一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂及其制备工艺的制作方法

本发明涉及铜电结晶技术领域，特别涉及一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂及其制备工艺。

背景技术：

电结晶也称电沉积初期行为，是电沉积的初斯阶段，包括晶核在基底表面活性点上的形成以及晶核的生长两个过程。在电沉积过程中，电结晶阶段所得沉积层的结构和性质对后续的沉积过程有着巨大的影响，在很大程度上决定了沉积镀层的形貌结构和性质，进而决定了沉积层的功能。因此，金属电结晶的研究长期以来一直受到重视。虽然有关电结晶也称电沉积初期行为，是电沉积的初斯金属电结晶的研究已经取得了大量的成果，但其中阶段，包括晶核在基底表面活性点上的形成以及晶核的生长两个过程。

铜所具有的优良性能决定了电沉积铜广泛应用于各行业，而在铜电结晶过程中，需要使用添加剂来提高铜电结晶效果，而现如今的铜电结晶添加剂均为直接促进铜离子成核来提高铜电结晶效果的单一的添加剂，这样的促进效果没有达到最优化，没有更细致的利用复合添加剂来改变影响铜离子成核其它因素，比如：铜离子浓度和ph值，使得铜电结晶的效果更好。

为解决上述问题。为此，提出一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂及其制备工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂及其制备工艺，将复合抑制添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2，此时硫酸根离子与钡离子结合发生沉淀，进而抑制了铜离子与硫酸根离子的结合，并增加了铜离子的浓度，也便于铜离子的扩散，通过减少硫酸根离子，来提高铜离子的浓度及氯离子与铜离子的结合，进而在溶液中使得铜离子与氯离子形成多种络离子，将复合抑制降酸添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2和3fe² 6oh^-＝2fe(oh)3，随着铁离子与氢氧根离子的结合产生沉淀，溶液中的氢离子浓度增加，进而使得溶液的ph值减小，进而降低了溶液的阻抗，利于铜离子成核，通过减少硫酸根离子来抑制了铜离子与硫酸根离子的结合和减少氢氧根离子来降低ph值，实现浓度与ph值双重的促进影响铜电结晶，可以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂，复合添加剂由以下重量份的组分：包括复合抑制添加剂6-12份或复合抑制降酸添加剂12-24份；水6-12份；

复合抑制添加剂包括以下重量份的组分：氯化氢45-85份，氢氧化钡15-30份；

复合抑制降酸添加剂包括以下重量份的组分：氯化氢45-85份，氢氧化钡30-60份，氯化铁20-40份。

进一步地，复合抑制添加剂的组分为bacl2和h2o，还含有微量的ba(oh)2。

进一步地，复合抑制降酸添加剂组分为bacl2、fecl3、h2o，还含有微量的ba(oh)2。

本发明提出的另一种技术方案：提供一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂的制备工艺，包括以下步骤：

s101:向搅拌加热锅中加入3-6份的水，并向水中直接通入45-85份的氯化氢气体，氯化氢气体通入的同时，向内缓慢加入15-30份的氢氧化钡固体，并进行搅拌；

s102:待搅拌加热锅内的氢氧化钡固体完全溶解后，将温度加热到100-120摄氏度，蒸发水分，直到搅拌加热锅中还残留4-10份的混合液体，完成复合抑制添加剂的制备；

s103:再向混合液体中直接加入20-40份的氯化铁，氯化铁加入的同时，向内再次缓慢加入15-30份的氢氧化钡固体，并进行搅拌；

s104:待搅拌加热锅内的氢氧化钡固体完全溶解后，将温度加热到100-120摄氏度，蒸发水分，直到搅拌加热锅中还残留6-12份的混合液体；

s105:将搅拌加热锅内的混合液注入到液体滴加罐中，且将氢氧化铜沉淀进行过滤，完成复合抑制降酸添加剂的制备。

进一步地，s102和s104均为在搅拌加热锅内敞口加热2.5-5小时。

进一步地，s101的化学反应方程式为2hcl ba(oh)2＝bacl2 2h2o，反应温度为60-85摄氏度。

进一步地，s101-s104的化学反应方程式为2hcl ba(oh)2＝bacl2 2h2o，2fecl3 3ba(oh)2＝2fe(oh)3 3bacl2，反应温度为40-55摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出的一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂及其制备工艺，将复合抑制添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2，此时硫酸根离子与钡离子结合发生沉淀，进而抑制了铜离子与硫酸根离子的结合，并增加了铜离子的浓度，也便于铜离子的扩散，通过减少硫酸根离子，来提高铜离子的浓度及氯离子与铜离子的结合，进而在溶液中使得铜离子与氯离子形成多种络离子，提高铜电结晶的效果。

2.本发明提出的一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂及其制备工艺，将复合抑制降酸添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2和3fe² 6oh^-＝2fe(oh)3，随着铁离子与氢氧根离子的结合产生沉淀，溶液中的氢离子浓度增加，进而使得溶液的ph值减小，进而降低了溶液的阻抗，利于铜离子成核，通过减少硫酸根离子来抑制了铜离子与硫酸根离子的结合和减少氢氧根离子来降低ph值，实现浓度与ph值双重的促进影响铜电结晶，进而提高铜电结晶的效果。

