磁场下化学镀Co_Ni_B_Ce合金层微观形貌和耐磨性.pdf

第 22卷 第 3期 应 用 化 学 Vol. 22 No. 3 2005年 3月 　　 　CH IN ESE JOURNAL OF A PPL IED CH EM ISTRY　　 　 M ar. 2005 磁场下化学镀 CoN iBCe合金层微观形貌和耐磨性 宣天鹏 　章 　磊 　黄芹华 (合肥工业大学材料科学与工程学院　合肥 230009) 摘 　要 　研究了磁场条件下化学镀 CoN iB Ce合金镀层的微观表面形貌 、显微硬度和磨损体积 。结果表明 , 化学镀 CoN iB 合金镀层表面由 “圆锥峰 ”构成 ,表面较为平整 ,添加稀土 Ce后 ,镀层变得凹凸不平 ;在外加磁 场下施镀 ,镀层表面起伏更大 。镀液里添加 Ce 以及在磁场条件下 , 明显地提高了 CoN iB 合金镀层的显微硬 度和耐磨性 ,随镀液中 Ce添加量增加 ,合金镀层的硬度和耐磨性都是先增加后降低 ,当镀液里 Ce 的添加量为 08 g/L 时 ,硬度和耐磨性均达到了峰值 。 关键词 　化学镀钴 镍 硼合金 ,铈 ,表面形貌 ,磁场 中图分类号 : O646; TQ 153. 2　　　　　文献标识码 : A 　　　　　文章编号 :(2005) 电子元器件高频化 、小型化对计算机与信息行业的发展有着重要的意义 ,具有 良好性能的化学镀 CoB 系软磁合金薄膜以其制备方便 、成本低廉 、可连续生产等特点逐渐引起了人们的关注 ,但是由于钴 的电极电位较负、还原能力较弱 , CoB 系镀液的 pH 值波动较大等原因 ,存在着镀液稳定性和薄膜性能 重现性较差等问题 ,严重地制约了化学沉积 CoB 系合金薄膜的研究步伐 。国内外研究者对化学沉积的 基本规律和钴基合金薄膜进行了探讨 [ 1～3 ] ,尝试以添加镀液合金组元的方法 ,来改善其工艺性能和使用 性能 ,但是 ,镀液稳定性差 、工艺维护困难等问题仍未能得到有效的解决 。为此 ,本文利用在表面技术领 域有突出表现的稀土金属介入化学镀 CoB 系合金镀液来提高其工艺稳定性与性能重现性 ,在探讨了化 学镀 CoN iB Ce合金工艺配方和镀层的成分 、组织结构的基础上 [ 4 , 5 ] ,进一步考察了稀土 Ce进入合金 镀层后及在磁场下施镀的镀层表面形貌 、显微硬度和磨损性能 ,并分析了其作用机制 。 1　实验部分 化学镀 CoN iB Ce 合金的施镀工艺流程为 :水洗 →溶剂除油 →水洗 →酪酐除氧化膜 →水洗 →酸 洗 →水洗 →活化 →水洗 →蒸馏水洗 →化学镀 →水洗 →热水洗 →干燥 。基础工艺配方为 : CoC l ·6H O 2 2 为 7 g/L ; N iC l ·6H O 为 3 g/L ; N a C H O ·2H O 为 60 g/L ; N a B O ·10H O 为 4 g /L ; N aBH 为 2 2 2 4 4 6 2 2 4 4 2 4 ( ) 2 10 g /L ; Ce为 08 g/L ;温度为 20 ～25 ℃; pH = 10;装载比为 Loadage 04 dm /L , Ce 以氯化物的形式 # 加入镀液 。样品尺寸为 30 mm ×7 mm ×7 mm ,基体材