1.1化学镀

1.1.1化学镀简介

化学镀在当今社会是一种相对较新的工艺，具有很高的研究价值，在我国引起人们的充分重视。化学镀不需要外加电流，是经过利用化学的方法让镀液中的金属离子产生自催化还原反应沉积在材料表面生成镀层的一种外表形貌加工工艺[1]。化学镀和电镀相比，它不用提供电流，操作工艺简易，有均匀的镀层形成，较为完整的外观，较小的孔隙率，较高的硬度且耐腐蚀，能够沉积在陶瓷、塑料、橡胶等许多种非金属材料表面[2]。

1.1.2化学镀研究现状

随着社会的不断发展，化学镀的过程已经从一开始的化学镀镍的研究转换成化学镀金属合金的研究，如化学镀Ni-P合金、Cu-Co合金、Fe-W-B合金等[3]。化学镀的还原剂也由一开始的次亚磷酸钠逐渐发展出乙酚酸、甲醛以及它们的衍生物[4]。降低化学镀工艺过程的温度，不仅可以有效的节约成本、还能增强镀液稳定性、便于控制化学镀工艺工程[5]。化学镀工艺过程中，一般要防备镀液和被镀样品被氧化，因为氧化会导致镀层无法形成，无法发生自催化还原反应[6]。为了很好解决镀液氧化的问题，化学家们开始对各种稳定剂迅速展开了研究，重金属离子、含氧酸盐、硫脲及其含硫化合物是目前最常见的三类稳定剂[7]。化学镀镀层的研究从耐磨和耐蚀性研究方向转到磁性能、电性能方向研究。随着化学镀使用范围越来越大，化学镀污染问题也引起了很多人注意，所以镀液回收再利用以及净化方面成为科学家们关注的问题。络合剂对化学镀工艺过程影响极大，络合剂种类以及络合剂的使用浓度也是现代科学研究的一个重要问题。络合剂使用浓度直接影响着化学镀工艺过程中镀层转化的镀速、硬度、孔隙率以及均匀性[8]。在工业生产过程中，柠檬酸钠、乙酸钠、酒石酸和苹果酸是常见的络合剂，也是本实验研究的重点，每一种络合剂具体的使用量、络合效果、活泼性质等都需要进一步的研究。

1.1.3化学镀的应用

科学技术在快速的发展中，化学镀也发展很快，它有一个很大的应用范围。如今，化学镀在生活、医疗、机械、航空航天等方面得到了广泛的认可和使用。在工业上，以化学镀工艺形成渡层，加强金属元件的性能。在表面处理上，化学镀具有很高的结合能力，能够很好的处理表面[9]。通过采用锉削实验、压痕实验、压扁实验、折断试验、金相分析和耐蚀实验等多种检测手段对镀层进行检测表明，相比于其它的镀层，化学镀镀层性能良好，被广泛的应用于生活中[10]。在其它方面，有一些小的企业中，化学镀工艺被用在电路板和铜导线中，主要作用是分立元器件[11]。

1.2络合剂

1.2.1络合剂简介

金属离子可以和络合剂发生反应，络合剂分为一般络合剂和螯合剂两类[12]。一般络合剂可以是含有孤独电子对的分子、离子或原子，金属离子和它形成配位键[13]。我们在生活中常见的铜氨溶液是一种络合物。螯合剂有两个性能，一是与金属离子形成环状结构，二是提供孤独电子对，让金属被钝化[14]。一般的络合剂是金属离子与孤独电子对间共同作用形成配位键，螯合剂是金属离子取代电负性较强的孤独电子对形成配位键[15]。

1.2.2络合剂的分类

弱络合剂、中等络合剂和强络合剂是络合剂根据络合强度来分类的[16]。根据它的化学结构来又可分为以下几类：

（1）无机络合剂金属离子和无机络合剂结合发生化学反应形成络合物。在化学工业中，比较常见的是多聚磷酸盐、多聚氰酸及其盐以及氨。它是中等络合剂，重金属离子与它结合发生反应，形成具有高温稳定性的稳定络合物，在纺织前处理中得到了很好的应用，从而让重金属离子引起的色差减弱[17]。另外，磷酸盐也是络合物的一种，但它是弱络合剂，金属离子和它结合形成的络合物的热稳定性不好，温度升高到100℃以上时就会有金属离子解离出来[18]。它的优点就是分散和胶溶能力较好，价格低廉，但是对环境危害大。