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PCB電鍍鎳工藝介紹及故障原因與排除
1、作用與特性P C B(是英文Printed Circuie Board印制線路板的簡(jiǎn)稱)上用鍍鎳來(lái)作為貴金屬和賤金屬的襯底鍍層,對(duì)某些單面印制板,也常用作面層。對(duì)于重負(fù)荷磨損的一些表面,如開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、觸片或插頭金,用鎳來(lái)作為金的襯底鍍層,可大大提高耐磨性。當(dāng)用來(lái)作為阻擋層時(shí),鎳能有效地防止銅和其它金屬之間的擴(kuò)散。啞鎳/金組合鍍層常常用來(lái)作為抗蝕刻的金屬鍍層,而且能適應(yīng)熱壓焊與釬焊的要求,唯讀只有鎳能夠作為含氨類蝕刻劑的抗蝕鍍層,而不需熱壓焊又要求鍍層光亮的PCB,通常采用光鎳/金鍍層。鎳鍍層厚度一般不低于2.5微米,通常采用4-5微米。PCB低應(yīng)力鎳的淀積層,通常是用改性型的瓦特鎳鍍液和具有降低應(yīng)力作用的添加劑的一些氨基磺酸鎳鍍液來(lái)鍍制。我們常說(shuō)的PCB鍍鎳有光鎳和啞鎳(也稱低應(yīng)力鎳或半光亮鎳),通常要求鍍層均勻細(xì)致,孔隙率低,應(yīng)力低,延展性好的特點(diǎn)。2、氨基磺酸鎳(氨鎳)氨基磺酸鎳廣泛用來(lái)作為金屬化孔電鍍和印制插頭接觸片上的襯底鍍層。所獲得的淀積層的內(nèi)應(yīng)力低、硬度高,且具有極為優(yōu)越的延展性。將一種去應(yīng)力劑加入鍍液中,所得到的鍍層將稍有一點(diǎn)應(yīng)力。有多種不同配方的氨基磺酸鹽鍍液,典型的氨基磺酸鎳鍍液配方如下表。由于鍍層的應(yīng)力低,所以獲得廣泛的應(yīng)用,但氨基磺酸鎳穩(wěn)定性差,其成本相對(duì)高。3、改性的瓦特鎳(硫鎳)改性瓦特鎳配方,采用硫酸鎳,連同加入溴化鎳或氯化鎳。由于內(nèi)應(yīng)力的原因,所以大都選用溴化鎳。它可以生產(chǎn)出一個(gè)半光亮的、稍有一點(diǎn)內(nèi)應(yīng)力、延展性好的鍍層;并且這種鍍層為隨后的電鍍很容易活化,成本相對(duì)底。4、鍍液各組分的作用:主鹽──氨基磺酸鎳與硫酸鎳為鎳液中的主鹽,鎳鹽主要是提供鍍鎳所需的鎳金屬離子并兼起著導(dǎo)電鹽的作用。鍍鎳液的濃度隨供應(yīng)廠商不同而稍有不同,鎳鹽允許含量的變化較大。鎳鹽含量高,可以使用較高的陰極電流密度,沉積速度快 ,常用作高速鍍厚鎳。但是濃度過(guò)高將降低陰極極化,分散能力差,而且鍍液的帶出損失大。鎳鹽含量低沉積速度低,但是分散能力很好,能獲得結(jié)晶細(xì)致光亮鍍層。緩沖劑──硼酸用來(lái)作為緩沖劑 ,使鍍鎳液的PH值維持在一定的范圍內(nèi)。實(shí)踐證明,當(dāng)鍍鎳液的PH值過(guò)低,將使陰極電流效率下降;而PH值過(guò)高時(shí),由于H2的不斷析出 ,使緊靠陰極表面附近液層的PH值迅速升高,導(dǎo)致Ni(OH)2膠體的生成,而Ni(OH)2在鍍層中的夾雜,使鍍層脆性增加,同時(shí) Ni(OH)2膠體在電極表面的吸附,還會(huì)造成氫氣泡在電極表面的滯留,使鍍層孔隙率增加。硼酸不僅有PH緩沖作用,而且他可提高陰極極化,從而改善鍍液性能,減少在高電流密度下的“燒焦“現(xiàn)象。硼酸的存在還有利于改善鍍層的機(jī)械性能。陽(yáng)極活化劑──除硫酸鹽型鍍鎳液使用不溶性陽(yáng)極外,其它類型的鍍鎳工藝均采用可溶性陽(yáng)極。而鎳陽(yáng)極在通電過(guò)程中極易鈍化,為了保證陽(yáng)極的正常溶解,在鍍液中加入一定量的陽(yáng)極活化劑。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),CI—氯離子是最好的鎳陽(yáng)極活化劑。在含有氯化鎳的鍍鎳液中,氯化鎳除了作為主鹽和導(dǎo)電鹽外,還起到了陽(yáng)極活化劑的作用。在不含氯化鎳或其含量較低的電鍍鎳液中,需根據(jù)實(shí)際性況添加一定量的氯化鈉。 溴化鎳或氯化鎳還常用來(lái)作去應(yīng)力劑用來(lái)保持鍍層的內(nèi)應(yīng)力,并賦與鍍層具有半光亮的外觀。添加劑——添加劑的主要成份是應(yīng)力消除劑,應(yīng)力消除劑的加入,改善了鍍液的陰極極化,降低了鍍層的內(nèi)應(yīng)力,隨著應(yīng)力消除劑濃度的變化,可以使鍍層內(nèi)應(yīng)力由張應(yīng)力改變?yōu)閴簯?yīng)力。常用的添加劑有:萘磺酸、對(duì)甲苯磺酰胺、糖精等。與沒(méi)有去應(yīng)力劑的鎳鍍層相比,鍍液中加入去應(yīng)力劑將會(huì)獲得均勻細(xì)致并具有半光亮的鍍層。通常去應(yīng)力劑是按安培一小時(shí)來(lái)添加的(現(xiàn)通用組合專用添加劑包括防針孔劑等)。潤(rùn)濕劑——在電鍍過(guò)程中,陰極上析出氫氣是不可避免的,氫氣的析出不僅降低了陰極電流效率,而且由于氫氣泡在電極表面上的滯留,還將使鍍層出現(xiàn)針孔。鍍鎳層的孔隙率是比較高的,為了減少或防止針孔的產(chǎn)生,應(yīng)當(dāng)向鍍液中加入少量的潤(rùn)濕劑,如十二烷基硫酸鈉、二乙基已基硫酸鈉、正辛基硫酸鈉等,它是一種陰離子型的表面活性物質(zhì),能吸附在陰極表面上,使電極與溶液間的界面張力降低,氫氣泡在電極上的潤(rùn)濕接觸角減小,從而使氣泡容易離開(kāi)電極表面,防止或減輕了鍍層針孔的產(chǎn)生。5、鍍液的維護(hù)a)溫度——不同的鎳工藝,所采用的鍍液溫度也不同。溫度的變化對(duì)鍍鎳過(guò)程的影響比較復(fù)雜。在溫度較高的鍍鎳液中,獲得的鎳鍍層內(nèi)應(yīng)力低 ,延展性好,溫度加致50度C時(shí)鍍層的內(nèi)應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定。一般操作溫度維持在55--60度C。如果溫度過(guò)高,將會(huì)發(fā)生鎳鹽水解,生成的氫氧化鎳膠體使膠體氫氣泡滯留,造成鍍層出現(xiàn)針孔,同時(shí)還會(huì)降低陰極極化。