ChCl-EG中铜锡合金的电沉积行为及耐蚀性研究

摘要

目的研究氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中进行不同浓度比例下的铜锡合金电沉积的电化学行为及镀层微观形貌、相组成、耐蚀性能。方法使用阴极极化曲线对铜锡合金还原行为进行研究,使用扫描电子显微镜以及X射线衍射仪等研究电极电位对银镀层微观形貌的影响及银镀层的相组成,同时采用EDS分析铜锡合金镀层的元素组成。使用极化曲线对铜锡合金镀层的耐蚀性能进行研究分析。结果在−0.95 V电位时,铜锡发生共沉积。在该电位下,铜以合金形式存在,而锡以合金和单质的形式存在。不同金属离子含量的电沉积体系得到不同成分的镀层。镀液中的铜锡含量明确影响镀层中的铜锡含量,当镀液中铜或锡含量偏高时,镀层质量更好。在ChCl-EG低共熔溶剂中,当CuCl_(2)·2H_(2)O与SnCl_(2)·2H_(2)O的含量(mol/L)分别为0.192:0.048、0.192:0.192、0.048:0.192时,得到的镀层的相组成分别为β-Cu5.6Sn、η-Cu6Sn5+β-Cu5.6Sn、η-Cu6Sn5。结论随着镀液中锡含量不断增多,其相组成由β-Cu5.6Sn相向η-Cu6Sn5相发生转变,并且在沉积层中出现了锡相。镀液中铜或锡含量偏高时,镀层质量反而更好。耐蚀性测试显示镀液中Sn含量为84.2%时,镀层腐蚀速率最小,镀层的耐蚀性最优。