第十五讲──电镀用直流电源(一)

分析了基于硫酸盐光亮酸性镀铜体系的钢铁件浸镀铜工艺工业化应用的不可行性,以及浸镀与电沉积相结合的酸性镀铜工艺的特点.介绍了酸铜光亮剂、钢铁件活化原理、无氰碱铜配位荆等研究的最新进展.指出HEDP无氰碱铜镀液具有化学活化作用,以及预浸能提高镀层结合力.     

一种新型无氰镀铜溶液

研制出一种新型的无氰镀铜溶液,其最佳配方为:CuSO4.5H2O 45g/L,ZGA350mL/L,ZGB150mL/L,添加剂6mL/L。该镀液稳定,电流效率和深镀能力均优于氰化物镀铜溶液的,分散能力接近甚至超过氰化物镀铜溶液的。所得镀层光亮、结合力良好,可以取代氰化物镀铜在钢铁等基材上直接预镀铜。     

国内外无氰镀铜工艺研究进展

分析了无氰镀铜工艺能否应用于实际生产的关键因素。介绍了国内外常见无氰镀铜工艺,特别是碱性无氰镀铜工艺的研究现状、适用范围及特点。提出了一些无氰镀铜工艺开发的建议。     

无氰镀铜的实验研究与生产应用进展(二)

总结了无氰碱铜试验与生产中应注意的问题,包括阴、阳离子杂质的影响,采用高纯度化工材料的必要性,提高抗杂质干扰的有效办法,以及锌压铸件滚镀无氰碱铜的特殊性.介绍了HEDP镀铜在工业化滚镀中的成功应用.评价了一价铜盐无氰碱铜初步试验的结果.     

无氰高密度碱性镀铜的应用现状和前景

介绍了SF-8639无氰高密度铜和SF-638无氰碱铜工艺在汽车铝轮毂电镀领域代替预镀哑镍和在五金钢铁零件电镀中代替氰化预镀铜的应用状况,并对比了国外同类技术和常用的预镀工艺(如预镀哑镍、氰化预镀铜)的检测结果。与传统工艺相比,上述2种无氰碱铜工艺具有减排和降低制造成本的作用。通过2年多的生产中试,证明了该工艺在卫浴锌合金件电镀中代替氰化预镀铜和焦磷酸盐镀铜的可行性,其流程更短,减少了设备、水电等投资,可同时达到节水和含铜废水减排的目的。最后阐述了其在电子、可穿戴设备等行业的柔性印刷线路板(FPC)制作和具有导电功能薄膜组件电镀中的应用前景。     

碱性无氰镀铜工艺研究

通过对碱性无氰镀铜工艺、镀液及镀层性能研究,得到该工艺可作为钢铁基体的预镀铜,也可直接用于镀厚铜,镀层与基体的结合力良好,结晶细致,光亮。镀液成分简单,易操作,稳定,具有良好的分散能力,电流效率也优于氰化镀铜。     

碱性无氰镀铜工艺研究

研究了碱性无氰镀铜工艺，用贴滤纸法测试了镀层的耐蚀性能；用热震试验和弯曲试验测试了镀层的结合力；用角形阴极试验了镀液的深镀能力。确定了碱性无氰镀铜配方、电流密度、pH值，温度等工艺条件。并用电镀镍的方法测试了铜镀层与其他镀层的结合力。结果表明：该工艺能获得综合性能较好的铜镀层，可取代常规氰化预镀铜工艺。     

钢铁基体无氰镀铜工艺的研究进展

综述了钢铁基体表面焦磷酸盐体系、酸性硫酸盐体系、EDTA(乙二胺四乙酸)体系、HEDP(羟基乙叉二膦酸)体系等无氰镀铜工艺的研究进展，为今后的研究方向提出建议。     

碱性无氰预镀铜工艺研究

研究了一种镀层与基体具有良好结合力、电解液分散能力和覆盖能力好的碱性无氰预镀铜工艺,探讨了溶液成份、工艺参数对镀层质量影响。着重测定了电解液的性能如阴极电流效率、分散能力及深镀能力以及添加剂对阴极极化的影响等,同时还测定了镀层与基体的结合力。     

无氰预镀铜的工业化应用要求

对钢铁件、锌压铸件、浸锌铝件的无氰预镀铜,要实现工业化应用,比实验室工艺试验要求更高,需考虑成本、原材料供应、工艺长期应用的稳定性、工艺大气性等诸多问题。钢铁件与有色金属件预镀难有统一的工艺。     