所以工作溫度是很嚴(yán)格的 ,應(yīng)該控制在規(guī)定的范圍之內(nèi),在實(shí)際工作中是根據(jù)供應(yīng)商提供的最優(yōu)溫控值 ,采用常溫控制器保持其工作溫度的穩(wěn)定性。b)PH值——實(shí)踐結(jié)果表明,鍍鎳電解液的PH值對(duì)鍍層性能及電解液性能影響極大。在PH≤2的強(qiáng)酸性電鍍液中,沒(méi)有金屬鎳的沉積,只是析出輕氣 。一般PCB鍍鎳電解液的PH值維持在3—4之間 。PH值較高的鍍鎳液具有較高的分散力和較高的陰極電流效率。但是PH過(guò)高時(shí),由于電鍍過(guò)程中陰極不斷地析出輕氣,使陰極表面附近鍍層的PH值升高較快,當(dāng)大于6時(shí),將會(huì)有輕氧化鎳膠體生成,造成氫氣泡滯留,使鍍層出現(xiàn)針孔。氫氧化鎳在鍍層中的夾雜 ,還會(huì)使鍍層脆性增加。PH較低的鍍鎳液,陽(yáng)極溶解較好,可以提高電解液中鎳鹽的含量,允許使用較高的電流密度,從而強(qiáng)化生產(chǎn)。但是PH 過(guò)低 ,將使獲得光亮鍍層的溫度范圍變窄。 加入碳酸鎳或堿式碳酸鎳,PH值增加 ;加入氨基磺酸或硫酸,PH值降低,在工作過(guò)程中每四小時(shí)檢查調(diào)整一次PH值。c)陽(yáng)極——目前所能見(jiàn)到的PCB常規(guī)鍍鎳均采用可溶性陽(yáng)極 ,用鈦籃作為陽(yáng)極內(nèi)裝鎳角已相當(dāng)普遍。其優(yōu)點(diǎn)是其陽(yáng)極面積可做得足夠大且不變化,陽(yáng)極保養(yǎng)比較簡(jiǎn)單  。鈦籃應(yīng)裝入聚丙烯材料織成的陽(yáng)極袋內(nèi)防止陽(yáng)極泥掉入鍍液中。并應(yīng)定期清洗和檢查孔眼是否暢通。新的陽(yáng)極袋在使用前,應(yīng)在沸騰的水中浸泡。d)凈化——當(dāng)鍍液存在有機(jī)物污染時(shí),就應(yīng)該用活性炭處理。但這種方法通常會(huì)去除一部分去應(yīng)力劑(添加劑),必須加以補(bǔ)充。其處理工藝如下;(1)取出陽(yáng)極,加除雜水5ml/l,加熱(60—80度C)打氣(氣攪拌)2小時(shí)。(2)有機(jī)雜質(zhì)多時(shí),先加入3—5ml/lr的30%雙氧水處理,氣攪拌3小時(shí)。(3)將3—5g/l粉末狀活性在不斷攪拌下加入,繼續(xù)氣攪拌2小時(shí),關(guān)攪拌靜置4小時(shí),加助濾粉使用備用槽來(lái)過(guò)濾同時(shí)清缸。(4)清洗保養(yǎng)陽(yáng)極掛回,用鍍了鎳的瓦楞形鐵板作陰極,在0.5—0.1安/平方分米的電流密度下進(jìn)行拖缸8—12小時(shí)(當(dāng)鍍液存在無(wú)機(jī)物污染影響質(zhì)量時(shí),也常采用)(5)換過(guò)濾芯(一般用一組棉芯一組碳芯串聯(lián)連續(xù)過(guò)濾,按周期性便換可有效延期大處理時(shí)間,提高鍍液的穩(wěn)定性),分析調(diào)整各參數(shù)、加入添加劑潤(rùn)濕劑即可試鍍。e)分析——鍍液應(yīng)該用工藝控制所規(guī)定的工藝規(guī)程的要點(diǎn),定期分析鍍液組分與赫爾槽試驗(yàn),根據(jù)所得參數(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)部門(mén)調(diào)節(jié)鍍液各參數(shù)。f)攪拌——鍍鎳過(guò)程與其它電鍍過(guò)程一樣 ,攪拌的目的是為了加速傳質(zhì)過(guò)程,以降低濃度變化,提高允許使用的電流密度上限。對(duì)鍍液進(jìn)行攪拌還有一個(gè)十分重要的作用,就是減少或防止鍍鎳層產(chǎn)生針孔。因?yàn)?,電鍍過(guò)程中,陰極表面附近的鍍離子貧乏,氫氣的大量析出 ,使PH值上升而產(chǎn)生氫氧化鎳膠體,造成氫氣泡的滯留而產(chǎn)生針孔。加強(qiáng)對(duì)留鍍液的攪拌,就可以消除上述現(xiàn)象。常用壓縮空氣、陰極移動(dòng)及強(qiáng)制循環(huán)(結(jié)合碳芯與棉芯過(guò)濾)攪拌。g)陰極電流密度——陰極電流密度對(duì)陰極電流效率、沉積速度及鍍層質(zhì)量均有影響。測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)采用PH較底的電解液鍍鎳時(shí),在低電流密度區(qū),陰極電流效率隨電流密度的增加而增加;在高電流密度區(qū),陰極電流效率與電流密度無(wú)關(guān),而當(dāng)采用較高的PH電鍍液鎳時(shí),陰極電流效率與電流密度的關(guān)系不大。與其它鍍種一樣,鍍鎳所選取的陰極電流密度范圍也應(yīng)視電鍍液的組分、溫度及攪拌條件而定,由于PCB拼板面積較大,使高電流區(qū)與低電流區(qū)的電流密度相差很大,一般采用2A/dm2為宜。6、故障原因與排除a) 麻坑:麻坑是有機(jī)物污染的結(jié)果。大的麻坑通常說(shuō)明有油污染。攪拌不良,就不能驅(qū)逐掉氣泡,這就會(huì)形成麻坑。可以使用潤(rùn)濕劑來(lái)減小它的影響,我們通常把小的麻點(diǎn)叫針孔,前處理不良、有金屬什質(zhì)、硼酸含量太少、鍍液溫度太低都會(huì)產(chǎn)生針孔,鍍液維護(hù)及工藝控制是關(guān)鍵,防針孔劑應(yīng)用作工藝穩(wěn)定劑來(lái)補(bǔ)加。b) 粗糙、毛刺 :粗糙就說(shuō)明溶液臟,充分過(guò)濾就可糾正(PH太高易形成氫氧化物沉淀應(yīng)加以控制)。電流密度太高 、陽(yáng)極泥及補(bǔ)加水不純帶入雜質(zhì),嚴(yán)重時(shí)都將產(chǎn)生粗糙及毛刺。c) 結(jié)合力低:如果銅鍍層未經(jīng)充分去氧化層,鍍層就會(huì)剝落現(xiàn)象,銅和鎳之間的附著力就差 。如果電流中斷 ,那就將會(huì)在中斷處 ,造成鎳鍍層的自身剝落,溫度太低嚴(yán)重時(shí)也會(huì)產(chǎn)生剝落。