钢铁基体直接强酸性镀铜工艺

0前言 自电镀技术问世以来,钢铁基材在酸性环境条件下的直接镀铜被认为是一个"技术禁区",普遍认为是不可行的. 根据金属活泼性顺序表:K、Na、Ca、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 钢铁基材工件在进入酸性溶液后,铜将瞬间发生置换反应: Fe+CuSO4→Cu+FeSO4 生成组织疏松结合力极差的置换铜层.     

化学镀镍作为钢酸性镀铜前处理工艺的应用研究

为了防止钢表面酸性电镀铜出现置换铜,采取在电镀铜前增加化学镀镍工序,研究了化学镀镍工艺对酸性电镀铜的影响。结果表明,化学镀镍时间超过6 min时(镍层厚度>2.5～3μm),工件在酸性镀铜液中浸泡10 min,无置换铜出现。化学镀镍层对后续的酸性镀铜层的表面形貌和附着力均无明显影响,表明化学镀镍可作为钢酸性镀铜的底层。     

钢铁化学置换镀铜的研究

研究了一种用于钢铁基体化学置换镀铜的专用复合添加剂。采用电化学方法和原子力显微镜研究了预镀层性能及其形貌。结果表明,添加剂可减少钢铁表面置换镀铜层的孔隙率,提高镀层结合力及耐蚀性。     

对铁管件镀铜-镍-铬工艺的一点改进

管状零件电镀铜 -镍 -铬镀层 ,由于管内无法预镀上一层氰化镀铜层 ,在镀酸性光亮铜时 ,造成管内产生置换镀层 ,这层置换层疏松 ,与铁的结合力极差 ,极易随着管内镀液的流出而将置换铜层碎片带入镀槽 ,而严重影响以后的正常电镀 ,造成零件的严重毛刺。为解决这一问题 ,我们进行了大量的试验 ,用以下两种方法基本解决了这一问题。一年多来先后电镀出口日本 1 0 mm× 1 0 0 0 mm细铁管镀铜的避雷地桩数万支 ,出口德国镀铜 -镍 -铬铁管床架数万只 ,效果良好。1　直接浸渍法该法是在镀酸性光亮铜前 ,先浸入浸铜液 ,然后再镀光亮铜以及其它镀层…     

为什么锌合金不能直接镀铜？预镀有何要求？

答：因为锌合金的电位较负,在普通电镀铜溶液中会发生强烈的置换反应,严重影响镀层结合力,所以必须在特定溶液中预镀（或闪镀）。锌合金的预镀常用的有氰化预镀铜和中性预镀镍,其工艺要求如下：（1）氰化预镀铜。锌合金氰化预镀铜的溶液一般要求含铜量低,游离氰化钠含量高。为了防止镀件深凹处锌、铝与电位较正的铜络离子发生置换反应,一般采用冲击电流闪镀。但预镀铜层要有一定的厚度,一般在1μm以上,预镀层太薄,不足以阻止镀镍溶液对锌合金的侵蚀;     

超薄低铜镀层CO2气体保护焊焊丝

为降低气保焊丝的镀铜层厚度,减少含铜量.选用一种葡萄糖类环状有机络合物,在镀铜置换反应中首先与铜离子反应生成亚稳态络合物,然后再与铁原子发生置换反应,从而控制置换反应速度、改变铜离子在置换反应中的各向异性,提高铜离子的反应功能,使镀铜层致密,舍铜量降低,提高了产品质量.具体效果:缩短了镀铜时间,减少了硫酸铜的使用量,降低了生产成本,减少了对生产环境及焊接环境的污染.     

乙二胺在电刷镀铜溶液中的作用

主要就乙二胺在电刷镀铜溶液中的作用及其对镀铜层性能的影响进行了试验研究。研究结果表明：在电刷镀铜溶液中，乙二胺与铜离子的最佳摩尔浓度比为(2～3)／L。以甲基磺酸铜为主盐的电刷镀铜溶液比以硫酸铜为主盐的电刷镀铜溶液具有更快的沉积速度。     

