Kakšne spremembe se bodo zgodile pri hitrosti obloge, ko je vsebina kompleksnega agenta previsoka?

Kadar je vsebnost kompleksnega sredstva previsoka, bo hitrost obloge pokazala znaten upad ali celo nagnjenost k zaustavitvi, kar je v glavnem posledica uničenja zapletenega ravnovesja nikljevih ionov, intenziviranje površinske adsorpcijske konkurence in oviranje reakcijske kinetike . Naslednje so specifični mehanizmi in manifestacije:
I . je glavni razlog za zmanjšanje hitrosti prevleke
1. Močna kompleksnost vodi do izjemno nizke koncentracije prostih nikljevih ionov
Excessive complexing agents (such as lactic acid concentration>40g/L, EDTA concentration>20G/L) bo tvoril komplekse z nikljenimi ioni z izjemno visokimi konstantami stabilnosti (na primer nil₃ⁿ⁻, L je kompleksno sredstvo), kar bo zmanjšalo koncentracijo prostega ni²⁺ v raztopini na izjemno nizko raven (<10⁻⁵ mol/L).
According to Faraday's law, the deposition rate of chemical nickel plating is proportional to the square root of the free Ni²⁺ concentration. Therefore, insufficient free nickel ions will directly lead to a sudden drop in the reduction reaction rate, and the plating speed can be reduced from the normal range (10~15μm/h) to 1~3μm/h or even lower.
2. površinska adsorpcijska konkurenca med kompleksnim sredstvom in reduciranjem sredstva
Prekomerni anioni kompleksnega sredstva (na primer laktat L⁻, citrat cit³⁻) bodo prednostno adsorbirali na katalitični površini (na primer aktivno mesto NI-P), kar bo oviralo adsorpcijsko in elektronsko prenos hipofosfita (H₂PO₂⁻) .
Eksperimenti kažejo, da ko koncentracija mlečne kisline presega 35 g/L, adsorpcijska pokritost H₂PO₂⁻ na katalitični površini pade s 70% na manj kot 20%
3. Stranska reakcijska pot se spremeni in porabi reducirsko sredstvo
Kadar je kompleksno sredstvo pretirano, je hipofosfit (H₂PO₂⁻) bolj verjetno, da bo podvrgel hidrolizi, ne pa zmanjšal nikljevih ionov:
H₂PO₂⁻ + H₂O → HPO₃²⁻ + 2 H⁺ + H₂ ↑
Ta reakcija porabi reducirajoče sredstvo, vendar ne povzroči nanašanja niklja . hkrati, ustvarjeni H⁺ bo zmanjšala pH vrednost raztopine za obloge, kar bo še dodatno zaviralo hitrost obloge (za vsako 0 . 5 znižanja pH, hitrost obloge se zmanjša za približno 20%).
2. Razlike v odzivu na hitrost obloge različnih vrst kompleksnih agentov
Kompleksna hitrost vrst sredstva, ko je prekomerna (koncentracija> 2 -krat večja od optimalne vrednosti) Tipična koncentracijska prag (kislina raztopina) Zmanjšanje hitrosti obloge
Hitrost obloge z mlečno kislino (srednje kompleksnico) pade s 13 μm/h na 6 μm/h in traja 4 ~ 6 ur, da se znatno razpade ＞ 35g/L zmanjša za približno 50%~ 60%
Hitrost obloge s citronsko kislino (močna kompleksna sposobnost) močno pade z 10 μm/h<2μm/h, and almost stops within 1~2 hours ＞20g/L Decreases by >80%
Hitrost obloge aminoocetne kisline (šibka kompleksna sposobnost) se ne zmanjša (z 18 μm/h do 12 μm/h), vendar se nagnjena k puščanju ＞ 50 g/l zmanjša za približno 30%~ 40%
Opomba: Ko so šibka kompleksna sredstva (na primer aminoocetna kislina) pretirana, se hitrost obloge zmanjša manj, vendar nestabilna kompleksnost privede do lokalne nerazpozicije (puščanje) .
