化学镀镍在热敏电阻中的应用

摘要

PTC热敏电阻是以钛酸钡（BaTiO3）为主体材料的半导体陶瓷。因其具有的阻值-温度特性、电流-时间特性、电压-电流特性而被广泛运用于各种电路中。在PTC的表面电极加工过程中，需要先采用化学镀镍的方式在基体表面沉积一层镍电极，再印刷银电极。由于镍电极的性能对整个 PTC热敏电阻的电性能至关重要，所以很有必要对化学镀镍工艺及其配方进行研究。目前化学镀镍广泛的运用于航天、化工、电子、钢铁等行业。世界上对化学镀镍的研究也做了很多，但针对于 PTC热敏电阻中化学镀镍的研究还比较少。
　　本论文从镀镍液的配方、镀镍的工艺以及镍电极的性能等多方面系统的进行了研究。在镀镍液配方设计过程中，结合PTC热敏电阻的特性，通过反复试验，首先确定了最佳的[Ni2+]:[H2PO-]摩尔比值为0.5。然后在此基础上确定络合剂、缓冲、稳定剂的最佳浓度。为了减小电极的接触电阻，增强电极的耐电流、耐电压能力。本次研究做了大胆的尝试，在溶液中添加微量的铜离子（Cu2+），取得了很好的效果。在减小接触电阻的同时也增强了PTC产品的耐电压能力。在配方确定以后，经过不断地探索和改进，开发出一套与之匹配的工艺程序，并利用 XRD、AFM、SEM等现代材料分析表征技术，研究了PH值、热处理温度等因素对电极性能的影响。
　　本次研究确定了适用于 PTC热敏电阻的最佳镀镍液配方为：NiSO4·6H2O25 g/L，NaH2PO2·H2O20.1 g/L，NaCH3COO·3H2O15 g/L，Na3C6H5O7·2H2O20 g/L， PbAC1mg/L，CuSO4·5H2O0.5g/L。确定了溶液的最佳PH值为5.0，镍层的厚度1.8~2.0μm。同时也确定了镀镍前的粗化、敏化-活化以及镀镍后的煮沸、干燥、热处理等工艺条件。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 PTC热敏电阻的基本性能及应用

1.3 PTC热敏电阻的主要加工工艺流程

1.4 PTC热敏电阻电极的分类

1.5 本章小结

第二章 化学镀镍液的组成和沉积机理

2.1 化学镀镍液的组成

2.2 化学镀镍沉积机理

2.3 本章小结

第三章 化学镀镍电极的结构和性能

3.1 化学镀镍层的结构

3.2 化学镀镍层的性质

3.3 本章小结

第四章 化学镀镍液配方设计

4.1 PTC热敏电阻对镍电极的要求

4.2 配方设计

4.3 本章小结

第五章 化学镀镍工艺条件

5.1 镀镍前粗化、清洗

5.2 敏化-活化

5.3 化学镀镍温度、时间

5.4 镀镍后的清洗、煮沸、干燥

5.5 本章小结

第六章 镍电极的热处理

第七章 结论与展望

参考文献

致谢