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银是导热和导电性能最好的金属,且具有良好的延展性,多用于制备导电性能要求很高的电子器件;银是一种贵金属,具有很高的反光率,常用于制作装饰品和收藏品;石墨银复合材料的导电性和自润滑能力很好,常用作耐磨损电接触材料。银是最早进行工业化电镀应用的金属之一。氰化物镀银工艺已经应用了近200年,目前仍有约90%的镀银生产线使用有毒的氰化物体系。因此,研发可工业化应用绿色环保的无氰镀银工艺具备重要的意义。本文通过大量实验,成功研发出以5,5-二甲基乙内酰脲为主配位剂的复合配位体系无氰镀银新技术,确定了镀液组成、工艺参数和工艺性能特征;利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱技术分别就镀层的微观形貌、晶相结构、元素组成进行了表征;循环伏安实验和电位阶跃实验研究了银在玻碳电极表面的电沉积机理,探讨了温度和添加剂对电结晶机理的影响;在新研发的无氰镀银工艺的基础上,研究了石墨银复合镀层的电镀制备方法,并对复合镀层进行了表征。本文的主要研究结果如下:(1)复合配位体系无氰镀银新工艺通过大量赫尔槽实验确定新工艺的镀液组成及工艺参数:硝酸银AgN03 30 g/L,主配位剂5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)80g/L,辅助配位剂烟酸(NA)40g/L,导电盐碳酸钾30 g/L,添加剂X-Ag(含表面活性剂SDS和光亮剂PEI-1500)5～15 mL/L,用氢氧化钾溶液或稀硝酸溶液调节至pH=10.5;在工艺参数为45～55 ℃,0.2～1.7A/dm2,磁力搅拌条件下,得到的银镀层平整光亮、状态均匀。无氰镀银镀液稳定性好,电流密度范围宽,镀液易于调整,电流效率高,镀层光亮、与铜基材结合力好。镀液电流效率约为99%,分散能力为56.8%,深镀能力可达100%。(2)银镀层性质及表征银镀层显微硬度为83HV,电阻率为1.83μΩ·cm,较高于纯银(1.65μΩ·cm)。扫描电子显微镜(SEM)结果表明镀层结晶细致、均匀;X射线衍射(XRD)结果显示银镀层的晶体结构为面心立方,(220)晶面择优取向;X射线光电子能谱(XPS)测试表明,银镀层表面有S、0、C、Ag等元素,镀层经Ar+刻蚀100 nm后,为Ag元素和极少量的C元素,银全部为0价态。(3)复合配位体系下玻碳电极表面电沉积银机理运用循环伏安和电位阶跃等实验方法,结合SH经典理论模型分析,成功获得了 Ag在玻碳电极(GCE)表面电沉积的成核机理及成核动力学参数,并分析了温度和添加剂对成核方式及成核动力学参数的影响。结果表明,阶跃电位从-750 mV负移至-825 mV,该体系下Ag在GCE表面的电沉积是由扩散控制的不可逆过程,遵循三维瞬时成核生长机理;扩散系数D变化不大,基本稳定在(7.61±0.34)×10-5 cm2·s-1;成核密度数N0则从 3.26 ×105 cm-2提高至 10.2×105 cm-2。银沉积初期的形貌观察,验证了其三维瞬时成核生长机理。温度和添加剂不影响银的电结晶机制。(4)电沉积石墨银复合材料成功地利用电沉积方法制备出Ag-5%C复合镀层。在光亮镀银电解液中,选择使用甲基纤维素钠(CMC)作为石墨的分散剂,发现当CMC浓度为100 mg/L、石墨浓度为8～10 g/L时,可得到Ag-5%C复合镀层;石墨颗粒均匀嵌于银镀层中。Ag-5%C复合镀层具有金属光泽,呈现银灰色。其显微硬度为109.6HV,电阻率为2.92μΩ·cm,虽高于银镀层,但低于化学包覆法制备的Ag-5%C复合材料。Ag-5%C复合镀层的耐磨损性能优于纯银镀层。