苯并三氮唑缓蚀机理概述

铜材的应用面非常广，因此控制铜的缓蚀方法显得尤为重要。现在铜缓蚀剂种类很多，但目前应用最广，最有效的还是苯并三氮唑（BTA）。

缓蚀机理概述

BTA完全溶解在水中在溶液中的形式根据pH不同而变化:在强酸性溶液(pH＜1)中，以质子化的形式BTAH+2存在;在弱酸、中性以及弱碱性溶液中，以BTA的形式存在;在强碱性溶液(pH＞8)中，以BTA－的形式存在。在次分酸性，中性，碱性，含氯介质简要叙述机理。

1、酸性介质

酸性条件下Cu2O易溶解，无法起到包覆膜作用。BTA存在时能够在铜表面形成一层复合膜，其中起主要缓蚀作用的Cu(I)-BTA 的形成途径有2种：

（1）BTA与Cu2O直接反应生成Cu(I)-BTA

（2）Cu2O首先被酸溶解，生成的一价铜离子再与BTA反应生成Cu(I)-BTA

2、中性环境

在近中性介质中，BTA与铜表面的水发生置换反应吸附在铜表面，与此同时，Cu被氧化成Cu+，两者相互作用生成Cu(I)–BTA。

3、碱性介质

在碱性介质中，铜表面总是被一层氧化物所覆盖，Cu2O层为Cu(I)BTA的形成提供了一价铜离子。BTA首先化学吸附在铜表面，随后与铜氧化物形成聚合物膜。在研究唑类缓蚀剂在碱性溶液中对铜的钝化作用时发现，表面吸附了一层cu-BTA长链聚合物结构与类似的物质。循环伏安试验表明：该缓蚀膜能影响铜的阴阳极电流，全面抑制腐蚀;溶液中的BTA还能钝化溶液中的铜，避免了电偶腐蚀以及黄铜脱锌等。

4、含氯介质

含氯介质中也会形成缓蚀膜Cu(I)–BTA。

随着pH值的增加、Cl－浓度的减小均有利于缓蚀膜的形成。但电位较高时，一价铜离子不能通过Cu(I)-BTA膜而Cl－却可以通过，这就导致了CuCl2-的大量增加，Cl-对Cu2O层进行掺杂，在Cu2O和Cu-BTA间产生了CuCl沉淀，使得Cu(I)-BTA膜破裂，同时Cu(I)-BTA对CuCl吸附性很差，BTA缓释作用消失。在较正的电位下，［Cu(I)BTA］n聚合膜形成.而随着电位负移，也可能形成［CuCl(BTA)］4聚合物碎片，影响膜的致密性，缓蚀能力下降。在高浓度Cl－下，BTA的缓蚀作用是通过BTA覆盖层阻滞腐蚀产物向溶液中的转移而不是通过阻滞腐蚀离子进入铜电极表面发生的;在研究含氯介质BTA的缓蚀中也都发现了表面聚合膜的存在，它们有效地减缓了腐蚀。