电沉积锡钴合金工艺及机理研究

目录

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 电沉积锡钴合金镀液研究现状

1.2.1 锡和钴的电位–pH 图

1.2.2 强酸性体系

1.2.3 弱酸性体系

1.2.4 碱性体系

1.3 电结晶研究现状

1.3.1 成核与生长模型

1.3.2 Sn2+的成核机理研究

1.3.3 Co2+的成核机理研究

1.4 锡钴合金镀液设计

1.4.1 强酸性镀液体系设计

1.4.2 弱酸性体系镀液设计

1.5 本文的主要研究内容

第2章 实验材料及研究方法

2.1 实验材料与仪器

2.2 量子化学计算

2.3 实验方法

2.3.1 甲基磺酸钴的制备

2.3.2 合金镀液的配制

2.3.3 电沉积工艺流程

2.4 镀液及镀层性能表征

2.4.1 Hull 槽试验

2.4.2 阴极电流效率

2.4.3 分散能力和覆盖能力

2.4.4 镀层微观形貌和成分

2.4.5 镀层硬度和耐磨性

2.5 电化学测试

2.5.1 测试装置

2.5.2 循环伏安法

2.5.3 阳极溶出伏安法

2.5.4 计时电流法

2.5.5 恒电位沉积实验

第3章 甲基磺酸体系电沉积锡钴合金研究

3.1 镀液稳定性分析

3.1.1 Sn2+的稳定 pH 区间

3.1.2 甲基磺酸根配位作用的验证

3.2 Sn2+初期沉积行为研究

3.2.1 成核与生长机理

3.2.2 溶液组成与工艺条件的影响

3.3 Co2+初期沉积行为研究

3.3.1 成核与生长机理

3.3.2 溶液组成与工艺条件的影响

3.4 锡钴合金电沉积工艺研究

3.4.1 单金属沉积规律的研究

3.4.2 锡钴合金共沉积工艺研究

3.5 本章小结

第4章 弱酸性体系电沉积锡钴合金工艺研究

4.1 弱酸性镀液体系的确定

4.1.1 合金镀液配位剂的研究

4.1.2 添加剂的研究

4.2 锡钴合金电沉积工艺的研究

4.2.1 镀层表面质量

4.2.2 镀层组成与电流效率

4.3 锡钴合金镀层的性能研究

4.3.1 镀层硬度和耐磨性

4.3.2 镀层耐蚀性

4.4 本章小结

第5章 弱酸性锡钴合金镀液的电化学行为研究

5.1 金属离子的循环伏安行为研究

5.1.1 Sn2+的循环伏安行为

5.1.2 Co2+的循环伏安行为

5.1.3 合金镀液的循环伏安行为

5.2 合金共沉积机理研究

5.2.1 沉积电位与钴含量的关系

5.2.2 金属离子间的相互作用

5.2.3 镀层微观形貌

5.3 金属离子初期沉积行为研究

5.3.1 Sn2+的初期沉积行为研究

5.3.2 Co2+的初期沉积行为研究

5.3.3 合金共沉积的初期行为研究

5.4 本章小结

结 论

论文创新点

展 望

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文

声明

致 谢

个人简历