杂质离子对铜沉积微观结构的影响

摘要

为揭示杂质离子在铜电结晶过程中的行为,提高电解铜的质量,模拟电解铜厂的生产条件,用XPS、XRD、SEM等仪器研究了电解液中As5+、Sb3+、Bi3+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Zn2+等杂质离子对铜沉积微观结构的影响.结果表明:当电流密度i≤220 A/m2时,杂质离子不在阴极沉积,但抑制其他晶面的生长,使铜结晶的(220)晶面织构系数明显增大,晶胞尺寸变大,电结晶形态由脊状变为脊状混块状;当i＞220 A/m2时,杂质中砷离子与铋离子在阴极有少量沉积,沉积层中砷以As和As2O3形式并存,铋以Bi2O3形式存在,铜结晶的颗粒变粗;当电流密度增至800 A/m2时,杂质离子会使铜结晶的晶面择优取向从(220)变为(111).