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脉冲电镀参数对铀电沉积影响的正交研究

2013-3-25 11:38:00

    脉冲电镀有3个关键可调沉积参数，频率f、占空比R和平均电流密度Jm。脉冲电镀即是通过调节波形与这些沉积参数来改变沉积过程，从而提高镀层质量。为寻找电镀锕系元素的最佳脉冲沉积条件，需研究脉冲电镀中以上3个关键可调参数之对脉冲电沉积产生的影响。
    在1次脉冲沉积过程中，脉冲频率f、占空比R和电流密度均为预先设定，它们在沉积过程中同时起作用，这就需寻找3个可变参数的最佳搭配条件，从而提高沉积效率和沉积层质量。
    为研究这些可变参数的影响，引入了正交实验法。首先，通过正交实验法确定各参数的影响权重，并初步确定优化参数，然后只变化其中的某一参数，逐一进行各参数的影响研究。
    本工作选择频率f、占空比R、电流密度Jm作为正交法中的影响因素，另外，又加入了沉积介质这一影响因素，共考察4个因素，每个因素选取3个水平。f、Jm与沉积介质三者的极差基本相同，而R的极差为2.8。由此可见，对沉积率影响较大的是f、Jm与沉积介质，R影响很小。R在10%～30%范围内变化，水平均值变化不大；Jm为较高电流强度20mA时，沉积率最高，这与我们早期实验中得出的经验值相一致。超过此电流值，镀层质量恶化；低于此电流值，沉积率降低。沉积介质异丙醇略优于DMF，但实验中发现，DMF镀层的牢固性优于异丙醇。最后，初步筛选出优化后的沉积条件为：f=800Hz，R=20%或30%，Jm=20mA，沉积介质选用DMF。

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