d) 鍍層脆、可焊性差:當(dāng)鍍層受彎曲或受到某種程度的磨損時(shí),通常會(huì)顯露出鍍層脆。這就表明存在有機(jī)物或重金屬什質(zhì)污染,添加劑過(guò)多、夾帶的有機(jī)物和電鍍抗蝕劑,是有機(jī)物污染的主要來(lái)源,必須用活性炭加以處理,添加濟(jì)不足及PH過(guò)高也會(huì)影響鍍層脆性。e) 鍍層發(fā)暗和色澤不均勻 :鍍層發(fā)暗和色澤不均勻,就說(shuō)明有金屬污染。因?yàn)橐话愣际窍儒冦~后鍍鎳,所以帶入的銅溶液是主要的污染源。重要的是 ,要把掛具所沾的銅溶液減少到最低程度。為了去除槽中的金屬污染 ,尤其是去銅溶液應(yīng)該用波紋鋼陰極,在2~5安/平方英尺的電流密度下,每加侖溶液空鍍5安培一小時(shí)。前處理不良、低鍍層不良、電流密度太小、主鹽濃度太低、電鍍電源回路接觸不良都會(huì)影響鍍層色澤。f) 鍍層燒傷 :引起鍍層燒傷的可能原因:硼酸不足,金屬鹽的濃度低、工作溫度太低、電流密度太高、PH太高或攪拌不充分。g) 淀積速率低: PH值低或電流密度低都會(huì)造成淀積速率低。h) 鍍層起泡或起皮:鍍前處理不良、中間斷電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、有機(jī)雜質(zhì)污染 、電流密度過(guò)大、溫度太低、PH太高或太低、雜質(zhì)的影響嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生起泡或起皮現(xiàn)象。I)陽(yáng)極鈍化:陽(yáng)極活化劑不足,陽(yáng)極面積太小電流密度太高。
2018-02-06
酸性光亮鍍銅層發(fā)霧發(fā)花的六大因素
酸鹽光亮鍍銅液的基礎(chǔ)成分是硫酸銅、硫酸和市上有售的光亮劑。硫酸銅是供給鍍液中的銅離子,硫酸能起到防止銅鹽水解,提高鍍液導(dǎo)電能力和陰極極化作用,光亮劑則在相應(yīng)的溶液溫度和電流密度的配合下能獲得光亮似鏡的銅層質(zhì)量。硫酸鹽光亮鍍銅工藝在電子工業(yè)中主要用在印制線路板和鍍光亮鎳之前的底層,以提高光亮鍍鎳層的光亮度并縮短光亮鍍鎳時(shí)間。工藝技術(shù)上由于鋼鐵件不經(jīng)預(yù)鍍是不能直接鍍銅的,故鍍銅前、后處理工藝要掌握好。溶液維護(hù)方法除上述基礎(chǔ)成分之外,還要控制好十二烷基硫酸鈉濃度和氯離子濃度,且陽(yáng)極的合理選用,以防一價(jià)銅的形成。酸性亮銅溶液中鍍出鍍件出現(xiàn)霧狀、發(fā)花主要與以下因素有關(guān)。(1)十二烷基硫酸鈉含量過(guò)低。這時(shí)可加入適量的十二烷基硫酸鈉予以驗(yàn)證,如未見(jiàn)有所改觀則可予以否定。  (2)聚二硫二丙烷硫酸鈉過(guò)高。這時(shí)可采取適當(dāng)稀釋溶液并補(bǔ)充適量其他光亮劑,若見(jiàn)有效即可認(rèn)為是聚二硫二丙烷硫酸鈉過(guò)高,可按比例予以調(diào)整,也可用雙氧水來(lái)降低其含量。(3)溶液遭到油污禱染??梢杂萌庋塾^察,也可用雙氧水、活性!炭聯(lián)合處理,處理后加足光亮劑、添加劑后試鍍,確認(rèn)有效后可按此{(lán)法進(jìn)行處理,此法也適用除去溶液中的有機(jī)雜質(zhì)。  (4)氰化鍍銅前或后工件表面未經(jīng)清洗干凈,有油污或有鍍液。(5)配送的電流密度過(guò)小。這時(shí)可提高電流密度做驗(yàn)證試驗(yàn)。   (6)溶液中有鐵雜質(zhì)的存在。酸性鍍銅溶液中存在少量鐵離子對(duì)鍍銅層質(zhì)量無(wú)明顯影響,這是因?yàn)殂~的電位較正之故,但當(dāng)鐵的含量過(guò)高時(shí)也會(huì)出現(xiàn)鍍層發(fā)花,確定原因可通過(guò)化驗(yàn)證實(shí)。
2018-02-06
酸性鍍銅光亮劑的作用原理
酸性光亮硫酸鹽鍍銅電流效率高,出光速度快,高整平,全光亮,無(wú)毒,成本低,廢水處理簡(jiǎn)單,廣泛適用于裝飾性五金塑料電鍍、電鑄和對(duì)印制電路的電鍍或其他打底鍍層。目前對(duì)于酸性鍍銅光亮劑的種類、商品代號(hào)很多,對(duì)酸性光亮鍍銅的作用機(jī)理公開(kāi)發(fā)表的也不少。為此,談?wù)勎覍?duì)酸性鍍銅光亮劑(M,N,P,SP,MT-580)在生產(chǎn)實(shí)踐中的一些粗淺體會(huì)和認(rèn)識(shí)。對(duì)于添加劑的正確使用,必須根據(jù)添加劑的化學(xué)性質(zhì),及其在電化學(xué)過(guò)程中的作用機(jī)理加以組合和調(diào)整。對(duì)于鍍層的光亮度不在于添加劑的絕對(duì)含量,而在于添加劑的相對(duì)組合。由于鍍液中加入不同種類的添加劑,包括氯離子在內(nèi),金屬離子在形成表面絡(luò)合物時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)較為復(fù)雜,因而控制各種添加劑之間的相對(duì)含量是非常重要,要注重添加劑之間的協(xié)同效應(yīng)和聯(lián)合作用。因?yàn)榧尤敫鞣N添加劑的作用是各不相同的,形成表面絡(luò)合物的形態(tài)是多樣的,而各種絡(luò)合物的離解和放電還原,在電場(chǎng)中所獲得的能量大小也各不相同,就在這比較復(fù)雜的體系中造成一個(gè)放電速率比較均勻和能量變化較寬的陰極電極過(guò)程。這也就是說(shuō)在陰極不同的電流密度區(qū)都有較均勻的電沉積速度,有助于整平性和光亮度的提高。如若單獨(dú)使用或其過(guò)量都不能得到滿意的銅鍍層。這是因?yàn)閱为?dú)使用,在陰極表面形成的表面絡(luò)合物存在的形體單一或在過(guò)量的情況下控制了其它添加劑的締合作用,造成放電速率不均勻性和能量變化的單調(diào)性,在其電化學(xué)過(guò)程中無(wú)助于整平性和光亮度的提高。由于添加的各種添加劑分子量的大小不一,分子結(jié)構(gòu)中的原子基團(tuán)或功能團(tuán)的分布,決定了各添加劑物理的、化學(xué)的,特別在電化學(xué)過(guò)程中的電極行為。