4.6 穩(wěn)定化學鍍銅液的主要方法

4.6.1 鍍液中產(chǎn)生固體催化顆粒的原因有哪些？

鍍液中如果存在固體催化顆粒，勢必影響正常鍍層的沉積，溶液中固體催化顆粒主要由以下幾種原因產(chǎn)生：

（1）鍍件表面不清潔 鍍件表面活化處理后，沒有徹底清洗干凈，將銀、鈀等金屬顆粒，特別是把銀、鈀離子帶入化學鍍液中，成為銅的催化中心，而被優(yōu)先還原，很快會使溶液分解。

（2）從鍍層上脫落的顆粒 化學鍍銅過程中，有時沉積的銅層比較疏松，可能會從鍍層上掉下來，這些銅顆粒會加速鍍液的自催化反應，也會使鍍液分解。

（3）藥品不純 當配制化學鍍液的藥品不純時，就會帶入某些對銅具有催化活性的金屬雜質。例如，不純的酒石酸鹽含有膠體狀的不溶顆粒，也會導致溶液不穩(wěn)定。有的藥品含有鐵鹽，如果鐵含量超過15mg/L，會對鍍液穩(wěn)定帶來影響。

（4）容器壁不清潔 化學鍍銅的容器一定要干凈，如果將盛過已分解的化學鍍銅容器，重新配制鍍液必須將此容器清洗干凈，甚至要用化學法徹底清洗才行，否則很難將催化劑一類的細小顆粒從容器縫隙中清洗干凈。它們一旦進入新配制的溶液中，就會加速鍍液的自催化反應。

4.6.2 怎樣用甲醇穩(wěn)定化學鍍銅液？

要抑制Cu⁺的產(chǎn)生，首先要限制康尼查羅反應的進行，方法是向鍍液中加入甲醇。目前使用甲醇的（質量分數(shù)）為36%～38%，其中已含有10%（質量分數(shù)）左右的甲醇作為甲醛的阻凝劑，此含量尚不能減慢康尼查羅反應速率，因此必須增加甲醇的含量。加入甲醇的量為50～300mL/L。

4.6.3 如何抑制氧化亞銅的歧化反應？

為了抑制氧化亞銅的歧化反應，應采用如下方法：

（1）采用低濃度溶液 此方法可以抑制Cu+的產(chǎn)生。如果甲醛含量10mL/L時，一價銅含量可以控制在10^-5mol/L以下。不過此時，這種鍍液的沉積速率將降低，化學鍍銅過程中需要連續(xù)高速鍍液成分，這就要用自動分析、自動補加溶液的設備裝置。這種做法是將生成氧化亞銅的反應減少到最低限度，而對鍍層質量并不有害。要想完全抑制氧化亞銅的生成是不可能的，關鍵是如何盡快消除它的有害影響。最簡單的方法是將無油壓縮空氣直接通入鍍液，使氧化亞銅重新氧化成二價銅離子。

（2）使生成的銅顆粒失去活性 鈍化銅顆粒，在溶液中加入某些藥品，使銅顆粒失去催化作用。已經(jīng)知道高分子電解質具有被吸附在表面積很大的分散銅顆粒表面的特性。銅顆粒因吸附了這些高分子聚合物而喪失了催化活性，不再起分解溶液的作用。高分子聚合物有膠狀纖維素酯、低羥基淀粉、聚乙烯醇、明膠、聚酰胺等。

采用連續(xù)過濾方法濾除溶液中銅顆粒。不過要求過濾芯的孔眼必須是微米數(shù)量級，否則起不到過濾作用。

（3）控制Cu⁺的濃度 為控制Cu+可加入Cu的絡合劑如NaI，含量為100mg/L就能起到作用。還可以加入氰化鈉或氰化鉀，其添加量為0.001～0.02mo1/L。如加量過大，會使甲醛將Cu^2十還原成Cu+的反應加快，反而使溶液不穩(wěn)定。

4.6.4 如何控制化學鍍銅的工藝條件？

（1）pH值 精確控制溶液的pH值至關重要，特別應注意沉積銅的初始pH值使沉積速率穩(wěn)定，以減緩康尼查羅反應的速率。

（2）控制裝載量 在沉積銅過程中，不允許超過鍍液的承載能力，一般應控制在3.8dm²/L。

（3）溫度 由于溶液溫度升高會加速氧化亞銅的生成，因此宜采用較低溫度。即寧可損失一些沉積速率，而保證鍍液的穩(wěn)定性。

4.6.5 化學鍍銅的維護包括哪些內容？

1）正確配制鍍液，按分析補加藥品?；瘜W鍍銅溶液的配制與調整需要嚴格按工藝配方、化驗結果進行。調整溶液應在溶液成分沒發(fā)生嚴格失衡時進行，即邊化驗邊調整維護，以保證溶液的穩(wěn)定。

2）更換部分舊液。化學鍍銅液經(jīng)過多次使用后，甲酸、氧化亞銅、外界帶入的雜質都會逐漸增加，按正常的實加藥品已不能高速到較好狀態(tài)，為使長久使用的溶液不致報廢，可更換部分舊溶液，使其能繼續(xù)使用，更換量可視具體情況更換1/3或1/2。

3）關于pH值的調整?；瘜W鍍銅液停止使用時，可用20%（質量分數(shù)）稀硫酸，將pH值調至9～10，此時鍍液幾乎完全終止反應。待鍍液工作時，用20%（質量分數(shù)）的氫氧化鈉溶液在不斷攪拌下，將pH值調至工藝規(guī)范內。

4）保持溶液的清潔度。化學鍍銅溶液的清潔對保證鍍層質量是至關重要的。所以要隨時保持鍍槽的清潔，避免雜物掉入，工作完成應及時把鍍槽蓋好，防止灰塵落入。

5）用氧化劑延長化學鍍銅液壽命?？梢圆捎弥苯犹砑友趸瘎┓椒?，將Cu+氧化成Cu2+，或溶解銅粒子成Cu2+的方法來延長鍍液的使用壽命，實踐證明是有效的。用氧化劑處理鍍液的方法是，假定每天生成的Cu+量為20mg/L，每天補加0.25g/L氧化劑，可使溶液處于十分穩(wěn)定狀態(tài)。