电沉积铜箔的工艺参数和拉伸性能研究

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本文采用电沉积方法制得厚度为30μm左右的铜箔,采用数码相机、扫描电镜(SEM)、电子万能试验机对铜箔沉积速率、表面形貌及拉伸性能进行分析。结果表明:电解液pH值、极板间距对电沉积速率影响不大;在65℃、pH值为2-3、极板间距选择在2030mm时,沉积的阴极铜箔表面平整光滑,组织均匀细小,抗拉强度较大,接近100MPa。不同的电沉积方式中电沉积速率均随电流密度增大而提高;相同电流密度时,直流搅拌沉积速率低于直流静态沉积速率,静态脉冲电沉积速率随周期增大而提高。静态和低速搅拌沉积的阴极铜箔在电流密度300A/m2时的表面平整光滑,组织致密均匀;高速搅拌时,在400A/m2的电流密度下比300A/m2的电流密度下得到的阴极铜箔的质量更好。脉冲电沉积在45℃、周期10-20ms时能获得平整光滑,组织致密均匀的阴极铜。从拉伸性能上来说,直流静态电沉积抗拉强度可以达到98.5 MPa,直流搅拌态电沉积铜箔抗拉强度比静态更高,可以达到125MPa,脉冲电沉积铜箔的拉伸性能最差,只能达到54 MPa。电解液中CuCl2·2H2O浓度为1.6g/L,添加剂选取明胶0.02g/L、硫脲0.01 g/L、十二烷基磺酸钠0.01g/L时获得的阴极铜箔表面平整光滑,组织均匀细致,CuCl2·2H2O和添加剂用量过高或过低都会引起铜箔表面出现粒状突起,影响铜箔质量。
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