我們可以從有機(jī)添加劑的微分電容可知,各種有機(jī)添加劑都有一定的吸附電位和脫附電位。從分子結(jié)構(gòu)決定它們的吸附電位的大小,從配位原子決定了它們對(duì)金屬離子的絡(luò)合強(qiáng)度,所以我們對(duì)添加劑的組合調(diào)整要根據(jù)理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則,通過(guò)試驗(yàn)加以確定。在酸性光亮鍍銅液中,光亮劑的使用都不單獨(dú)使用,常與聚乙二醇等表面活性物質(zhì)組成“混合添加劑”共同使用。據(jù)初步分析,這樣使用的原因,可以增強(qiáng)吸附膜的致密度和穩(wěn)定性,即更有利于提高陰極極化作用。例1:聚二硫二丙烷磺酸鈉NaO3(CH2)3-S-S-(CH2)SO3Na(SP),由于分子結(jié)構(gòu)決定了它們?cè)陉帢O表面形成的吸附膜呈“K”字形,所以陰極表面并沒(méi)有完全被添加劑所覆蓋,而這些放電離子在這些漏蓋的部位放電就很順利。正因?yàn)槿绱?,?dāng)N或M過(guò)量時(shí),陰極極化值增加,影響鍍層質(zhì)量,只需添加少量的SP調(diào)節(jié)來(lái)改變陰極的界面結(jié)構(gòu),使其吸附電位范圍變窄一些,電容值增加一些,使吸、脫電位適中,便可獲得光亮鍍層。SP聚二硫二丙烷磺酸鈉性狀:白色結(jié)晶體     含量:98%作用與機(jī)理:SP在酸銅鍍液中作為晶粒細(xì)化劑,提高電流密度,與M、N、PN、GISS、AESS配合使用效果非常顯著,它的使用范圍很寬,可隨溫度增減,在15℃—40℃范圍內(nèi)用量為O.015—0.04g/L,如含量過(guò)低光亮度便會(huì)下降,高電區(qū)產(chǎn)生毛刺或燒焦;過(guò)高,鍍層會(huì)產(chǎn)生白霧,也會(huì)造成低電區(qū)不良,可加入少量N或電解處理。鍍液含量:0.01—0.02g/L消耗量:0.5-0.8g/KAH包裝:250g塑瓶 1000g塑袋 10kg、25kg紙箱例2: 2-疏基苯駢咪唑(M)2-mecaptobenzimidazole含量:99%性狀:微黃色結(jié)晶味苦,不溶于水,溶于堿性溶液作用與機(jī)理:M可在寬廣的溫度范圍內(nèi)鍍出整平極佳和韌性良好的全光亮鍍層,它是良好的光亮劑和整平劑,可以擴(kuò)大鍍層的光亮范圍,還可以使N的作用發(fā)揮到很大限度.當(dāng)鍍液中M含量過(guò)低時(shí)鍍層的光亮度.整平性均會(huì)下降,在低電流密度區(qū)也不光亮.M含量過(guò)高時(shí),鍍層表面會(huì)產(chǎn)生細(xì)麻沙狀,甚至產(chǎn)生桔皮狀或燒焦,低電流密度區(qū)鍍層厚度也會(huì)下降,此時(shí)可少量加入P或SP來(lái)調(diào)節(jié)或電解處理。鍍液含量:0.0003—0.001g /L消耗量:0.06g/KAH包裝:100g塑瓶 200g塑瓶 500g塑袋例3:乙撐硫脲(N)Disolfstay sulfourea含量:99%性狀:白色結(jié)晶體,溶于熱水,味苦。作用與機(jī)理:N和M一樣可以在寬廣的溫度范圍內(nèi)鍍出整平性.柔韌性良好的鍍層,它的溫度范圍很寬,加入少量便可獲得極好效果.在鍍液中N的含量過(guò)低時(shí)光亮度.整平性均會(huì)下降,尤其是低電流密度區(qū)光亮度較差或發(fā)紅.N的含量過(guò)高時(shí),鍍層會(huì)產(chǎn)生樹(shù)枝狀光亮條紋.整平性能下降,一般可加入SP、M或電解處理。鍍液含量:0.0002—0.001g/L消耗量:0.05g/KAH包裝:100g塑瓶 250g塑瓶 1000g塑袋例4:聚乙二醇(P)   PEG6000-10000  polyglycol性狀:乳白色結(jié)晶體含量:98%分子量:6000/8000/10000作用與機(jī)理:P必需和其它酸銅中間體組合使用,方可獲得全光亮鍍層,鍍液中P含量過(guò)低時(shí)光亮度、整平性能均會(huì)下降;含量過(guò)高時(shí),結(jié)合力會(huì)顯著下降,需大處理解決。鍍液含量:0.05-0.1g/L消耗量:0.4-0.6g/KAH包裝:1000g塑袋  25kg紙箱例5:酸銅潤(rùn)濕劑 (MT-580)含量:50%性狀:無(wú)色液體,低泡,易溶于水作用與機(jī)理:在酸性鍍銅槽液中,適量加入MT-580能有效的防止針孔產(chǎn)生,其走位性、整平性特別優(yōu)良。無(wú)憎水膜,且能有效地抑制光劑的分解,提高槽液的穩(wěn)定性,是染料體系光劑及傳統(tǒng)M、N體系光劑的優(yōu)良載體,可完全取代聚乙二醇。鍍液含量:0.1—0.2lg/L消耗量:10-20ml/KAH包裝:20kg防盜塑桶儲(chǔ)存:存放在通風(fēng)陰涼干燥處當(dāng)CL-離子含量偏低時(shí),在陰極區(qū)形成的表面絡(luò)合物主要以dsp2型絡(luò)離子形式存在,Cu2+→Cu+還原所需的活化能升高不利于二價(jià)銅的分步還原,必然造成二價(jià)銅直接向零價(jià)銅反應(yīng)的可能。這就平時(shí)觀察到的當(dāng)CL-離子含量偏低時(shí)出現(xiàn)的整平性差,鍍層粗糙有針孔,甚至燒焦。這是由于陰極區(qū)形成的dspz型絡(luò)離子穩(wěn)定性過(guò)強(qiáng),而造成陰極極化值增高。也就是說(shuō)CL-離子偏低導(dǎo)致陰極電化學(xué)極化過(guò)強(qiáng)。如當(dāng)CL-離子含量過(guò)量時(shí),陰極區(qū)的表面絡(luò)合物主要以sp3d2型形式存在,降低了陰極的極化。所以當(dāng)CL-含量偏高時(shí),銅鍍層的光亮度下降和低電流密度區(qū)不亮。這就是說(shuō)適量的CL-離子能使陰極得電子反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換達(dá)到平衡,有效地調(diào)節(jié)Cu2+→Cu+的反應(yīng)速度和陰極極化。