钢铁磷化后置换镀铜封闭的研究

采用硫酸铜溶液对湿态磷化膜进行置换镀铜封孔,发现该方法是可行的。铜封闭操作可以增加磷化膜的厚度,提高其耐蚀性能,减轻后续水洗的强度。置换时间宜短,硫酸铜溶液浓度宜低,推荐的置换镀铜封闭磷化膜工艺是:采用浓度2%的硫酸铜溶液,在常温下浸渍3～5 min。     

石墨粉表面化学置换镀铜研究

以往在石墨粉表面镀铜存在过程复杂、成本高的缺点,为了改变这种状况,采用化学置换镀的方法在石墨粉表面镀铜,观察了镀铜石墨粉的微观形貌,研究了影响化学置换镀铜的主要因素,分析了化学置换镀铜的机理。实验结果表明：在用镀铜石墨粉制备的复合材料中,铜能形成连续的三维网络结构,有利于提高材料的性能;采用铁粉做还原剂时,为了提高镀覆质量,镀液的最佳pH值应为3左右,搅拌速率应控制在40～60r／min,温度应控制在60％左右;与铝、锌相比,铁作还原剂具有镀覆效果好、副反应少、成本低等优点,有利于工业推广。     

SiCp表面化学镀铜对SiCp/Al复合材料耐蚀性的影响

通过化学镀的方法对碳化硅颗粒表面进行了镀铜改性,采用无压渗透法制备了镀铜碳化硅颗粒铝基复合材料。对碳化硅颗粒镀铜前后SiCp/Al复合材料进行动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试。结果表明:SiC颗粒化学镀铜后,颗粒完全由Cu包覆,包覆效果良好;镀铜层对SiCp/Al复合材料界面有影响,所制得的复合材料界面结合良好,镀层抑制了界面相Al_4C_3的生成,促进了界面相CuAl_2的产生;在3.5%NaCl溶液中,碳化硅颗粒镀铜前后SiCp/Al复合材料的腐蚀形式均为以点蚀为主,腐蚀过程相似,但镀铜后SiCp/Al复合材料表面更早形成钝化膜;相对于未镀铜碳化硅制得的SiCp/Al复合材料,化学镀铜后制得的SiCp/Al复合材料早期更易发生腐蚀,但在3.5%NaCl溶液中浸泡较长时间后,腐蚀速率更小。     

LD31铝合金电刷镀SnPb钎料合金软钎焊

采用在LD31表面电刷镍阻挡层、铜改性层,将LD31铝合金的连接转化为铜的连接,在镀铜层的表面电刷镀SnPb钎料直接进行钎焊,通过开发低应力镀镍液和调整电刷镀工艺参数解决镍过渡层的裂纹问题,研究分析了镀层的显微结构及表面状态,焊缝的结构及元素分布,考察了焊接加热过程对镀层的影响。研究表明,通过在镀铜层表面直接刷镀SnPb钎料合金可以实现软钎焊连接,接头的抗剪强度可达20MPa,镀镍层、镀铜层钎焊后无裂纹、剥离等缺陷产生。     

三种典型接地极材料在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用浸泡试验、电化学极化和EIS测试、SEM和EDS等方法,研究了Q235碳钢、镀锌钢、镀铜钢在陕北土壤模拟溶液中的腐蚀行为。结果表明,几种材料的耐蚀顺序依次为镀铜钢>镀锌钢>Q235碳钢;Q235碳钢表面的腐蚀产物具有明显的层状结构,内层腐蚀产物较致密,对基体的保护作用明显,外层腐蚀产物的含氧量高,较疏松;镀锌钢和镀铜钢表面的腐蚀产物主要为锌和铜的氧化物。     

电镀与环保2008年第3期

电镀锌钢板耐指纹处理概况;不锈钢化学镀的研究与应用现状;ZrO2对Ni-CeO2-ZrO2纳米复合电铸层组织结构及性能的影响;环保型银镀层防变色剂研究;钢铁基体的置换镀铜及机理探讨。     

石墨颗粒表面化学镀铜研究

为了充分利用Cu的导电性能，碳石墨的润滑性能，改善Cu/C的润湿性，用化学镀铜的方法成功地对石墨颗粒表面进行镀覆，详细地研究了镀铜液组分及工艺与石墨颗粒表面镀铜层厚度、沉积速率的关系，并得出较好的组分工艺方案，采用优化工艺可以得到平均厚度约7．1μm的镀铜层。同时应用X射线、金相显微镜、扫描电镜及电子探针对镀铜层的厚度、表面形貌、镀铜层与基体的界面进行了全面观察。分析表明，Cu/C界面存在过渡层，界面成锯齿状，机械冶金结合的特征十分明显，改善了铜碳界面的相溶性。     