钢铁基体上无氰碱性电镀铜用配位剂的研究

分别以乙二醇、乙二胺四乙酸(EDTA)、氨水、缩二脲、柠檬酸盐及膦酸盐为配位剂进行无氰碱性镀铜试验。对不同镀液体系的稳定性、电导率及所得镀层的外观、结合力等进行了测试。结果表明,乙二醇、EDTA、柠檬酸盐及膦酸盐都可以作为碱性镀铜的配位剂,而氨水和缩二脲体系由于存在明显的置换反应,因此不适用于无氰镀铜体系。复合膦酸盐镀铜体系的综合性能最好,有望替代传统的氰化物镀铜体系。     

柠檬酸盐-酒石酸盐体系锌基合金碱性无氰镀铜工艺

以柠檬酸盐、酒石酸盐为主配位剂,研究了锌基合金上碱性无氰镀铜工艺。镀液组成和工艺条件为:二水合氯化铜16g/L,柠檬酸钾82g/L,酒石酸钾钠20g/L,胺化合物29g/L,硼酸30g/L,氯化钾28g/L,氢氧化钾20g/L,光亮剂0.01mL/L,温度45°C,pH为9(用KOH或盐酸调节),镀液搅拌,电流密度1.0A/dm2。研究了搅拌、镀液温度、pH、铜离子质量浓度和添加剂对镀层外观的影响。测试了镀液的电流效率,深镀能力,分散能力,抗杂质能力,与基体的结合力,表面形貌和结构。结果表明,添加剂体积分数在0.01～1.50mL/L范围内均可获得光亮的镀层;电流效率随电流密度、温度和pH的提高而增大;镀液有较强的抗杂质能力,深镀能力达100%,分散能力为84.1%,电流效率在90%左右。镀层晶粒细小、致密、平整,颗粒分布均匀,与基体结合牢固。     

锌基合金碱性无氰镀铜

介绍了锌基合金碱性无氰镀铜及其前处理的工艺配方和条件，用于取代氰化预镀铜工艺，适应了我国行业政策新要求。     

无氰碱性镀铜工艺研究及其应用

为了消除氰化镀铜带来的环境污染,实现清洁生产,自主研发了无氰碱性镀铜工艺.本文对无氰碱铜镀液的电流效率,沉积速率、分散能力、覆盖能力、稳定性以及镀层的结合力,韧性、孔隙率等进行了测试.讨论了镀液组分及操作条件的影响,并介绍了镀液的维护方法.生产应用结果表明,该工艺操作简单,镀液稳定、易控制,分散能力,覆盖能力好,镀层结合力强,适合钢铁、黄铜件、锌合金压铸件和铝合金浸锌后的预镀.     

EDTA体系无氰碱性镀铜工艺研究

采用碱式碳酸铜为主盐,以EDTA为配位剂,研制了一种无氰碱性镀铜工艺。通过极化曲线、镀层性能的测定,考察了电解液组分和工艺参数对镀层的影响。确定了最佳工艺条件为:Cu2(OH)2CO310～20g/L,C6H5O7K3·H2O25～40g/L,KNO34g/L,配合比2.5,pH11～13,温度50～70°C,电流密度0.5～3.5A/dm2。该工艺镀液稳定,电流效率高,镀层光亮致密,孔隙率低,结合力良好。     

以乙二胺为主配位剂的无氰镀铜工艺

研究了铁基体上以乙二胺为主配位剂的无氰碱性镀铜工艺。用正交试验讨论了主配位剂及3种辅助配位剂的用量对镀液的阴极极化曲线、电化学阻抗谱及铜镀层外观、结合力的影响。确定了最佳工艺条件为:乙二胺55g/L,辅助配位剂C30g/L,辅助配位剂T30g/L,辅助配位剂G33g/L。最佳配方镀液的分散能力、覆盖能力均良好,电流效率达80%以上。中试100多件样品的镀层外观及热震试验结合力均合格。在铁基体上用以乙二胺为主配位剂的碱性镀铜工艺代替氰化镀铜预镀是可行的。     

羟基乙叉二膦酸电解液镀铜的研究和生产应用(Ⅱ)(续完)——镀液、镀层性能及镀液维护

回顾了羟基乙叉二膦酸电解液镀铜在国内的研究和生产应用概况。研讨了羟基乙叉二膦酸镀铜工艺的络合和电析机理。讨论了镀液与镀层的性能以及工艺操作条件与维护方法,并与氰化镀铜工艺作了比较。结果表明,加入CuR-1添加剂的羟基乙叉二膦酸镀铜工艺作为替代氰化镀铜是很有发展前途的无氰碱性镀铜新工艺。