Trong quá trình mạ, nồng độ của tất cả các chất trong dung dịch đều bị thay dổi theo thời gian dẫn đến tốc độ mạ cũng bị thay đổi theo chiều hướng giảm dần. Mối tương quan tỉ lệ số mol Cu 2+ /Ni 2+ ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ mạ đồng hóa học. Nickel được thêm vào nhằm tăng tốc độ mạ hóa học và duy trì tính liên tục của quá trình mạ. Tuy nhiên do ion Cu 2+ bị khử thành đồng nguyên tử nên tỉ lệ mol Cu 2+ /Ni 2+ giảm dần hay nói cách khác số mol ion Ni 2+ tăng lên dần so với số mol ion đồng Cu 2+ và đến một lúc nào đó thì tốc độ mạ giảm đi nhanh chóng.
Hình 3.11. Biểu đồ biến thiên tốc độ mạ theo thời gian
0 1 2 3 4 5 6 7
0 20 40 60 80
T ốc độ m ạ (àm /hr)
Thời gian mạ (phút)
Tốc độ mạ chỉ duy trì được tốc độ cao ở thời gian 15-20 phút đầu, sau đó giảm nhanh chóng là một nhược điểm cần phải khắc phục của phương pháp mạ hóa học, do đó cần phải bổ sung thêm hóa chất để đảm bảo tỉ lệ mol ion Cu 2+ /Ni 2+ tối ưu cũng như các chất thành phần khác.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Phương pháp mạ không điện cực sử dụng hệ chất khử non-formaldehyde là một xu hướng mới trong ngành mạ hóa học. Tuy nhiên việc phát triển hệ dung dịch hiệu quả thì đòi hỏi phải có một thời gian nghiên cứu nghiêm túc trong một thời gian dài. Tốc độ và hiệu suất mạ còn khá thấp khi so sánh với dung dịch mạ hệ chất khử formaldehyde hay khi so sánh với phương pháp mạ có sư dụng điện cực
Với yêu cầu sử dụng phương pháp mạ hóa học để ứng dụng chế tạo ăng-ten cho thẻ RFID, hệ dung dịch non-formaldehyde đã được lựa chon để nghiên cứu vì tính an toàn và quy trình mạ đơn giản của hệ này đồng thời nếu được sử dụng trên quy mô công nghiệp sẽ hứa hẹn cho giá sản xuất thấp hơn phương pháp mạ có sử dụng điện cực.
Những kết quả nghiên cứu đạt được
Trong quá trình thực hiện luận văn này chúng tôi đã đạt được những kết quả:
- Xác định được các chất thành phần trong dung dịch mạ đồng hóa học với nồng độ tối ưu và mối tương quan của chúng đến tốc độ mạ đồng cũng như mối quan hệ giữa một số thành phần này với nhau.
- Đưa ra được quy trình mạ để ứng dụng chế tạo ăng-ten cho thẻ nhận dạng siêu cao tần RFID, đồng thời thỏa mãn những yêu cầu kĩ thuật của việc chế tạo ăng-ten, cụ thể là độ dày phải đạt từ 6-10 àm và điện trở suất phải đạt tối thiểu 3.10 -6 Ω.
- Xác định được thời điểm tốc độ phản ứng mạ đồng hóa học giảm nhanh khi tỉ lệ mol ion Cu 2+ /Ni 2+ giảm xuống 1/20, trong khi đó tốc độ đạt giá trị cao nhất khi tỉ lệ này dao động vào khoảng 1/10 cho đến 1/5.
- Trong quá trình thực hiện luận văn, chúng tôi đã công bố một bài báo tham dự Hội nghị Quốc tế về Công nghệ Nano và ứng dụng (IWNA 2013). Tên bài báo tham gia Hội nghị: “Effects of Polyethylene glycol and ion Nickel on non-formaldehyde electroless copper plating” (Phụ lục 2).
Do đó trong tương lai, một hướng nghiên cứu tiếp theo cần được thực hiện là:
- Xác định giá trị nồng độ mol của các chất thành phần bể mạ ở thời điểm tốc độ mạ sụt giảm nhanh.
-Khảo sát để có thể đưa ra các giá trị bổ sung nồng độ các chất thành phần nhằm đảm bảo tốc độ ổn định trong thời gian dài.
-Ngoài ra cần nghiên cứu sử dụng hệ nhiều chất tạo phức với ion đồng nhằm bảo vệ tốt hơn ion đồng khỏi các phản ứng phụ trong quá trình mạ, đồng thời tránh hiện tượng xuất hiện các tâm hoạt động làm kết tủa đồng nhằm nâng cao tốc độ và hiệu suất mạ.