纳米化学论文提纲

论文题目：Cu-Sn-B纳米化学镀层的制备与表征

摘要：Cu-Sn合金由于其具有强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀特性而广泛应用于机器零件,如轴承、齿轮;又因其具有很好的表面润湿性能而被应用于制作活性钎料,但目前对纳米化学镀Cu-Sn-B研究几乎没有。本文通过正交试验设计获得基础工艺,并系统研究了在氧化铝基底和铜基底上的纳米Cu-Sn-B膜制备,同时制备了同成分纳米合金粉末。研究了镀液中主盐浓度、络合剂浓度、还原剂浓度对纳米膜及纳米合金粉末的影响,对其结构、形貌进行了表征,发现:1、正交试验,获得基础配方:CuSO4·5H2O 0.12 mol·L-1,Na2Sn O3·4H2O 0.10 mol·L-1,Na BH4 0.50 mol·L-1,Na3C6H5O7·2H2O 0.50mol·L-1,CH4N2S 10.00 mg·L-1,镀液pH值12~13,施镀温度室温,施镀时间1 min。2、氧化铝基底上纳米镀层结构为Cu立方相,络合剂浓度低于0.5 mol·L-1时,镀速不随络合剂浓度的变化而变化,但当络合剂浓度超过这一值后,镀速急速下降;随着络合剂浓度增加,团聚成纳米膜的颗粒逐渐变得圆滑,大小更均匀。3、铜基底上纳米镀层结构为Cu立方相,纳米镀层镀速随主盐浓度,络合剂浓度增加都是先上升后下降,而随还原剂浓度增加是先下降后上升;随各成分浓度改变铜基底上纳米膜形貌变化不明显,且比较均匀。4、同成分纳米合金粉末结构为Cu立方相,其形貌有宝塔状,针状,正八面体等。5、对纳米膜和纳米粉末结构进行对比,氧化铝基底膜在2θ=43.297°（Cu靶）时出现了衍射峰Cu（111）面,其晶面间距为2.088?,结构为面心立方;而同成分纳米合金粉末结构在2θ=94.378°（Fe靶）时出现了较弱的衍射峰为Cu6Sn5（200）面,其晶面间距为1.05?,说明在基础配方相同的条件下,所获得的纳米膜和纳米粉末,其结构有明显的差异。同时,从SEM照片发现,氧化铝基底和铜基底上纳米膜及同成分纳米合金粉末结晶形貌不一样,粉末结晶形貌更丰富,有宝塔状,针状,正八面体等。