钢铁基体无氰镀铜工艺研究现状

由于氰化物的剧毒性,无氰镀铜工艺的研究越来越受到重视。目前在钢铁基体表面直接无氰镀铜的方法主要包括EDTA镀铜、HEDP镀铜、焦磷酸盐镀铜与柠檬酸镀铜。综述了各体系的研究现状,针对各自体系的特点,指出柠檬酸-酒石酸盐较为适合应用于钢铁基体表面无氰镀铜。     

金刚石焦磷酸盐镀铜工艺优化

为分析焦磷酸盐电镀铜出现漏镀的原因,并提出相应的解决方法,采用化学镀的方法在金刚石表面预镀一层镍,然后通过电镀铜加厚。实验表明:预镀过程中并无漏镀,镍层是在加厚的过程中溶掉了。进一步实验验证表明:其原因在于金属镍与铜盐发生了置换反应。为解决这一问题,提出了加大电流和预镀铜两种方案,二者均能大幅改善漏镀现象,但各有优劣。     

电化学抛光铜的实验研究

目的提高铜的表面质量,并将铜的去除量控制在适用范围,研究铜电化学抛光的溶液配比和最佳工艺参数。方法使用自行搭建的电化学抛光系统对工件进行电化学抛光,并使用3D表面轮廓仪和精密电子天平测量工件加工前后的表面粗糙度和质量。采用单因素和正交实验结合的方法设计了实验方案,研究了磷酸浓度、电解液温度、电压、占空比、频率和加工时间对铜表面粗糙度的影响,以及添加剂对实验结果的影响。结果得到磷酸浓度和温度对表面粗糙度的影响曲线。通过极差分析得到了电压、占空比、频率和加工时间对表面粗糙度的影响趋势以及最优参数。在溶液中加入抗坏血酸后,材料去除率可以降低到1000 nm/min以下,但表面粗糙度最高达到75 nm。同时加入抗坏血酸和乙烯硫脲后,材料去除率为400 nm/min,表面粗糙度最低达到17 nm。结论电化学抛光铜的最优参数为:电压10 V,占空比23%,频率23 k Hz,加工时间11~14 min,溶液配比为55%磷酸+0.3%抗坏血酸+0.2%乙烯硫脲。抗坏血酸可以有效地控制材料去除率,抗坏血酸与乙烯硫脲同时作用又可以降低铜的表面粗糙度。     

镀铜层对CO_2气保焊丝质量的影响及控制措施

通过分析CO2焊丝在化学镀铜过程中镀前酸洗及碱洗质量、化学镀液成分、烘干效果、过模定径等情况对焊丝表面镀铜层质量的影响,采取了相应措施改进气保焊丝化学镀铜生产工艺,使镀铜后的焊丝质量符合相关国家标准要求,并使镀铜层的厚度稳定在0.20～0.25μm,同时使焊接时出丝均匀,彻底杜绝了焊接过程中堵枪、出丝不畅等现象。     

表面覆铜贮氢合金电极的电催化活性

通过测量表面覆铜的贮氢合金电极的交换电流密度，初步讨论了覆铜层对贮氢合金的电催化活性的影响。结果表明，表面覆铜的ＭＨ电极的电催化活性大大提高，并且随镀铜工艺的不同而变化。     

含镀铜石墨颗粒铜基复合材料研究

采用化学镀铜工艺在石墨颗粒表面镀上一层金属铜,通过粉末冶金方法制备了铜/石墨复合材料,研究了石墨颗粒表面铜镀层在不同处理温度下的球化问题和改善复合材料界面结合的作用效果.结果表明,石墨颗粒表面铜镀层有利于改善铜基石墨复合材料的界面结合,使复合材料力学性能提高;处理温度较高时,表面铜镀层有熔融球化的趋势,当复合材料烧结温度超过石墨镀铜层的完全球化温度时,镀铜石墨粉改善界面结合的效果逐渐降低,直至消失.