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材料科学
题目

什么是电镀液中的整平剂和光亮剂?试述其作用机理。(1)电镀生产工艺流程一般包括镀前处理、电镀和镀前处理三大步。⒈整平剂是能够在微观不平整的镀件表面获得平整表面的镀液添加剂。其机理可以表述为:(1).在整个基底表面上,金属电沉积过程是受______的;2.整平剂可以在基底电极表面发生吸附,并对______,3.在整平过程中,______,即整平剂在表面的覆盖度不是处于平衡状态,整平剂在基底上的吸附过程受其从本体溶液向电极表面扩散步骤控制。这样整平作用可以借助与微观表面上______来说明。由于微观表面上______的存在,整平剂在电沉积过程中向“微峰”扩散的流量要大于向“微谷”扩散的流量,所以“微峰”处获得的整平剂的量要绞“微谷”处的多,同时由于还原反应不能发生在整平剂所覆盖的位置上,于是,“微峰”处受到的阻化作用要较“微谷”大,使得金属在电极表面“微峰”处电沉积的速度要小于“微谷”处的速率,最终导致表面的“微峰”和“微谷”达到平整。⒉光亮剂的增光机理目前有两种:1.光亮作用是一个______,可以用“______”来说明其增光机理,可以假设光亮剂在镀件表面形成几乎完整的吸附单层,且连续形成、无序排列和消失着微孔,而金属仅在微孔上沉积,这种沉积是完全均匀的,不会导致小晶面的形成,从而形成光亮的镀层。2.光亮作用是一种使______的作用,这种机理假设光亮剂分子能优先吸附在金属电沉积较快的晶面上,能对电沉积其阻化作用,因而导致镀件表面不同位置的生长速度趋于一致,加上几何整平作用,最后得到光亮的镀层。需要指出的是,这两种机理还不能解释全部事实,有待进一步研究。

什么是电镀液中的整平剂和光亮剂?试述其作用机理。(1)电镀生产工艺流程一般包括镀前处理、电镀和镀前处理三大步。⒈整平剂是能够在微观不平整的镀件表面获得平整表面的镀液添加剂。其机理可以表述为:(1).在整个基底表面上,金属电沉积过程是受______的;2.整平剂可以在基底电极表面发生吸附,并对______,3.在整平过程中,______,即整平剂在表面的覆盖度不是处于平衡状态,整平剂在基底上的吸附过程受其从本体溶液向电极表面扩散步骤控制。这样整平作用可以借助与微观表面上______来说明。由于微观表面上______的存在,整平剂在电沉积过程中向“微峰”扩散的流量要大于向“微谷”扩散的流量,所以“微峰”处获得的整平剂的量要绞“微谷”处的多,同时由于还原反应不能发生在整平剂所覆盖的位置上,于是,“微峰”处受到的阻化作用要较“微谷”大,使得金属在电极表面“微峰”处电沉积的速度要小于“微谷”处的速率,最终导致表面的“微峰”和“微谷”达到平整。⒉光亮剂的增光机理目前有两种:1.光亮作用是一个______,可以用“______”来说明其增光机理,可以假设光亮剂在镀件表面形成几乎完整的吸附单层,且连续形成、无序排列和消失着微孔,而金属仅在微孔上沉积,这种沉积是完全均匀的,不会导致小晶面的形成,从而形成光亮的镀层。2.光亮作用是一种使______的作用,这种机理假设光亮剂分子能优先吸附在金属电沉积较快的晶面上,能对电沉积其阻化作用,因而导致镀件表面不同位置的生长速度趋于一致,加上几何整平作用,最后得到光亮的镀层。需要指出的是,这两种机理还不能解释全部事实,有待进一步研究。

题目解答

答案

电化学活化控制 电沉积过程起阻止作用 吸附在基底上的整平剂分子是不断消耗的 整平剂供应的局部差异 微峰和微谷 十分有效的整平作用 扩散控制阻化机理 不同晶面的生长速度趋于一致

解析

步骤 1:整平剂的作用机理
整平剂在电镀过程中,通过吸附在基底电极表面,对金属电沉积过程起阻止作用。整平剂的吸附过程受其从本体溶液向电极表面扩散步骤控制,因此在整平过程中,吸附在基底上的整平剂分子是不断消耗的。整平剂在微观表面上的供应存在局部差异,导致“微峰”处获得的整平剂的量要多于“微谷”处,从而使得金属在电极表面“微峰”处电沉积的速度要小于“微谷”处的速率,最终导致表面的“微峰”和“微谷”达到平整。

步骤 2:光亮剂的作用机理
光亮剂的增光机理目前有两种解释。第一种解释认为光亮作用是一个扩散控制阻化机理,可以用“扩散控制阻化机理”来说明其增光机理。假设光亮剂在镀件表面形成几乎完整的吸附单层,且连续形成、无序排列和消失着微孔,而金属仅在微孔上沉积,这种沉积是完全均匀的,不会导致小晶面的形成,从而形成光亮的镀层。第二种解释认为光亮作用是一种使不同晶面的生长速度趋于一致的作用,假设光亮剂分子能优先吸附在金属电沉积较快的晶面上,能对电沉积其阻化作用,因而导致镀件表面不同位置的生长速度趋于一致,加上几何整平作用,最后得到光亮的镀层。

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