附图说明

图1为本发明电缆生产用铜丝拉制装置的复合抑制添加剂工艺流程图；

图2为本发明电缆生产用铜丝拉制装置的复合抑制添加剂工艺化学反应式流程图；

图3为本发明电缆生产用铜丝拉制装置的复合抑制降酸添加剂工艺流程图；

图4为本发明电缆生产用铜丝拉制装置的复合抑制降酸添加剂工艺化学反应式流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参阅图1-2，一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂，复合添加剂由以下重量份的组分：包括复合抑制添加剂6-12份；水3-6份；

复合抑制添加剂包括以下重量份的组分：氯化氢45-85份；氢氧化钡15-30份，复合抑制添加剂的组分为bacl2和h2o，还含有微量的ba(oh)2。

本发明提出的另一种技术方案：提供一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂的制备工艺，包括以下步骤：

s101:向搅拌加热锅中加入3-6份的水，并向水中直接通入45-85份的氯化氢气体，氯化氢气体通入的同时，向内缓慢加入15-30份的氢氧化钡固体，并进行搅拌，化学反应方程式为2hcl ba(oh)2＝bacl2 2h2o，反应温度为60-85摄氏度；

s102:待搅拌加热锅内的氢氧化钡固体完全溶解后，将温度加热到100-120摄氏度，搅拌加热锅内敞口加热2.5-5小时，蒸发水分，直到搅拌加热锅中还残留4-10份的混合液体，完成复合抑制添加剂的制备。

将复合抑制添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2，此时硫酸根离子与钡离子结合发生沉淀，进而抑制了铜离子与硫酸根离子的结合，并增加了铜离子的浓度，也便于铜离子的扩散，通过减少硫酸根离子，来提高铜离子的浓度及氯离子与铜离子的结合，进而在溶液中使得铜离子与氯离子形成多种络离子，提高铜电结晶的效果。

实施例二：

参阅图1-4，一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂，复合添加剂由以下重量份的组分：包括复合抑制降酸添加剂12-24份；水3-6份；复合抑制降酸添加剂包括以下重量份的组分：氯化氢45-85份，氢氧化钡30-60份，氯化铁20-40份，复合抑制降酸添加剂组分为bacl2、fecl3、h2o，还含有微量的ba(oh)2。

本发明提出的另一种技术方案：提供一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂的制备工艺，包括以下步骤：

s101:向搅拌加热锅中加入3-6份的水，并向水中直接通入45-85份的氯化氢气体，氯化氢气体通入的同时，向内缓慢加入15-30份的氢氧化钡固体，并进行搅拌；

s102:待搅拌加热锅内的氢氧化钡固体完全溶解后，将温度加热到100-120摄氏度，搅拌加热锅内敞口加热2.5-5小时，蒸发水分，直到搅拌加热锅中还残留4-10份的混合液体，完成复合抑制添加剂的制备；

将复合抑制添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2，此时硫酸根离子与钡离子结合发生沉淀，进而抑制了铜离子与硫酸根离子的结合，并增加了铜离子的浓度，也便于铜离子的扩散，通过减少硫酸根离子，来提高铜离子的浓度及氯离子与铜离子的结合，进而在溶液中使得铜离子与氯离子形成多种络离子，提高铜电结晶的效果。

s103:再向混合液体中直接加入20-40份的氯化铁，氯化铁加入的同时，向内再次缓慢加入15-30份的氢氧化钡固体，并进行搅拌；

s104:待搅拌加热锅内的氢氧化钡固体完全溶解后，将温度加热到100-120摄氏度，搅拌加热锅内敞口加热2.5-5小时，蒸发水分，直到搅拌加热锅中还残留6-12份的混合液体，反应化学方程式为2fecl3 3ba(oh)2＝2fe(oh)3 3bacl2，反应温度为40-55摄氏度；

s105:将搅拌加热锅内的混合液注入到液体滴加罐中，且将氢氧化铜沉淀进行过滤，完成复合抑制降酸添加剂的制备。

将复合抑制降酸添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2和3fe² 6oh^-＝2fe(oh)3，随着铁离子与氢氧根离子的结合产生沉淀，溶液中的氢离子浓度增加，进而使得溶液的ph值减小，进而降低了溶液的阻抗，利于铜离子成核，通过减少硫酸根离子来抑制了铜离子与硫酸根离子的结合和减少氢氧根离子来降低ph值，实现浓度与ph值双重的促进影响铜电结晶，进而提高铜电结晶的效果。

综上所述：本发明一种铜电结晶具有抑制作用的复合添加剂及其制备工艺，将复合抑制添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2，此时硫酸根离子与钡离子结合发生沉淀，进而抑制了铜离子与硫酸根离子的结合，并增加了铜离子的浓度，也便于铜离子的扩散，通过减少硫酸根离子，来提高铜离子的浓度及氯离子与铜离子的结合，进而在溶液中使得铜离子与氯离子形成多种络离子，提高铜电结晶的效果，将复合抑制降酸添加剂加入到待铜电结晶的硫酸铜溶液中，发生反应，反应方程式为bacl2 cuso4＝baso4 cucl2和3fe² 6oh^-＝2fe(oh)3，随着铁离子与氢氧根离子的结合产生沉淀，溶液中的氢离子浓度增加，进而使得溶液的ph值减小，进而降低了溶液的阻抗，利于铜离子成核，通过减少硫酸根离子来抑制了铜离子与硫酸根离子的结合和减少氢氧根离子来降低ph值，实现浓度与ph值双重的促进影响铜电结晶，进而提高铜电结晶的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。