مطالعه مکانیزم احیای پوشش چندلایه مس/ نیکل ـ فسفر توسط روش کرونوآمپرومتری

در این پژوهش مکانیزم رسوب دهی الکتروشیمیایی پوشش چندلایه مس/نیکل-فسفر از روش تک-حمام با استفاده از روش کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا اثر تک تک اجزای حمام مورد مطالعه قرار گرفته و منحنی‌های جریان گذرای آنها با مدل‌های جوانه زنی دوبعدی و سه بعدی انطابق داده شد. با توجه به احیای همزمان کاتیون‌های هیدروژن در محدوده ی پتانسیل احیای نیکل، در انطباق‌ها سهم چگالی جریان آن و نیز سهم چگالی‌های جریان جذب سطحی و شارژ شدن خازن لایه دوگانه الکتریکی مدنظر قرار داده شد. مکانیزم احیا از حمام نهایی به صورت جوانه زنی و رشد سه بعدی لحظه ای نفوذ کنترل بود که با توجه به نتایج سایر محلول‌های مورد مطالعه، وجود مس و فسفر اثر تشویقی بر جوانه زنی سه بعدی لایه‌های غنی از نیکل داشته اند. از سوی دیگر، با وجود اینکه حمام سیتراتی مس-نیکل اغلب برای رسوب دهی آلیاژی مورد استفاده قرار می گیرد، اما آزمون‌های AAS و EDX نشان داد که در پتانسیل‌های منفی تر ازV 8/0- امکان رسوب دهی لایه‌های غنی از نیکل فراهم بوده و می توان در رسوبات، بالای 90 درصد نیکل داشت. همچنین آنالیز EDX هم نشینی فسفر با نیکل را در محدوده پتانسیل احیای نیکل اثبات نمود. در انتها مورفولوژی تک لایه‌های غنی از مس و غنی از نیکل توسط آنالیز FE-SEM بررسی شد که نتایج، تشکیل رسوبات هم اندازه و کروی شکل را نشان داده و صحت مکانیزم بدست آمده توسط روش کرونوآمپرومتری را تایید نمود. بنابراین در نهایت، پتانسیل‌های V vs. SCE3/0- و 1/1- به ترتیب برای تهیه لایه‌های غنی از مس و غنی از نیکل، با مورفولوژی، اندازه دانه و یکنواختی مناسب انتخاب شد.