实验一电镀铜(1)1

实验一 电镀铜

一、 实验目的

1． 了解电镀的主要装置。

2． 了解镀铜电解液的主要成分和作用。 3． 掌握影响镀层质量的主要因素。

二、 实验仪器及材料

1． 仪器：直流稳压源、导线、化学试剂、电子天平、铜板，烧杯(500mL 2只，

100mL1只)，鳄鱼夹，砂纸，一元硬币。

2． 药品：NaOH，Na4P2O7，CuSO4，Na2HPO4，NH4NO3，Na2CO3，Na3PO4，

Na2SiO3，肉桂酸。

图1 电镀Cu实验装置

三、 实验原理

电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。

本实验采用焦磷酸盐镀铜液，能获得厚度均匀、结晶致密的镀铜层，而且操作简便、成本较低且污染小。这种电镀液的主要成分是硫酸铜和焦磷酸钠(Na4P2O7)在溶液中形成的配合物焦磷酸铜钠，反应式为：

CuSO4+2 Na4P2O7→Na4[Cu(P2O7)2]+ Na2SO4；

配离子[Cu(P2O7)2]6-较稳定，溶液中游离的Cu2+浓度很低，所以阴极上的电极反应为：

[Cu(P2O7)2]6-→ Cu2+ +2P2O74-

Cu2++2e→Cu

总反应：[Cu(P2O7)2]6- +2e-→Cu+2P2O74-

四、 实验内容及步骤 1． 实验内容

（1）熟悉镀铜装置的各种仪器及作用； （2）配制镀铜电解液； （3）观察镀铜工艺过程；

（4）检查铜镀层质量，分析工艺参数对镀层质量的影响。

2． 实验步骤

（1） 硬币的预处理。用砂纸打磨硬币，然后用去离子水冲洗干净，放入50℃

的除油液中，超声清洗10分钟，将硬币用去离子水冲洗干净并擦干，用

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电子天平称量，质量记为m1。

除油液配方：NaOH 30g/L，Na2CO3 30g/L，Na3PO4 30g/L，Na2SiO3 4g/L。

（2） 电镀条件。以铜片为阳极，硬币为阴极，接通直流稳压电源，将盛电镀液

的烧杯置于水浴锅中，在25℃下，电流密度为0.50 -0.75A·dm-2，电镀液的pH值为8.5，极板间距为1.5cm，电镀时间在10分钟～l5分钟的条件下进行电镀。

电镀液配方：Na4P2O7 150g/L，CuSO4 40g/L，Na2HPO4 25g/L，NH4NO3 12g/L，肉桂酸3g/L。

（3） 镀后处理及镀件质量比较。电镀完毕后将硬币用去离子水冲洗干净并擦

干，用电子天平称量，质量记为m2，观察镀层表面的牢固程度和光亮程度。

五、 实验结果与讨论

表1 电镀前后硬币的质量 镀前质量m1 镀后质量m2 分析影响镀层质量的主要因素。

六、 实验注意事项

1． 电解液化学品有一定的腐蚀和污染，实验和观察过程中应避免手、皮肤直接接触；

2． 实验完成后电解液必须倒入专用容器集中处理，不能随意倒入下水道，避免污染和腐蚀环境。镀槽和电极零件应清洗干净。

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