实验一 镍铁合金电镀最佳配方和工艺条件的优化
一.实验目的
1.通过实验掌握用正交实验设计实验方案,用数理统计方法处理实验结果的优化试验设计方法。
2.掌握多指标问题的处理方法及定性指标的定量化。
3.加深对合金电镀基本原理、配方及工艺条件的理解。
二.实验原理
在一定条件下,镀液中几种金属离子在阴极上共同析出,才能形成含有相应处分的合金镀层。
几种金属在阴极上共沉积达必要条件是:
本实验采用络合剂使镍离子和铁离子的沉积电位达到相等,达到共沉积达目的。
三.实验仪器及试剂
a) 实验仪器
直流稳压电源 霍尔槽实验仪 超级恒温仪 PH计
b) 实验药品
氯化钠 糖精钠 “791”光亮剂 十二烷基苯磺酸钠 柠檬酸 硫酸亚铁 硫酸镍 硼酸(以上试剂均为分析纯) 柠檬酸钠 镍板 铁板

实验仪器                                     学生进行实验
四.实验内容
1.镍铁合金电沉积工艺流程
紫铜基片-->清洗除油-->电解除油-->流动水洗-->混酸侵蚀-->流动水洗-->去离子水洗-->晾干-->称重-->弱侵蚀 去离子水洗-->电沉积镍铁合金-->流动水洗-->去离子水洗-->晾干-->称重-->样品分析及性能测试。
2.霍尔槽实验
3.设计正交实验
(1)明确实验目的--找到好的共沉积镍铁合金配方和工艺条件。
(2)确定实验指标--镀速,光亮度(多指标问题)
(3)确定因素水平表
固定参数为:
氯化钠 20-25g/l
柠檬酸钠 3-4g/l
糖精钠 3g/l
"791"光亮剂 4-6ml/l
十二烷基苯磺酸钠 0.05-0.1g/l
柠檬酸 适量
阳极面积(Ni:Fe) 4:1
阴极与阳极面积比:Cu:Fe:Ni为1:2:8
温度 50-55℃
时间 50min

教师指导学生实验                                     教师演示操作
选择适当的正交表,作出正交实验方案,完成实验。并用极差分析法分析实验结果。
五.实验结果及分析
用极差分析法分析实验结果,作出指标-趋势图。给出因素主次,展望好条件及最终的最佳配方和最佳工艺条件。同时使用统计分析应用软件,正交助手分析实验结果。

软件计算结果                                     学生汇报工作
参考文献
叶芸,电沉积光亮镍铁合金工艺及其磁性能的研究。电子科技大学2002年硕士论文。
说明:叶芸的论文获得2002年电子科技大学优秀硕士论文。
致谢:本实验取自叶芸硕士论文的条件优化部分,对叶芸表示感谢。
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