无氰碱性镀铜

   日期:2021-08-30     浏览:203    
核心提示:1、 特性一、镀层与基体连系力好,能正在钢铁件上间接镀而无需预浸或预镀。二、容许阴极电流密度(DK)范畴宽(1.0~3.0A/dm2)与氰
 

1、 特性

一、镀层与基体连系力好,能正在钢铁件上间接镀而无需预浸或预镀。

二、容许阴极电流密度(DK)范畴宽(1.0~3.0A/dm2)与氰化物镀铜工艺相

当。

三、镀液深镀才能、电流效率与镀层外观粗疏光泽性优于氰化物镀铜工艺。

四、镀液成份简略、稳固、保护不便。

五、无氰,操作平安,无利于环境维护,可庖代氰化物镀铜工艺。

2、 工艺标准

CuSO4.5H2O

[或Cu(OH)2.CuCO3 ]

HP络合剂(电镀公用、≥50%)

30 ~ 40 g / L

14 ~ 20 g / L

160 ~260g / L

K2CO3

CuR-1增加剂

PH值(用KOH调理)

阴极电流密度(DK)

温度(T)

阴阳极面积比(SK :SA)

阴极挪动或空气搅拌

阳极资料 : 压铸的电解纯铜板

(阐明:HP络合剂份子量:206.0)

40 ~ 60 g / L

20 ~ 30 ml / L

9.0 ~ 10.0

1.0 ~ 3.0 A /dm2

30 ~50 ℃

1 :1 ~ 1.5

3、 镀液的配制

按需求称取HP(络合剂),用水浓缩至总体积的60 %阁下,逐步退出浓的

KOH溶液(KOH要迟缓退出,以避免中以及放热反响过火强烈),调理PH值至8阁下。而后退出所需铜盐[CuSO4.5H2O或Cu(OH)2CuCO3 ],搅拌溶解后退出导电盐K2CO3。待全副溶解后,如PH值偏偏低,可退出KOH调理PH值至9~10之间。而后退出增加剂CuR-1(20~30 ml),初加水浓缩至所需体积。

4、 镀液中各成份的作用及工艺前提的影响

一、铜盐

铜盐可用碱式碳酸铜[Cu(OH)2CuCO3]或硫酸铜(CuSO4.5H2O)。Cu2+的浓度与容许电流密度以及扩散才能无关。为了使容许电流密度、扩散才能以及堆积速率等功能均达到适用要求,经实验Cu2+含量正在8~12g/L之间为好。镀液中Cu2+浓渡过低,光洁范畴减少,容许电流密度降落;Cu2+太高,扩散才能升高。

二、HP(络合剂)

HP是镀液中Cu2+的主络合剂。正在镀液所确定的工艺范畴内次要天生HP/Cu2+摩尔比值为2的络阴离子—[Cu(HL)2]6—,其组成以及构造曾经钻研测定。镀液中HP含量正在保障与Cu2+充沛络合的前提下还必需有肯定量呈游离状态。钻研的后果标明: 当镀液中HP/Cu2+克份子比正在3~4 :1范畴内、PH值正在9~10范畴内所取得的铜镀层与钢铁基体连系才能好,外观粗疏半光洁;如HP/Cu2+克份子比值过低,镀层光洁区范畴减少,扩散才能升高而且影响连系力,阳极也易钝化;HP/Cu2+克份子比值过高,镀液阴极电流效率低,堆积速率慢,镀液老本也相应进步。因而,当镀液中Cu2+含量正在8~12g/L时,HP(100%)的浓度为80~130g/L为好。

三、碳酸钾

碳酸钾是导电盐,能进步镀液导电率以及扩散才能。依据实验后果,K2CO3含量普通正在40~60g/L为好,含量过高会减少镀层光洁区范畴。

四、CuR-1增加剂

CuR-1增加剂次要作用是扩展容许阴极电流密度(DK)并进步整平功能。镀液未加CuR-1增加剂时,年夜容许阴极电流密度为1.5A/dm2;退出CuR-1增加剂后年夜容许阴极电流密度能扩展至3.0A/dm2。配槽时CuR-1增加量为20~30 ml/L。增补增加量可依据容许电流密度变动,行使赫尔槽实验确定。CuR-1增加剂的耗费量为100~150ml/KAH。