在酸性鍍銅添加劑中選用了含有化學(xué)行為特別活潑的官能團(tuán)硫羧基、巰基、胺基的雜環(huán)化合物,這類添加劑在電化學(xué)過(guò)程中既能與Cu2+組成穩(wěn)定的dsp2型絡(luò)離子,又能與Cu2+形成SP型絡(luò)離子。有效地控制了Cu2+→Cu0的反應(yīng),同時(shí)又增強(qiáng)了陰極極化。適量的CL-離子能增強(qiáng)聚乙二醇對(duì)電流的阻化作用,增強(qiáng)了陰極極化。由于CL-離子的締合,給Cu2+的dsp2型絡(luò)離子的還原以一個(gè)額外能量的補(bǔ)充,調(diào)節(jié)了Cu2+→Cu+的反應(yīng)速度,有效地控制銅離子的分布還原。同時(shí)CL-又同Cu+形成難溶性的氯化亞銅吸附膜,減慢了Cu+→Cu0的得電子反應(yīng)。生產(chǎn)的氯化亞銅、硫化亞銅共同組成的吸附膜在聚乙二醇的協(xié)同作用下,阻礙了吸附銅原子的表面擴(kuò)散,從而使擴(kuò)散成為沉積機(jī)理中的速率控制步驟。這些因素都有利于銅離子的分布還原和定向沉積??梢哉f(shuō)CL-離子是整個(gè)電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換的調(diào)節(jié)劑。
2018-02-06
鋅合金壓鑄件的前鍍實(shí)踐
鋅合金壓鑄件的前鍍實(shí)踐江蘇夢(mèng)得電鍍化學(xué)品有限公司 步華  杭東良 (212341)摘要:詳細(xì)介紹了鋅合金壓鑄件的前鍍工藝和方法,特別強(qiáng)調(diào)了鋅合金壓鑄件鍍前處理和預(yù)鍍?cè)谡麄€(gè)電鍍工藝過(guò)程中的重要性。關(guān)鍵詞:鋅合金壓鑄件、鍍前處理、前鍍、氰化預(yù)鍍黃銅、氰化預(yù)鍍銅1) 前言:鋅合金壓鑄件(成分合格、壓鑄件工藝合格、毛坯無(wú)疵病)的電鍍過(guò)程中存在起泡、結(jié)合力指標(biāo)率低、蝕點(diǎn)等問(wèn)題,筆者在接觸鋅合金壓鑄件電鍍過(guò)程中通過(guò)數(shù)年的實(shí)踐??偨Y(jié)出鋅合金壓鑄件電鍍不良品80%的病因出在鍍前處理和前鍍工藝。鋅合金基材不同于銅基材可以退鍍、重新拋光、回鍍。目前還沒(méi)有一種理想的退鍍劑可退去鋅基上銅、鎳而不腐蝕基件?;劐兂杀据^高且合格率低,可以書(shū)哦鋅合金壓鑄件因電鍍存在起泡結(jié)合力差,蝕點(diǎn)等引起的次品就是廢品。所以說(shuō)要想獲得良好的鍍層鍍前處理和預(yù)鍍是關(guān)鍵。2) 鍍前處理2.1 磨光零件首先應(yīng)磨去表面的毛刺、分模線、飛邊等表面缺陷。其方法有三種。一、 布輪磨光。俗稱打邊沙。在布輪或連續(xù)布帶上粘附粒度為0.069~0.045mm磨料以黃油膏為輔助磨料。新粘的磨料用前要倒去銳角,布輪磨光零件表面時(shí),一般用1100~1400m/mm的速度,磨光時(shí)不得干磨,磨光的壓力也不宜大。這樣才能夠防止零件的局部過(guò)熱和避免摸削量過(guò)多。二、 滾光。在裝有磨料(花崗石陶瓷)和滾光液(5% 38洗凈劑、3%除蠟水余量水)的滾筒中進(jìn)行滾動(dòng)磨光。磨料與零件的重量比約為2.25:1。滾筒轉(zhuǎn)速不宜高,以防沖擊搭壞零件表面,通常為以5γ/min為好,時(shí)間為1.5-2h。三、 振光。在裝有磨料和振光液(1%NaCN、1%38洗凈劑余量水)的振動(dòng)筒內(nèi)進(jìn)行振動(dòng)磨光,振動(dòng)頻率為10-50HZ,振幅08-6.4mm,時(shí)間為1-4h。2.2 拋光拋光使零件獲得機(jī)械的整平和光亮。拋光應(yīng)采用整體布輪,先用黃油膏粗拋后再用白油膏精拋,拋光時(shí)應(yīng)注意少用、勤用拋光膏,因?yàn)閽伖飧喽鄷r(shí)會(huì)使拋光蠟粘在零件的凹處,給除油帶來(lái)困難,拋光膏少時(shí)會(huì)使零件表面局部過(guò)熱而出現(xiàn)密集的細(xì)麻點(diǎn),鍍后此處易產(chǎn)生氣泡,特別是經(jīng)烘烤后出現(xiàn)氣泡,往往使電鍍工作者步入誤處,錯(cuò)認(rèn)為是基體材料問(wèn)題。拋光輪直徑和轉(zhuǎn)速不宜太高,****圓周速度不應(yīng)超過(guò)2150m/min。較小的或復(fù)雜零件采用1100~1600m/min的較低速度。不應(yīng)破壞零件表面的改密層,以防止和減少表層下面空隙的暴露,做到輕拋輕放。精拋以后要用柔軟物隔開(kāi),排放整齊。以防擦傷碰傷。拋光后用白粉擦拭,除去殘留的拋光膏,送電鍍部做到即拋即鍍。3) 脫脂3.1預(yù)先脫脂用有機(jī)溶劑或表面活性劑、分散劑(常用冷脫液)將零件表面上的殘留拋光膏和油污基本清除干凈這樣可縮短后面堿液脫脂的時(shí)間,從而減輕對(duì)零件的浸蝕。這一工序應(yīng)在拋光后盡早進(jìn)行,不宜超過(guò)12h。否則殘留的拋光蠟固化干燥而難以除去。3.2 堿液脫脂Na2CO3                      15g/L         Na3PO4?12H2O               15g/L        Na2SiO3                      10g/L        除蠟水                      5ml/L        T                           70-80℃        t                           1-2min(配合超聲波除油效果更佳)3.3 酸液脫脂去氧化皮濃H2SO4                   1份         緩蝕劑(硫脲)             8g/Kg         T                          70℃         t                         20-40S(第一次)         t                         8S(第二次)3.4 電解脫脂Na2CO3                      15g/L         Na3PO4?12H2O               15g/L        Na2SiO3                      10g/L        T                           60-70℃        DK                         3-5A/dm2        t                           15-40S3.5 技術(shù)和工藝要求1、鋅合金壓鑄件有自己的特點(diǎn),他的主要成分為鋅和鋁,壓鑄時(shí)的偏析現(xiàn)象會(huì)使表面某些部位產(chǎn)生富鋁和富鋅相,強(qiáng)堿能使鋁,強(qiáng)酸能鋅優(yōu)先溶解。