Iii . Tipični pojavi v dejanski proizvodnji
1. neenakomerna debelina premaza in zgrešena obloga
Prekomerno kompleksno sredstvo bo povzročilo neenakomerno porazdelitev nikljevih ionov v raztopini . območja, ki je daleč stran od katalitične površine, ni mogoče odlagati zaradi počasne difuzije, ki se kaže kot debela prevleka na robu obdelovanca, tanka na območju središča ali pa celo prevleka (na primer zgrešena prevleka v notranji luknji) {1}
2. nenormalne spremembe v barvi raztopine in padavine za plin
Običajna raztopina za obloge je čisto modro-zelena (Ni²⁺-kompleksno kompleksno barvo) . Prekomerno kompleksno sredstvo bo poglobilo njeno barvo (kot je temno modra, ko je mlečna kislina prekomerna), in količina padavin vodikove padavine se bo zmanjšala (ker se H₂po₂⁻ obrnejo na reakcijo hidrolize) in mehurčki na površini se bodo vrtoglave površine spustile {{3} na površini)
3. nenormalna nihanja pH
Kadar je kompleksno sredstvo pretirano, bo H⁺, ki nastane z reakcijo hidrolize, povzroči, da se pH vrednost raztopine za prevleke še naprej zmanjšuje (na primer zmanjšanje 0 . 2 ~ 0,5 enot na uro), in alkalne snovi (na primer amoniaka) je treba pogosto dodati, da se prilagodi, da se nadaljuje s stanjem rešitve.
IV . strategija rešitve in optimizacija koncentracije
1. Določite kritično odvečno koncentracijo kompleksnega sredstva
Narišite krivuljo skozi eksperiment odziva na koncentracijo obloge, da najdete točko pregiba, ko se hitrost obloge začne znatno zmanjšati (na primer pregibanje mlečne kisline je približno 35g/L) in nadzorujte koncentracijo proizvodnje na varen razpon 10% 15% pod točko preklopa (na primer 25 ~ 30G/l).
2. razredči ali zamenjajte raztopino
Če je kompleksno sredstvo resno pretirano (na primer koncentracija> 50% optimalne vrednosti), lahko destilirano vodo dodamo sorazmerno z njeno razredčitvijo ali pa lahko vzamete nekaj stare raztopine in lahko dodamo svežo osnovno raztopino (brez kompleksniškega sredstva), da koncentracijo vrnete v normalno območje .
3. Dinamični nadzor nad spremljanjem in dopolnjevanjem
Uporabite spletni merilnik prevodnosti ali potenciometrično metodo titracije za spremljanje koncentracije kompleksniškega sredstva v realnem času ., ko je koncentracija blizu kritične vrednosti, prekine dodajanje kompleksnega sredstva in dajte prednost pripolnjevanju nikljevih soli in zmanjševanja sredstev (na primer NAH₂PO₂), da bi se z materialnim ravnotežjem (1}) dostavili prek materiala (1})
V . Primer: Vpliv prekomerne citronske kisline na hitrost obloge
Scenarij: Proizvodna linija je napačno dodala koncentracijo citronske kisline od 12G/L do 30G/L, temperatura raztopine za prevleke je bila 90 stopinj in pH =4.2.
Pojav:
V prvi uri je hitrost obloge padla z 10 μm/h na 5 μm/h, prevleka na površini obdelovanja pa je postala tanjša;
Po 2 uri je bila hitrost obloge manjša od 1 μm/h, barva raztopine je postala temno modra in ni bilo očitnih padavin vodika;
Po 4 urah je bila prosta koncentracija ni²⁺ le 0 . 02G/L (normalno naj bo 5 ~ 6G/L).
Obdelava: dodajte novo osnovno raztopino (brez citronske kisline) v razmerju 1: 1, prilagodite koncentracijo citronske kisline na 15G/L, hitrost obloge se obnovi na 8 μm/h, kakovost prevleke pa je normalna .
Povzetek: Model vpliva prekomernega kompleksnega sredstva na hitrost obloge

Zapleteno hitrostno povezavo s koncentracijo sredstva
slika
(Opomba: Vodoravna os je koncentracija kompleksnice, navpična os je hitrost obloge in krivulja po preseganju optimalne koncentracije močno pade, kar kaže na eksponentni trend razpada)
Ključni zaključek: Prekomerno kompleksno sredstvo bo zaviralo hitrost obloge skozi trojni mehanizem "močne kompleksne zaklepne nikljeve ione + katalitično tekmovanje na mestu + stranska reakcijska prevlada" . Temu problemu se je treba izogniti pri proizvodnji s pomočjo natančnega nadzora koncentracije in spremljanja v realnem času .
Načelo delovanja: V predpostavki za zagotavljanje stabilnosti raztopine za obloge je treba koncentracijo kompleksnita v spodnji meji (80% ~ 90% optimalne vrednosti) vzeti za rezervacijo prostora za dodaten dodajanje in vzdrževanje učinkovite hitrosti obloge .