Mecanismo de acción de los aditivos para el cobreado ácido

Hay muchos tipos de aditivos para el cobre ácido, pero los más estudiados son los abrillantadores, niveladores, refinadores de grano y Cl-. En los últimos años, los investigadores han realizado muchas investigaciones sobre el mecanismo de acción de estos aditivos.

1. Abrillantador

Hasta ahora no existe una opinión unificada sobre el mecanismo de acción del abrillantador. Hay muchas teorías que lo explican hasta cierto punto, como la teoría del cristal fino, la teoría de la orientación del plano cristalino, la teoría de la película coloidal y la teoría del flujo libre de electrones. El abrillantador primero tiene un cierto efecto de agrandamiento y polarización. El brillo es causado por el tamaño del grano, que es más pequeño que la longitud de onda de la luz visible (es decir, menos de 0,4 μm) y tiene una cierta disposición de orientación de las estructuras. Esta superficie estructural debe ser paralela a la superficie. El brillo del recubrimiento depende no solo de si la superficie del recubrimiento o la superficie del sustrato es lisa, sino también de la finura de los granos del recubrimiento. Cuando el abrillantador se adsorbe correctamente, se inhibe el crecimiento local del recubrimiento, se promueve la microscopicidad de la cristalización y la luz visible no se refleja aleatoriamente. En este momento, la superficie del recubrimiento es lisa y brillante.

2. Agente nivelador

Hay muchos mecanismos de acción de los agentes niveladores, pero la teoría que ha sido aceptada por la mayoría de la gente hasta ahora es la "teoría de la resistencia al control de la difusión" propuesta por O. Kardos en 1974. Esta teoría sostiene que el agente nivelador primero adsorbe el electrodo y actúa como una barrera para la electrodeposición. Al mismo tiempo, las moléculas del agente nivelador adsorbidas en la superficie del electrodo se consumen constantemente durante el proceso de deposición del electrodo, y su velocidad de consumo es mayor que la velocidad de difusión del agente nivelador desde el cuerpo de la solución hasta la superficie del electrodo, es decir, su efecto de nivelación está controlado por la difusión.

3. Agentes refinadores de grano.

Los factores que pueden conducir a la dislocación y aumentar la nucleación pueden desempeñar un papel en el refinado de los granos. El agente refinador de grano aumenta la polarización y genera altos sobrepotenciales para asegurar una alta saturación de los átomos adsorbidos, o aumenta el desorden en el que los átomos adsorbidos entran en la red por sí mismos, lo que impide la difusión de los átomos adsorbidos al centro de crecimiento. El refinado del grano tiene un cierto efecto en la obtención de recubrimientos brillantes y lisos, pero no es una condición necesaria. El refinado del grano puede mejorar significativamente el rendimiento del recubrimiento.

4. Cl-

A principios de la década de 1960, no se añadió Cl- a la solución de cobreado ácido, y no se añadió Cl- a la solución de cobreado hasta finales de la década de 1960.

Con respecto al mecanismo de acción del Cl-, generalmente se cree que puede formar un complejo CuCl insoluble en agua con Cu2+. Este último se adsorbe fuertemente en la superficie metálica de la pieza a recubrir para formar una película fina de CuCl, lo que impide la electrodeposición de cobre, logrando el propósito de refinar la cristalización de la capa de recubrimiento y mejorar la morfología y orientación del cristal.

Sin embargo, existe un valor crítico para la adición de Cl-. Cuando es inferior a 30 mg/L, no se puede formar una capa de película completa y no se puede lograr el efecto de la aplicación; cuando es superior a 100 mg/L, se formarán CuCl2-, CuC132-, CuCl43-, etc. solubles en agua, lo que aumentará la corriente del cátodo y el recubrimiento será áspero y opaco.

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