Nồng độ (mol/l)
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5
CuSO4 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 NiSO4 0,048 0,048 0,048 0,048 0,048 Na3C6H5O7 0,052 0,052 0,052 0,052 0,052 EDTA 0,026 0,026 0,026 0,026 0,026 H3BO3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 PEG 0 200 400 600 800 NaH2PO2 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 Độ dày lớp mạ (µm) 0 4,15 4,78 4,29 3,93
Hình 3.4. Biểu đồ biến thiên tốc độ mạ khi thay đổi nồng độ PEG
0 1 2 3 4 5 6 0 200 400 600 800 1000 T ốc độ m ạ (µm /hr) Nồng độ PEG (ppm)
Trong một số nghiên cứu PEG đóng vai trò như một chất phụ gia cải thiện tính chất cho lớp mạ, nhưng qua khảo sát có thể nhận thấy rằng khi nồng độ PEG trong dung dịch bằng 0 thì vận tốc mạ cũng gần như bằng 0 và quá trình mạ chỉ diễn ra nhanh chóng chỉ khi xuất hiện PEG. Như vậy có thể nói rằng trong hệ dung dịch này, ngoài vai trò là chất cải thiện tính chất bề mặt lớp mạ, PEG còn đóng vai trò như một chất gia tốc cho phản ứng mạ đồng hóa học.
Mặc dù vậy, tốc độ mạ chỉ tăng lên khi tăng nồng độ PEG đến một mức nào đó và sau đó sẽ giảm xuống nồng độ chất này ở trong dung dịch quá nhiều.Cụ thể là tốc độ mạ sẽ đạt giá trị cao nhất khi nồng độ PEG vào khoảng 400 ppm và sau đó nếu tăng nồng độ của nó lên cao hơn sẽ dẫn đến tốc độ mạ lại giảm xuống. Tương tự ta có thể giải thích hiện tượng này như sau, khi nồng độ PEG tăng sẽ thúc đẩy quá trình khử đồng diễn ra nhanh chóng dẫn đến giai đoạn đầu tốc độ mạ tăng theo tuy nhiên khi tốc độ mạ tăng lên quá cao lại dẫn đến sự bất ổn trong dung dịch mạ, nguyên tử đồng sinh ra quá nhiều và quá nhanh sẽ dẫn đến sự kết tụ lại với nhau trong dung dịch thay vì mạ lên đế đồng mong muốn.
Bên cạnh đó vai trò là chất phụ gia cải thiện tính chất bề mặt của PEG cũng được thể hiện rõ khi các mẫu mạ ở PEG cao luôn cho bề mặt lớp mạ nhẵn mịn và sáng bóng. Từ đó có thể thấy PEG là một thành phần không thể thiếu đối với dung dịch mạ đồng mặc dù nồng độ của nó là khá nhỏ.
3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ Nickel
Do dung dịch sử dụng sodium hypophosphite làm chất khử, nhưng chất này không thể sử dụng để khử đồng nếu thiếu sự có mặt của Nickel. Sự có mặt của Nickel sẽ duy trì cho phản ứng khử đồng xảy ra liên tục, tuy nhiên cần phải xác định nồng độ tối ưu của nó.[3]