交直流疊加電解精煉銅的研究.pdf

1、銅是當(dāng)代國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一種重要金屬材料，用途非常廣泛。超高純銅（純度為99.999％-99.99999%的銅）性能優(yōu)良，可以提高尖端電子產(chǎn)品的質(zhì)量，同時又能降低產(chǎn)品的制造成本，能滿足現(xiàn)代許多尖端科技的技術(shù)要求，并已經(jīng)在許多方面得到應(yīng)用，取得了良好的效果。
　　電解精煉法是當(dāng)今生產(chǎn)高純電銅的主要方法，應(yīng)用最廣、實踐最多、技術(shù)也最成熟。在今后所有生產(chǎn)超高純銅的方法中，電解精煉法應(yīng)該是最有前景的。長期以來，傳統(tǒng)電解銅主要是通過直流電解生

2、產(chǎn)，但直流電解由于受極限電流密度280A/m2的限制，無法在高電流密度下得到質(zhì)量合格的電解銅。為了提高銅沉積時的電流密度，國內(nèi)外科技工作者分別采用了超聲波法、周期反向電流法、脈沖電流法以及不銹鋼陰極電解法等，但是以上幾種方法在達(dá)到預(yù)期目的的同時還各自存在一定的缺陷。
　　交直流疊加電源是一種新型電源，在金電解精煉中已有初步應(yīng)用，但迄今為止只有極少數(shù)電解工作者初步研究過該類電源在銅電解精煉中的應(yīng)用。本文將這一新型電源應(yīng)用于銅電解精煉

3、過程中，探討了交流電振幅、交流電頻率對銅電解精煉的影響，確定出合適的交直流疊加電解參數(shù)為：交流電頻率1000Hz、振幅10mV。同時通過大量實驗對影響陰極銅質(zhì)量及沉積速率的電解溫度、銅酸配比、極間距、電流密度、電解時間等因素進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，通過分析表征，確定了最合適電解工藝條件為：電解溫度50℃-60℃、極間距6 cm、銅酸配比140 g/L:180 g/L，電流密度≦360A/m2。
　　復(fù)合添加劑在電解精煉中對陰極銅沉積具有

4、明顯的作用，本文在查閱大量文獻(xiàn)及前人工作的基礎(chǔ)上，復(fù)配制得一系列新型復(fù)合添加劑，通過大量實驗遴選出作用效果較好的復(fù)合添加劑，并用極化曲線、交流阻抗法等電化學(xué)方法對其進(jìn)行了研究，結(jié)合金相顯微鏡照片、SEM和XRD表征手段，探討了其對交直流疊加電解精煉銅的影響。同時，結(jié)合電化學(xué)測試結(jié)果，對其作用機(jī)理進(jìn)行了初步闡釋，結(jié)果表明：自制復(fù)合添加劑XVI和XVII可以增強(qiáng)陰極極化，改善陰極銅質(zhì)量，但不改變沉積作用機(jī)理，是兩種作用效果較好的復(fù)合添加劑，