硝酸体系电解制备高纯铜的工艺研究

发布时间：2024-06-15 04:46

　　随着科学技术的发展,高性能铜材的应用范围逐渐扩大。在传统的铜及铜合金材料的基础上,高纯铜以其优异的导电性、导热性、良好的延展性被广泛应用于集成电路互连线、薄膜太阳能电池、高保真音箱线缆、耐疲劳电缆等领域。 高纯铜的制备方法主要有电解精炼法、区域熔炼法、离子交换法、真空电子束熔炼法等。电解精炼法作为最基本、最常用的方法,其稳定的生产工艺条件很重要。目前,电解精炼法主要分为硫酸体系电解和硝酸体系电解两种。硫酸体系电解的工艺已经成熟,被广泛应用于工业生产,但由于硫酸自身条件的限制,无法满足对铜纯度的更高要求。硝酸体系电解没有硫酸的限制,但由于硝酸根的存在会影响电解生产的稳定性,虽然研究的很多,但还没有比较完善的电解工艺条件。本论文旨在研究硝酸体系电解制备高纯铜的稳定的生产工艺条件。 本论文在硝酸体系下,以钛板为阴极、4N铜为阳极,采用电解的方法制备高纯铜。研究了循环方式、电流密度、电解液pH值、铜离子浓度、温度等条件对阴极质量的影响,确定了最佳的电解工艺条件。研究表明：采用上进下出式多点进液循环方式,在电流密度为100-200A/m2、pH值为0.5-2.0、铜离子浓度为50-60g/L、温...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1铜电解过程示意图

从硫酸体系虽也能电解出含硫小于0.5x10_4%的高纯铜，由于硫能与铜形成化合物而溶于铜中，故此法不能满足对硫的更高要求[23]。图1.1为硫酸铜电解过程示意图。??論 tm.—mrCu—?>???-?H*二""暴 ??悉Mm:SO'---置___ ^—....

图1.2区域馆炼示意图

溶精炼是从1955年开始发展起来的，其已成为当今精炼超高纯铜的基本方法，其中最引人注目的是漂浮区溶精炼法和脱硫区馆精炼法。图1.2为区域溶炼示意图。加热器逐一图1.2区域馆炼示意图Fig.1.2Schematicplanofzonerefining1.3.2.1漂浮区....

图1.3电子束溶炼装置示意图

可避免谢祸材料的污染，因而可熔炼多晶桂、高溶点金属及其合金以及一些复合材料，获得具有一定性能要求的高纯材料[35]。图1.3为电子束溶炼示意图。.?■：朽 di f-i-immii111\\V jM- 反射_ ft海池I 「 ■水冷IKitf祸丨i.魏成雜图1.3电子束溶炼....

图1.4为空溶炼直接定向凝固原理图

方法可用纯度为99.9988711%的电解阴极铜，制备出5N(99.9996219%-99.9995833%)的￠67mm大尺寸高纯铜铸锭。图1.4为真空溶炼直接定向凝固原理图。^"”Zn 1Inductionmelting2 Vacuumftmiacc3 Tim....

本文编号：3994946