镀液组成和脉冲电沉积条件对钴镀层特性和显微硬度的影响

摘要

采用脉冲电沉积技术从硫酸钴基电解液中制备纳米晶钴镀层,研究镀液组成和电沉积条件对电流效率以及镀层形貌、结构和硬度的影响,确定最佳沉积条件。研究发现,增大镀液中硫酸钴浓度和十二烷基硫酸钠(SDS)含量对镀层显微硬度的影响可忽略不计,而对电沉积电流效率的影响显著。在电沉积镀液中加入糖精,可使六方密堆结构(hcp)钴薄膜的晶粒尺寸减小,显微硬度提高,而对电流效率无显著影响。在含有SDS和糖精的镀液中获得的镀层表面更光滑,缺陷更少。结果表明,电流效率和显微硬度均随峰值电流密度和占空比的变化而变化,随着电流密度和占空比的增大,表面光滑的镀层变为针状,晶粒尺寸和择优取向也随之改变。