传感器在化合镀金层级的运行和其解化准则

　　大胆突破了传统的酸性化学镀必须将镀液加热至80℃以上才能施镀的观念，采用超声波直接将能量传送于固液反应界面，而不是热能通过镀槽壁或加热元件传导给镀液，再由镀液加热工件，从而带来了如下优点：消除了加热时间，完全避免了镀液在加热状态下的分解现象与热壁沉积，可采用任何材料的镀槽，并且节能降耗。但由于镀速较低，使得此工艺不能用于工业生产。因此开发具有实用性的低温酸性超声波化学镀镍工艺，提高其镀速，完善工艺过程，是面临的一个重要课题。

　　超声波对溶液反应的作用频率大于20kHz的声波，因超出人耳可闻的上限而被称为超声波。超声波因其波长短而具有束射性强和易于通过聚焦集中能量的特点。超声波是一种波动形式，因此它可作为探测与负载信息的载体或媒介，同时超声波又是一种能量形式，当其主超过一定值时，就可以通过它与传声媒质的相互作用，去影响、改变以至破坏后者的状态、性质及结构。

　　对于在溶液中进行的反应，超声波的作用大致可以归结为如下四种类型：（1）金属表面参与的化学反应。（2）粉状物质参与的反应。（3）乳化反应。（4）均相反应。

　　超声波加强化学反应活性的原因并不仅仅归结为超声辐照的机械效应，因为还有许多均相反应也会受到超声辐照的影响。例如，超声辐照可以产生光发射、自由基、打开链烷等。所有这些现象均可从超声空化泡的崩溃过程中得到答案。

　　液体中在负压下形成的空穴，并不是一个封闭的，空穴内包含有溶剂及其他挥发性试剂的蒸汽，发生崩溃时，这些蒸汽的温度与压强都将异乎寻常地增高，在这种条件下，溶剂和试剂都可能被裂解而形成具有特别活性的自由基和二价碳，其中有一些具有高能量而发光。此外，空化泡崩溃时还伴随产生冲击波，冲击波又可破坏溶剂结构，影响反应活性。

　　超声波对化学镀镍的催化机制许多研究者还对超声波的催化机制进行了初步的探讨，认为反应不是来自声波与物质分子的直接相互作用，因为在镀液中常用的声波波长为10em一0.015em（对应15KHz一10KH：），远大于分子长度l，而主要源于声空化一液体中空腔的形成、振荡、生长、收缩至崩溃，及其引发的物理、化学变化。

　　液体声空化的过程是集中声场能量并迅即释放的过程。空化泡崩溃时，极短时间内在空化泡周围的极小空间产生5000K以上的高温和大约5x107Pa的高压，温度变化率高达109K/s，并伴生强烈的冲击波和（或）时速达400km的射流，这就为在一般条件下难以实现或不能实现的化学反应，提供了一种新的非常特殊的物理环境，开启了新的化学反应通道。根据热点理论，空化泡绝热崩溃时，产生的高温高压足以使热点处的物质分子裂解成自由基，自由基的大特点是它的化学活性强，很容易通过化学反应形成稳定的分子。可见，自由基不仅是声空化的一种伴生现象，也还可能是声化学反应的基础或中间物。

　　结论（1）应用超声波可提高化学镀镍的镀速，降低施镀温度，还可对镀层的内应力、硬度和含磷量产生影响。（2）超声波能够加强化学反应活性，不仅仅因为超声辐照具有机械效应，而且超声空化可使溶剂和试剂都可能被裂解而形成具有特别活性的自由基和二价碳，其中有一些具有高能量而发光。