传统的镀铜体系主要是氰化镀铜体系，但氰化物的剧毒性严重污染环境。开发环保的无氰电镀工艺一直是学术界与产业界的迫切追求，也是实现电镀行业可持续发展的必由之路。本课题研究开发了一种能够替代氰化镀铜体系的碱性无氰电镀体系——HR 碱性无氰镀铜体系。 研究不同阴极电流密度分布下的镀层，结果说明：体系HR/Cu摩尔比范围应控制在3/1～5/1；CO32-的浓度与体系pH值有关，其最佳范围是0.6 mol/L～1.0 mol/L，pH值最佳范围为9.5～10；HR体系的最佳添加剂为乳酸，其最佳浓度为3.6g/L；温度的最佳范围是20℃～40℃；体系阴阳极面积之比范围为S 阴/S阳=0.5～2。因此该体系电沉积铜的工艺参数为Cu2+0.1mol/L，HR 0.4 mol/L,CO32-0.8 mol/L,乳酸3.6g/L，pH 9.7，S阴/S阳=1，体系电流密度为1A/dm2。 不同工艺下的阴阳极极化以及镀层的结晶取向和镀层形貌结果说明：游离HR络合剂能增强络合铜能力，增大阴极极化，并且使镀层的晶粒细化，但过高的游离HR络合剂含量不仅使得溶液的电流效率降低而且会使阳极传质过程受阻导致溶解不畅；CO32-是该体系的第二配体，能提高阴极极化，并能够使阳极溶解顺畅，使镀层细致光亮；乳酸添加剂能够吸附在阴极表面使得溶液析氢电位负移并且减缓了析氢的速度；温度的提高减小了阴极过程的浓差极化，能使溶液中的放电离子迅速迁移到阴极表面。 HR体系和氰化体系电沉积铜的电解液性能和镀层性能比较结果说明：HR镀铜体系的阴极电流效率，深镀能力及与不锈钢基体的结合力都大大优于氰化镀铜体系；而与锌基体、铁基体的结合力及镀层结晶取向与氰化镀铜体系相当；HR体系的分散能力不及氰化体系。因此从工艺上看，在对于分散能力要求不高的领域完全可以取代氰化体系。