磁控溅射和电镀方法制备纯银镀层耐蚀性能分析

作者：王付胜; 王汉森; 何鹏; 胡隆伟; 陈亚军^*

来源：材料导报, 2022, 36(06): 146-151.

• 磁控溅射
• 电镀
• 纯银镀层
• 电化学测试
• 中性盐雾试验
• 耐腐蚀性能

分别采用磁控溅射与电镀方法制备了纯银镀层，对比两种工艺下制备的纯银镀层的耐蚀性及耐蚀机理。首先通过SEM、XRD、激光共聚焦显微镜和蔡司显微镜对镀层微观形貌、物相组成、表面粗糙度及镀层孔隙率进行表征，其次采用中性盐雾腐蚀试验和电化学测试比较了两种方法制备出的纯银镀层的耐蚀性。研究结果表明：磁控溅射纯银镀层呈细小、紧密的颗粒状结构，具有更好的厚度均匀性且为柱状晶生长模式；电镀纯银镀层呈沟壑起伏分布的粗大结构且平整性较差，前者具有更好的结晶度。磁控溅射获得的纯银镀层粗糙度较电镀纯银镀层下降22.5%,孔隙率较电镀银镀层也显著降低，为0.26%。磁控溅射纯银镀层经过192 h的盐雾腐蚀，未见明显腐蚀痕迹，依旧呈现亮白色光泽；电镀纯银镀层在腐蚀24 h后可见明显腐蚀斑点。通过电化学测试发现磁控溅射纯银镀层的腐蚀电流密度较电镀纯银镀层下降了48.3%。两者耐蚀性的差异主要源于磁控溅射过程中高能粒子之间的相互碰撞，使得银粒子在基体表面更加紧密地堆积，一定程度上阻断了腐蚀通道。同时溅射粒子在沉积表面具有较强的迁移能力，更易形成低缺陷的晶体结构，且较低的粗糙度与孔隙率使得磁控溅射纯银镀层在腐蚀环境中与腐蚀介质的实际接触面积更小，因此磁控溅射纯银镀层比电镀纯银镀层的耐蚀性能更优。

• 单位
  航天精工股份有限公司; 中国民航大学