较高的硬度，致密性，耐腐蚀性，磁性等等。因此，近年来随着科学技术的发展，合金镀层越来越受到人们的青睐。由于金属钨和钴都具有高熔点、高硬度、高耐蚀耐磨性、良好的抗高温氧化和抗拉强度等优异性能，人们发现Co-W合金镀层结构致密、硬度高、耐热性好、耐磨耐蚀性能优良。除了这些优点以外，最重要的是Co-W薄膜具有很好的磁性能，不仅可以用来作为超高密度垂直磁记录的介质，而且还可以代替电子设备中的微磁体。三、实验原理主盐：化学镀钴基薄膜溶液中的主盐就是钴盐，如氯化钴、硫酸钴、氨基磺酸钴等等。它们提供化学反应过程中，所需要的Co2+离子。溶液pH值：在镀钴基合金薄膜的时候，经常用次亚磷酸钠做为还原剂。pH值不但影响还原剂的选择，而且不同的pH值，就对镀层的镀速和成分有明显的影响。还原剂：还原剂是化学镀膜的最主要成分，因为它能提供还原金属离子所需要的电子。目前最常用的还原剂包括次亚磷酸盐，硼氢化物，胺硼烷和联氨等。化学镀钴钨合金所用的还原剂有次磷酸钠、硼氢化钠、烷基胶硼烷及阱几种，它们在结构上共同的特征是含有两个或多个活性氢。用得最多的还原剂是次磷酸钠，原因在于它的价格低、镀液容易控制。络合剂：在化学镀镀钴合金的镀液中，如果溶液中不存在能与钴离子络合的络合剂，当pH值大于9的时候，钴离子不可避免要发生水解，生成氢氧化钴沉淀。为了使镀液稳定，在化学镀钴溶液中通常选用有机酸及其盐作为络合剂。化学镀制备钴钨合金的反应机理：四、实验流程试剂及工艺参数作用浓度(g/100mL)CoSO4(7H2O)提供钴离子1.5Na2WO4(2H2O)提供钨离子0.5NaH2PO2(H2O)还原剂2.0C4H4KNaO6络合剂14.0H3BO3缓冲剂3.0温度70℃,75℃,80℃,85℃,90℃/pH10/反应时间10分钟如上图配置100mL的化学镀镀液，使用2×2cm2铜片作为基底，反应时间为10分钟，在基底上化学镀制备钴钨合金薄膜。使用NaOH溶液调节pH值到10。通过改变温度（70-90℃）研究不同温度对膜层镀速和厚度的影响。五、数据分析(要求画出温度对镀速和厚度变化图)温度(℃)镀前质量(g)镀后质量（g）增重量（g）镀速（g/min）膜层厚度(um)7075808590六、思考题1.化学镀相比电镀有何优点？2.还原剂在化学镀中起什么作用？常用还原剂有哪些?