关键词：化学镀;纳米镀层;纳米合金粉末;形貌;结构

学科专业：凝聚态物理

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 纳米科技与纳米材料

1.1.1 纳米粉体材料

1.1.2 纳米复合材料

1.1.3 纳米晶体薄膜

1.1.4 纳米纤维

1.2 化学镀

1.2.1 化学镀和微观结构

1.2.2 化学镀膜形成机制

1.2.3 化学镀膜和基底之间的联系

1.3 纳米化学镀

1.3.1 纳米化学镀研究现状

1.3.2 纳米化学镀层的结构及性能特点

1.3.3 纳米化学镀层粒子分散性

1.3.4 纳米化学镀发展趋势

1.4 研究目的和主要内容

1.4.1 研究目的

1.4.2 研究的主要内容

第2章 Cu-Sn-B纳米膜及合金粉末的基础工艺研究

2.1 引言

2.2 实验装置

2.3 实验设备

2.4 工艺流程

2.5 实验步骤

2.5.1 基底前处理

2.5.2 镀液成分及配制

2.5.3 施镀

2.5.4 镀后处理

2.6 实验方法

2.6.1 正交试验优化工艺的筛选

2.7 氧化铝基底上Cu-Sn-B纳米镀层的表征

2.7.1 正交试验设计中各组实验的镀速

2.7.2 正交试验设计中各组实验的镀层结构

2.7.3 正交试验设计中各组实验的镀层形貌

2.8 铜基底上Cu-Sn-B纳米镀层的表征

2.8.1 正交试验设计中各组实验的镀速

2.8.2 正交试验设计中各组实验的镀层结构

2.8.3 正交试验设计中各组实验的镀层形貌

2.9 Cu-Sn-B纳米粉末的表征

2.9.1 正交试验设计中各组实验的纳米粉末结构

2.9.2 正交试验设计中各组实验的纳米粉末形貌

2.10 小结

第3章 氧化铝基底Cu-Sn-B纳米化学镀层的制备与表征

3.1 引言

3.2 硫酸铜浓度对镀层的影响

3.2.1 实验条件

3.2.2 CuSO_4浓度对镀速的影响

3.2.3 CuSO_4浓度对镀层结构的影响

3.2.4 CuSO_4浓度对镀层形貌的影响

3.3 锡酸钠浓度对镀层的影响

3.3.1 实验条件

3.3.2 Na_2SnO_3浓度对镀速的影响

3.3.3 Na_2SnO_3浓度对镀层结构的影响

3.3.4 Na_2SnO_3浓度对镀层形貌的影响

3.4 柠檬酸钠浓度对镀层的影响

3.4.1 实验条件

3.4.2 Na_3C_6H_5O_7浓度对镀速的影响

3.4.3 Na_3C_6H_5O_7浓度对镀层结构的影响

3.4.4 Na_3C_6H_5O_7浓度对镀层形貌的影响

3.5 硼氢化钠浓度对镀层的影响

3.5.1 实验条件

3.5.2 NaBH_4浓度对镀速的影响

3.5.3 NaBH_4浓度对镀层结构的影响

3.5.4 NaBH_4浓度对镀层形貌的影响

3.6 小结

第4章 铜基底上Cu-Sn-B纳米化学镀层的制备与表征

4.1 引言

4.2 硫酸铜浓度对镀层的影响

4.2.1 实验条件

4.2.2 CuSO_4浓度对镀速的影响

4.2.3 CuSO_4浓度对镀层结构的影响

4.2.4 CuSO_4浓度对镀层形貌的影响

4.3 锡酸钠浓度对镀层的影响

4.3.1 实验条件

4.3.2 Na_2SnO_3浓度对镀速的影响

4.3.3 Na_2SnO_3浓度对镀层结构的影响

4.3.4 Na_2SnO_3浓度对镀层形貌的影响

4.4 柠檬酸钠浓度对镀层的影响

4.4.1 实验条件

4.4.2 Na_3C_6H_5O_7浓度对镀速的影响

4.4.3 Na_3C_6H_5O_7浓度对镀层结构的影响

4.4.4 Na_3C_6H_5O_7浓度对镀层形貌的影响

4.5 硼氢化钠浓度对镀层的影响

4.5.1 实验条件

4.5.2 NaBH_4浓度对镀速的影响

4.5.3 NaBH_4浓度对镀层结构的影响

4.5.4 NaBH_4浓度对镀层形貌的影响

4.6 小结

第5章 Cu-Sn-B合金粉末的制备与表征

5.1 引言

5.2 硫酸铜浓度对Cu-Sn-B纳米合金粉末的影响

5.2.1 实验条件

5.2.2 CuSO_4浓度对纳米合金粉末结构的影响

5.2.3 CuSO_4浓度对纳米合金粉末形貌的影响

5.3 锡酸钠浓度对Cu-Sn-B纳米合金粉末的影响

5.3.1 实验条件

5.3.2 Na_2SnO_3浓度对镀层结构的影响

5.3.3 Na_2SnO_3浓度对镀层形貌的影响

5.4 柠檬酸钠浓度对Cu-Sn-B纳米合金粉末的影响

5.4.1 实验条件

5.4.2 Na_3C_6H_5O_7浓度对纳米合金粉末结构的影响

5.4.3 Na_3C_6H_5O_7浓度对纳米合金粉末形貌的影响

5.5 硼氢化钠浓度对Cu-Sn-B纳米合金粉末的影响

5.5.1 实验条件

5.5.2 NaBH_4浓度对纳米合金粉末结构的影响

5.5.3 NaBH_4浓度对纳米合金粉末形貌的影响

5.6 小结

第6章 不同方法、不同因素对结果影响

6.1 引言

6.2 纳米化学镀Cu-Sn-B膜与纳米合金粉末的对比

6.2.1 纳米化学镀Cu-Sn-B膜与纳米合金粉末结构的对比

6.2.2 纳米化学镀Cu-Sn-B膜与纳米合金粉末形貌的对比

6.3 不同施镀工艺对铜基底纳米化学镀Cu-Sn-B膜的影响

6.4 不同工艺对纳米合金Cu-Sn-B粉末结果的影响

6.5 氧化铝基底和铜基底同成分下镀速对比

6.5.1 不同基底CuSO_4浓度对镀速的影响

6.5.2 不同基底Na_2SnO_3浓度对镀速的影响

6.5.3 不同基底Na_3C_6H_5O_7浓度对镀速的影响

6.5.4 不同基底NaBH_4浓度对镀速的影响

6.6 小结

第7章 结论及展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