在表面上形成針孔并在其間殘存溶液。電鍍后即容易產(chǎn)生氣泡,結(jié)合力差。為此鋅壓鑄件的除油工藝優(yōu)選顯得更為重要。通常采用堿酸化學(xué)與電解除油組合進(jìn)行。2、除油過(guò)程中水洗一定要徹底,除油后工件經(jīng)活化水洗后應(yīng)不破水與水親合不應(yīng)因除油不徹底存在殘留拋光蠟,經(jīng)酸銅加厚后而產(chǎn)生蝕點(diǎn)(爛點(diǎn))。3、除油溶液應(yīng)保持一定的濃度和純度,定期更換。以防異金屬離子濃度達(dá)到一定值時(shí)而產(chǎn)生置換層,影響鍍層的結(jié)合力,特別是除油液應(yīng)與鐵基件、銅基件分開(kāi)進(jìn)行。這一點(diǎn)往往被電鍍工作者所忽略。4) 弱浸蝕通常采用3%氫氟酸進(jìn)行酸性浸蝕,因酸性浸蝕溶液濃度、純度、浸蝕時(shí)間在操作過(guò)程中往往難以控制。因而因附著力不良而造成鍍后氣泡往往較多。我們可以采用對(duì)金屬雜質(zhì)容忍性較高的堿性浸蝕。30%NaCN,30%間硝基苯磺酸鈉。時(shí)間為30-50S。經(jīng)浸蝕后將除油清洗后殘留的掛灰全部除去使基體充分暴露。5)活化為了進(jìn)一步提高鍍層的附著力,使基體的晶格充分暴露,必須進(jìn)行活化?;罨蛇x擇酸活化堿活化。酸活化可在2%的HF中活化時(shí)間5S。經(jīng)水洗后浸NaCN液帶電入槽。堿活化可在3-10g/LnaCN溶液中活化后不水洗直接帶電入槽。6)前鍍預(yù)鍍銅層厚度不應(yīng)小于7μm,因?yàn)殄冦~層可以擴(kuò)散到鋅基中形成較脆的銅鋅合金中間層,影響結(jié)合力。而鍍銅層越薄則擴(kuò)散作用發(fā)生得越快。當(dāng)鋅基暴露時(shí)進(jìn)酸銅后易產(chǎn)生蝕點(diǎn),造成不應(yīng)有的損失。因而鋅合金壓鑄件的前鍍應(yīng)采用分散能力和覆蓋能力較好的氰化鍍銅電解液預(yù)鍍,前鍍可采用預(yù)鍍氰化黃銅,預(yù)鍍氰化銅組合進(jìn)行。6.1預(yù)鍍氰化黃銅                      6.2  預(yù)鍍氰化 CuCN             20-25g/L            CuCN               20-25g/L 游離NaCN(總)   40-45g/L           游離                 8-12g/L [Zn(CN)2]        8-14g/L            Na2CO3              30g/L MP3?H2O          0.3-0.8ml/L         KNaC4H4O ?4H2O   10-20g/L pH                9.8-10.5            pH                  10.5 T                 15-35℃            T                   50-60℃ DK               05-1.5A/dm2               DK                  05-1.5A/dm2 t                 1min                 t                   1min 陽(yáng)極              移動(dòng)6.3技術(shù)與工藝要求1.預(yù)鍍氰化黃銅    預(yù)鍍氰化銅必須進(jìn)行二道水洗以防Zn+的帶入。2.工件應(yīng)全部覆蓋上銅層且須致密呈半光亮微紅色。3.嚴(yán)格控制陽(yáng)極電流密度和陰陽(yáng)極面積比   S陽(yáng):S陰=2:1~3:14.陽(yáng)極不能使用含磷的銅陽(yáng)極,采用電解銅板或電解銅角,鈦筐陽(yáng)極袋一并使用。5.控制鍍液的pH值,pH太高使陰極電流效率下降且腐蝕鋅基體,應(yīng)控制在10.5左右。6.碳酸鈉應(yīng)控制在30-55g/L,以防鍍層的麻沙與粗糙。7.嚴(yán)格控制金屬銅與游離NaCN的比值。Cu:CN ̄(游離)=1:0.5~0.6。8.可以使用活性炭連續(xù)過(guò)濾,減少有機(jī)物的污染,以防鍍層的粗糙。9.鍍液溫度應(yīng)控制在50-55℃之間,減少NaCN的分解,維護(hù)鍍液的穩(wěn)定。10.預(yù)鍍氰化黃銅時(shí),開(kāi)始時(shí)給予沖擊電流,以防止因置換作用而造成鍍層結(jié)合力不良。7) 小結(jié)鋅合金壓鑄前鍍是整個(gè)電鍍過(guò)程中的關(guān)鍵。必須控制鍍前處理和預(yù)鍍的工藝和方法。鍍前處理特別要注意除油液活化液的濃度和純度要做到定期更換水洗要徹底干凈。工件不能長(zhǎng)時(shí)間擱置在空中、水中、空氣中易形成的氧化物難以徹底清除造成結(jié)合力不良。水中的水膜也會(huì)造成鍍層起泡。預(yù)鍍特別要注意預(yù)鍍層達(dá)到一定的厚度才可能進(jìn)入下步工序電鍍,以及鍍液維護(hù)。工件掉入槽中要及時(shí)撈出,定期分析,定期過(guò)濾槽液(清缸),只要按工藝規(guī)程去做。鋅合金壓鑄件電鍍良好的合格率是可以做到的。前鍍過(guò)程中出現(xiàn)故障可以返回重新除油,鍍層不良可退鍍?cè)倩劐?,而不?yīng)鍍了光亮酸性鍍銅或光亮鎳之后才發(fā)現(xiàn)不良品的起因是前鍍故障而造成不應(yīng)有的損失。[參考文獻(xiàn)]1.曾華梁 《電鍍工藝手冊(cè)》     北京機(jī)械工業(yè)出版社   20022.王士逯  《常用電鍍問(wèn)題解答》    機(jī)械工業(yè)出版社   20013.沈品華   吳久章等《電鍍技術(shù)教材》  上海市腐蝕科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)4.李鴻年《電鍍實(shí)用工藝》   北京國(guó)防工業(yè)出版社   19905.上海輕工業(yè)??茖W(xué)校編  《電鍍?cè)砼c工藝》   上??茖W(xué)出版社  1978
