25089

بررسي عوامل موثر بر خواص پوشش الكترولس مس روي زيرلايه سراميكي

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالوژي گرايش انتخاب و شناسايي مواد مهندسي

1396-1399

1399/12/20

دكتر حسين سرپولكي-دكتر سعيد رستگاري

مواد و متالوژِي

در اين تحقيق ابتدا به معرفي روش آبكاري الكترولس و تاريخچه‌ي آن پرداخته مي‌شود. سپس به طور خاص به توضيح رسوب الكترلس مس پرداخته مي‌شود و انواع عوامل كاهنده‌ي مورد استفاده در اين روش شرح داده خواهد شد. سپس به طور جزئي‌تر به لايه‌نشاني مس با روش آبكاري الكترولس و بررسي عوامل موثر بر آن پرداخته خواهد شد. پوشش‌هاي ايجاد شده به روش الكترولس تحت تاثير عوامل مختلفي از جمله پيش‌درماني پوشش، شرايط كاري لايه‌نشاني كه شامل دما، زمان و pH حمام مي‌شود، تركيبات حمام لايه‌نشاني شامل غلظت نمك فلزي، غلظت عامل احياكننده و ساير عوامل افزودني حمام است. در اين اثر با بررسي تمامي متغيرهاي تاثيرگذار بر لايه‌هاي مس ايجاد شده به روش الكترولس بر روي زيرلايه‌هاي شيشه مي توان به نوعي به شرايط لايه‌نشاني بهينه جهت ايجاد پوششي تقريبا متراكم و يكنواخت دست يافت. در اين تحقيق از روش الكترولس دو مرحله‌اي براي لايه‌نشاني استفاده شده است. در مرحله‌ي اول تمامي متغيرها براي تمامي نمونه‌ها ثابت هستند و در مرحله‌ي دوم تمام پارامترها تغيير مي‌كنند. هم‌چنين بعد از دست‌يابي به شرايط بهينه‌ي تركيب حمام و شرايط كاري حمام، تاثير اچ زيرلايه بر كيفيت پوشش نيز مورد بررسي قرار گرفته است تا بتوان روشي بهينه براي دست‌يابي به پوششي با خواص مطلوب معرفي نمود. با توجه به شرايط حمام بهينه و زمان اچ مطلوب، نمونه‌ي ايجاد شده در اين شرايط مقاومت cm. Ωμ 9/2 را نشان داد كه اين مقدار، مقدار قابل قبولي مي‌باشد. با بررسي طيف الگوي XRD زيرلايه‌ي شيشه‌ي اچ شده به مدت 14 دقيقه كه لايه‌ي مس به روش الكترولس در شرايط حمام بهينه روي آن ايجاد شده است، مي‌توان مشاهده نمود كه سه پيك در زواياي θ2 به ترتيب 4/43، 55/50 و 2/74 درجه وجود دارند.

1400/05/23

Investigation of factors affecting the properties of electroless copper coating on ceramic substrates

3/11/2022 12:00:00 AM

In this research, first, the electroless plating method and its history are introduced. Then, the deposition of copper electroless will be specifically explained and the types of reducing agents used in this method will be described. Then, copper coating by electroless plating method and the factors affecting on it will be studied in more detail. Electroless coatings are affected by a variety of factors including surface pretreatment, coating practical conditions as well as bath temperature, time and pH, coating bath compositions such as metal salt concentration, reducing agent concentration and other bath additives. In this work, by examining all the variables affecting the copper layers created by the electroless method on the glass substrates, the optimal coating conditions can be achieved to create an almost dense and uniform coating. In this research, a two-step electroless method is used for layering. In the first stage, all variables are constant for all samples and in the second stage, the parameters change. the reducing agent is hydrazine. Also, after achieving the optimal conditions of the bath and practical conditions of the bath, the effect of substrate etching on the quality of the coating has been investigated in order to introduce an optimal method to achieve the optimal coating with the desired properties. According to the optimal bath conditions and the desired etching time, the sample created in these conditions showed a resistance of 2.9 µΩ.cm, which is an acceptable value. Examining the XRD pattern spectrum of the etched glass substrate for 14 minutes on which the copper layer was electroless in the optimal bath conditions, it can be seen that the three peaks are at angles 2θ 43.4, 50.55 and 74/2 degrees, respectively.

آبكاري الكترولس , هيدرازين , مورفولوژي , فعال سازي , بهينه

Electroless plating , Hydrazine , Morphology , Activation , Optimal