五、PH值

HP与Cu2+天生的络离子状态视镀液的PH值而定。依据实验后果,PH值要求管制正在9~10之间为好。PH值太低易孕育发生置换镀层,并且扩散才能变差;PH值太高,赫尔槽试片光洁区范畴减少,镀层色泽变暗。镀液调整PH值时,普通调高PH值用KOH,调低PH值可用HP络合剂(酸)。

六、温度

依据实验后果,镀液温度正在30~50℃ 的范畴内均能取得连系力精良的铜镀层。但镀液温度会影响镀层外参观泽性以及扩散才能。如温度管制正在45~50℃时比管制正在30℃时镀层光泽以及扩散才能均进步。但如果温渡过高(>50℃)则动力耗费年夜,槽液挥发量也年夜。故镀液温度应视详细要求而定,普通以没有超越50℃为好。

七、阴极电流密度(DK)~

依据实验后果,上述根本镀液配方正在未加CuR-1增加剂时容许电流密度范畴正在1.0~1.5A/dm2。实际容许电流密度巨细还决议于镀液的温度以及阴极能否挪动。普通正在温度为45℃、采纳阴极挪动(15~25次/min)时,容许电流密度的下限可达1.5A/dm2;退出CuR-1增加剂时的镀液容许阴极电流密度下限可扩展至3.0 A /dm2。

八、阳极

阳极采纳纯度高的轧制铜板较好。为只管即便防止阳极泥净化镀液,影响电镀品质,阳极佳采纳尼龙套包裹。镀液中HP/ Cu2+摩尔比升高或阳极面积较阴极面积比例太小均易使阳极钝化。普通阴极面积与阳极面积比例(SK :SA)要求管制正在1:1.0 ~ 1.5。可依据电镀实际状况进行调整。

5、 镀液的保护以及治理

HP镀铜新工艺的特性之一是能正在钢铁件上间接电镀,取得连系力精良的铜镀层,无需预镀。这是其它无氰镀铜工艺不容易做到的。但保障连系力精良是有前提的。要保障铜镀层与钢铁基体连系力精良,电镀时必需防止孕育发生蓬松的置换铜镀层以及钢铁件外表处于钝态。为此,肯定要留意做到:

(1)防止镀件前解决没有良,防止外表油污未除了净和经盐酸活化后必需荡涤洁净,防止酸液残留镀件外表。

(2)镀液的PH值要放弃正在9~10之间。

(3)镀液中HP/Cu克份子比要正在3~4 :1的范畴内。

(4)电镀时特地要留意肇始阴极电流密度(DS)不克不及过小,必需达到能使钢铁件外表处于活态。关于HP-Cu镀液来讲普通DS≥1 A/dm2时就能保障精良的连系力。如电镀时DS过小,例如DS为0.2 A/dm2,则不克不及使钢铁件外表钝态转化为活态,取得铜镀层连系力就差。

为保护镀液的失常工作,使之少出毛病,正在治理中应留意做到:

(1) 活期剖析镀液各次要组分,以便实时调整各项成份正在失常工艺标准内;

(2) 活期过滤镀液,电镀进程中铜阳极会孕育发生阳极泥,尽管阳极有护套,但

粗大的“铜粉”依然能进入镀液,因而,要活期过滤除了去。

(3) 管制阴阳极面积比。消费进程中需求依据阴阳极面积实时调整成比例

的阳极面积。当阳极面积年夜年夜超越阴极面积时镀层外表会孕育发生“毛刺”,使镀层品质降落;如阴极面积年夜年夜超越阳极面积,则阳极处于钝化状态,会惹起阳极年夜量析氧毁坏HP,并使镀液Cu2+含量升高,招致镀液成份比例失调。

(4)管制镀液的PH值。HP-Cu镀液的PH值普通很稳固,然而工作中的某些要素也会使PH值变动。电镀前肯定要调整镀液的PH值,使其放弃正在失常范畴。PH<9时可用KOH调高;PH>10时,可用HP络合剂(酸)调低。

(5)留意无害杂质的净化。杂质对HP镀液有很年夜的的影响。经实验,确定影响较重大的是:CN—、CrO42—、Pb2+ 以及Fe2+。它们会使铜镀层变暗以及变黑;Zn2+以及Ni2+对镀层外观影响没有年夜。如镀液一旦被无害杂质净化必需实时除了去

 









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