2018-02-06
新型酸銅光亮劑中間體的研究與探討
新型酸銅光亮劑中間體的研究與探討江蘇夢(mèng)得電鍍化學(xué)品有限公司 步華  杭東良 (212341)摘要:介紹PN、TPS、AESS、GISS、MESS作為酸性鍍銅光亮劑中的幾種新型中間體在整個(gè)光亮劑中的綜合作用。關(guān)鍵詞:低走位劑、高溫載體、整平能力1) 前言全光亮酸性鍍銅因鍍層有良好韌性,鍍液具有良好的光亮整平性及較快的沉積速度因而在塑料電鍍金屬銅-鎳-鉻裝飾性電鍍及印刷板孔金屬化電鍍以及電鑄中占有重要的位置。要達(dá)到良好的效果充分發(fā)揮其長(zhǎng)處關(guān)鍵在于光亮劑。對(duì)于光亮劑的研究,世界各國(guó)廣泛地開(kāi)展這方面的工作,化了很大的力量研究硫脲衍生物,并開(kāi)始研究其它染料以及含羥基的雜環(huán)化合物和聚醚化合物等光亮劑和整平劑。近二十年國(guó)內(nèi)很多單位也進(jìn)行了酸性鍍銅光亮劑的研究并取得了明顯的效果。走民族之路,樹(shù)國(guó)際品牌,國(guó)產(chǎn)光亮劑已取代了進(jìn)口光亮劑,在某些方面也優(yōu)勝進(jìn)口光亮劑。2) 酸性光亮鍍銅的添加劑酸性鍍銅要獲得細(xì)結(jié)晶、高光澤、高整平的鏡面效果須加入光亮劑、整平劑和表面活性劑等三類添加劑。2.1 光亮劑,S類光亮劑主要為Na和H主要擢用晶粒細(xì)化,增強(qiáng)高電流密度區(qū)光亮度與整平劑配合發(fā)揮作用。主要成分為有機(jī)含硫磺酸鹽主要發(fā)光基團(tuán)等類型。高檔次的光亮劑中間體有醇硫基丙烷磺酸鈉(HP),二甲基甲酰胺基磺酸鈉(TPS),噻咪啉基二硫代丙烷磺酸(SH110)。HP是作用于酸性鍍銅液中取代傳統(tǒng)SP(聚二硫二丙烷磺酸鈉)的晶粒細(xì)化劑與SP相比具有鍍層顏色清晰白亮,用量范圍寬多加不發(fā)霧,低位效果好等優(yōu)點(diǎn)。TPS性能與SP相仿其高區(qū)走位性能優(yōu)良光亮劑組分性能較易控制是取代SP的新一代高性能酸銅中間體;SH110作用與SP基本相同,其不同之處它是晶粒細(xì)化劑與整平劑結(jié)合的產(chǎn)物該工藝特別適用于線路板電鍍及電鑄銅。2.2 整平劑,多為雜環(huán)化合物和染料主要作用對(duì)低區(qū)的光亮度和整平性有很好的作用。高檔次的整平劑中間體有四氫噻唑硫酮(H1)聚乙烯亞胺烷基化合物(GISS),脂肪胺乙氧基磺化物(AESS),巰基咪唑丙磺酸鈉(MESS),偶氮嗪染料(MDD),H1具有極強(qiáng)的整平性是取代N(乙撐硫脲)的優(yōu)良整平劑,GISS是聚乙烯亞胺在特定的條件下縮合而成的高性能走位劑,低電流密度區(qū)走位性能優(yōu)良。AESS是一種強(qiáng)力的酸銅走位劑,鍍液中加入AESS能明顯改善低電流密度區(qū)光亮度整平性,同時(shí)還具備一定的潤(rùn)濕效果。MESS是優(yōu)良的中低位光亮劑能取代M(2-巰基苯駢咪唑)與M相比具有很強(qiáng)的水溶性和整平性適當(dāng)增加槽液不會(huì)渾濁及鍍層不會(huì)產(chǎn)生麻沙。MDD染料為強(qiáng)整平低位走位劑,能使鍍層特別飽滿光亮。2.3 表面活性劑在酸性鍍銅電解液中,若單獨(dú)加入光亮劑,對(duì)鍍層的光亮效果是不顯著的,還必須加入表面活性劑才能獲得光亮和具有一定整平性的鍍層。在酸性光亮鍍銅液中采用的表面活性劑。以非離子表面活性劑具有更好的效果和穩(wěn)定性的晶粒細(xì)化作用。有時(shí)還可加入少量陰離子表面活性劑作分散劑,對(duì)改善鍍層質(zhì)量亦有一定效果。常用的非離子表面活性劑聚乙二醇(P)分子量有6000,8000,10000;潤(rùn)濕劑MT—100,P必須和光亮劑、整平劑組合使用方可獲得全光亮鍍層,MT—100為琥珀酸酯鈉鹽,低泡潤(rùn)濕劑能提高鍍液的均鍍能力,使高低電流密度區(qū)沉積的鍍層均勻一致。3) PN在酸性鍍銅光亮劑的作用聚乙烯亞胺烷基鹽(PN)是聚乙烯亞胺季胺化的衍生物,是一種高分子陽(yáng)離子的聚合物,作用于酸性鍍銅液中,既是整平劑又是低區(qū)光亮劑在整個(gè)酸性鍍銅添加劑中起到配位和諧的綜合作用,俗稱麻將中的“白搭”。3.1 與光亮劑配合作用PN需與SP、HP、TPS配合使用且高位劑應(yīng)適當(dāng)增加方可使鍍層結(jié)晶更細(xì)致平滑不會(huì)使高電位區(qū)燒焦,增強(qiáng)高電流密度區(qū)的亮度使鍍層色澤轉(zhuǎn)淡紅為艷紅。3.2  與整平劑配合作用PN與H1、GISS、AESS配合使用有極強(qiáng)的陰極極化作用,是一種強(qiáng)力的低走位劑,能明顯增強(qiáng)低電流密度區(qū)的光亮度,同時(shí)還具有較好的整平能力是極佳的深鍍劑,使整平性達(dá)到高狀態(tài)。3.3  與表面活性劑配合作用PN配以聚乙二醇可不必再加AEO,深鍍能力超過(guò)AEO且鍍后不需要除膜處理再配以MT—100潤(rùn)濕劑;則均鍍能力會(huì)進(jìn)一步改善,使低電流密度區(qū)與高電流密度區(qū)的分界面獲得細(xì)致平滑光亮的均勻鍍層。3.4   PN是酸性光亮鍍銅光亮劑中最優(yōu)良的高溫載體適合復(fù)雜工件電鍍,在 15-45℃范圍內(nèi)均能使用,而不會(huì)抑制光亮劑、整平劑因鍍液溫度高而發(fā)揮好效果。4)  總結(jié)根據(jù)對(duì)TPS、PN、AESS、GISS、MESS等中間體的實(shí)際運(yùn)用,只要精確使用適當(dāng)可將述中間體的作用充分發(fā)揮出來(lái),即具有快速光亮、填平度,在低電流密度區(qū)獲得較高的填平度和光亮度,電流密度廣泛,工作溫度寬,對(duì)鎳層結(jié)合力強(qiáng),無(wú)需去膜。鍍液穩(wěn)定性極高,電鍍表層清晰閃亮,消除起霧問(wèn)題,大大減少針孔與麻沙。
