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高性能电解铜箔添加剂的实验研究

苗玉玲  
【摘要】:电解铜箔是电子和电气工业的重要原材料。可用于生产覆铜层压板,进而用于制造印刷电路板,经过特殊工艺处理,还可以作为锂离子电池专用负极集流体材料。随着信息技术的发展,高性能电解铜箔的市场需求越来越大。因此,开发组分简单、铜箔性能优良的添加剂是提高国产铜箔产量与质量,增强国产铜箔市场竞争力的重要途径。本文模拟工业电解铜箔生产的工艺参数,致力于研究高性能铜箔的添加剂配方组成以及添加剂浓度监测、作用机理等问题,主要内容如下。 1.对单面毛电解铜箔的添加剂进行了研究。最终确定了三组双组份添加剂配方。所得电解铜箔均平整细密,扫描电镜结果显示镀层结晶组织均匀,镀层致密且有一定的粗糙度,保证了铜箔的粘着力。 2.对双面光亮电解铜箔的添加剂进行了研究。最终确定了四组双组份添加剂配方。所得电解铜箔均呈镜面光亮,扫描电镜结果显示镀层无晶粒形成,均匀致密,显微组织平整无缺陷。 3.利用紫外-可见分光光度法对明胶浓度、聚乙二醇浓度进行了测试。以考马斯亮蓝为指示剂测定明胶溶液在594nm波长处的吸光度,所得标准曲线相关系数为0.9956,线性关系良好。采用改良的碘沉淀法以碘液为显色剂测定PEG溶液在520nm波长处的吸光度,所得标准曲线相关系数为0.9928,线性关系良好。 4.采用电化学方法测量电解液中的主盐浓度。测定原电池Hg(l)︱Hg_2Cl_2(s), KCl(饱和)‖CuSO_4(c)︱Cu(s)的电动势,所得电动势与铜离子浓度的对数的曲线相关系数为0.9923,线性关系良好。 5.利用电化学分析方法对添加剂SPS的作用机理进行了探讨。线性扫描结果表明SPS对铜沉积的作用存在吸附与络合的综合作用,吸附阻滞电极反应,络合作用加速电极反应,由于SPS的吸附导致的阻滞作用较弱,所以仍表现出加速作用。循环伏安扫描结果表明当溶液中不含SPS时,曲线重复性良好,当加入SPS作为添加剂后,均有不同程度的滞后现象出现,进一步验证了SPS吸附与络合的综合作用。


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