2018-02-06
氯離子在酸性光亮銅鍍液中的作用及其濃度控制
氯離子在酸性光亮銅鍍液中的作用及其濃度控制江蘇夢(mèng)得電鍍化學(xué)品有限公司 步華  杭東良  (212341)摘要:氯離子在酸性光亮鍍銅溶液中的作用,其含量多少對(duì)鍍層亮度有很大影  響,重點(diǎn)介紹了氯離子含量的測(cè)定方法以及怎樣控制氯離子的方法。關(guān)鍵詞:氯離子、光亮范圍、全光亮鍍銅層1、 氯離子在酸性光亮銅鍍液中的作用在光亮酸性鍍銅電解液中必須存在少量的氯離子才能獲得全光亮鍍銅層,主要起擴(kuò)大光亮范圍的作用,氯離子作為催化劑幫助光亮劑鍍出平滑、光亮、致密的銅鍍層。適量的氯離子可用來(lái)沉淀Cu+,以避免Cu+引起的光亮度不均勻和半光亮區(qū)擴(kuò)大的負(fù)作用,同時(shí)促進(jìn)陽(yáng)極溶解正常補(bǔ)給鍍液中的Cu2+,使鍍液中Cu2+趨向正常。2、 氯離子在酸性光亮銅鍍液中濃度的控制控制氯離子的含量十分重要,一般控制在20-80mg/L以鹽酸或氯化銅的形式加入。氯離子濃度偏高的來(lái)源:一種方式是以自來(lái)水配槽活性炭處理后重新加入鹽酸;另一種方式上一電鍍過(guò)程以自來(lái)水水洗氯離子的帶入以及使用自來(lái)水補(bǔ)充鍍液。怎樣杜絕氯離子濃度偏高,第一配制鍍液是如果硫酸銅先用過(guò)雙氧水和活性炭處理時(shí)就可以不必另加氯離子。因?yàn)橐话愎I(yè)用硫酸銅和活性炭中含有少量的氯離子;第二由于生產(chǎn)過(guò)程中帶入鍍液的氯離子會(huì)逐漸增加可改用蒸餾水或去離子水補(bǔ)充鍍液,最后一道水洗可改用純水水洗水槽,這樣就很大限度控制了氯離子進(jìn)入鍍液的各種途徑。氯離子濃度偏低的來(lái)源:氯離子與鍍液中Cu+反應(yīng)生成CuCl沉淀而消耗,所以說(shuō)酸性光亮銅鍍液中要保持定量的氯離子方可確保整平性能和擴(kuò)大光亮工藝區(qū)間,這樣陽(yáng)極須用磷銅來(lái)阻止產(chǎn)生銅粉和減少Cu+,另外鐵基件、鋅基件掉入槽內(nèi)應(yīng)即使撈出,以防生產(chǎn)更多Cu+、Cu+↑、Cl-↓的形成鍍液的惡性循環(huán),當(dāng)鍍液中氯離子濃度偏低時(shí)需進(jìn)分析后加入補(bǔ)充。3、 氯離子含量對(duì)鍍層亮度的影響當(dāng)氯離子含量少是,低電流密度區(qū)鍍層亮度差,鍍層的整平性和光亮度均下降,高、中電流密度區(qū)易產(chǎn)生光亮的樹(shù)枝狀條紋,鍍層粗糙且有針孔,低電流密度區(qū)有霧狀沉積。當(dāng)氯離子含量高時(shí),鍍層光亮度下降,光亮區(qū)間變窄,這與因光亮劑不足造成的結(jié)果完全一樣,在補(bǔ)加光亮劑后無(wú)相應(yīng)的效果可檢查Cl-是否過(guò)高,如果高則加以糾正,并不是光亮劑不足而造成;如果Cl-正常,則可能上有機(jī)物污染而加以解決。在實(shí)際操作過(guò)程中要認(rèn)真對(duì)待不要誤認(rèn)為光亮劑不足而濫加光亮劑,最后使鍍液中的光亮劑完全失去平衡,反而認(rèn)為光亮劑有問(wèn)題。當(dāng)氯離子含量超過(guò)150mg/L時(shí),鍍層填平度差且粗糙引起麻點(diǎn),高電流密度區(qū)燒焦產(chǎn)生針孔,低電流密度區(qū)惡化,磷銅陽(yáng)極表面生成CuCl膜而造成陽(yáng)極鈍化,槽電壓升高,陽(yáng)極電流增大,陽(yáng)極大量析氧造成整個(gè)鍍液的惡化,從而限度影響了鍍層的性質(zhì)和亮度。4、 氯離子含量測(cè)定的方法4.1 赫爾曹試片法在總電流為2A電鍍5min時(shí)如果樣片高電流密度區(qū)有粗糙鍍層即表明氯離子含量過(guò)高。如果在低電流密度區(qū)鍍層不亮,在添加光亮劑后也無(wú)光亮鍍層就應(yīng)添加氯離子。4.2 滴淀分析法吸取50ml的鍍液于250ml的三角瓶中,加30ml的純水及20ml1:1的硝酸,再加3-5滴硝酸銀使鍍液變濃,馬上用0.01N的硝酸汞滴至清晰為終點(diǎn)。計(jì)算:Hg(NO3)2的消耗量×7.1=Cl-PPm5、 過(guò)量氯離子出去方法為了除去電解液中過(guò)多的氯離子可加入0.5-1.0g/L的金屬鋅粉或在過(guò)濾機(jī)入口處用濾布包扎鋅粉或直接用陽(yáng)極袋包扎放入過(guò)濾機(jī)中,1g/L鋅粉可除去20-30mg/L的氯離子。還可以用1%硫酸銀溶液4.4ml/L沉淀10mg/L氯離子。其原理為:Zn+還原Cu2+→Cu+   Cu++Cl-      CuCl↓ 過(guò)濾除去               Ag+2SO4+ Cl-       AgCl↓               過(guò)濾除去6、 結(jié)束語(yǔ)本文僅對(duì)氯離子在酸性光亮鍍銅中的作用及其濃度的控制就多年的實(shí)踐體會(huì)談了些看法,供同仁參考。總之,氯離子在酸銅中使用不當(dāng)而產(chǎn)生的故障問(wèn)題時(shí)有發(fā)生,至于氯離子怎樣與光亮劑發(fā)生催化作用達(dá)到****整平度、光亮度等問(wèn)題也較復(fù)雜,尚未涉及,有望共同探討不當(dāng)之處敬請(qǐng)批評(píng)指正。參考文獻(xiàn):(1) 上海輕工業(yè)??茖W(xué)校編《電鍍?cè)砼c工藝》上海. 上??茖W(xué)出版社 1978(2) 吳久章 《常用電鍍?nèi)芤旱某R?guī)快速分析》 上海. 上海腐蝕科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)(3) 曾華梁 吳仲達(dá) 陳鈞武 呂佩仁 秦月文《電鍍工藝手冊(cè)》北京機(jī)械工業(yè)出版社  1997
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