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來(lái)源:admin時(shí)間:2021/2/25 11:54:26次數:/次
銅:標準電極電位較正,有良好的穩定性,質(zhì)地柔軟、韌性好,是熱和電的良好導體,銅層孔隙少、作用不僅可以提高基體金屬與表面鍍層的結合強度,同時(shí)也可減少整個(gè)鍍層的孔隙,從而提高了鍍層對基體的防護性能。在電鍍生產(chǎn)中通常采用銅+鎳+鉻的組合工藝加工方法來(lái)獲得有較好防腐的、裝飾性良好的鍍層。
目前,由于鋅合金壓鑄件制作成本低、制作工藝較易,鋅制品作用大增,鋅合金壓鑄件用于制作飾品、拉鏈頭、工藝品等,而鋅合金壓鑄件無(wú)法承受酸性鍍液的腐蝕,所以,人們常用氰化物鍍銅作鋅合金壓鑄件的預鍍層。這是由于銅底層保護了鋅合金壓鑄件不受酸性鍍液的腐蝕,并防止了置換鍍,而使銅上的鍍鎳層具有較好的結合性,提高了鋅合金壓鑄件鍍層的抗蝕性能。
但是氰化物鍍銅存在著(zhù)毒性較大的缺點(diǎn)。同時(shí)必須考慮廢水和廢氣的處理。
一、氰化物鍍銅的特點(diǎn);
氰化物鍍銅是應用最廣泛、最早的古老鍍銅方法。鍍液以氰化鈉作絡(luò )合劑,絡(luò )合銅離子,也就是銅氰絡(luò )合物[銅氰絡(luò )離子Cu(CN)3]2-和一定量的游離氰化物(CN-)組成,呈強堿性。氰化鈉有很強的活化能力和絡(luò )合能力、又是強堿型,所以具有以下四個(gè)特點(diǎn):
特點(diǎn)一、這個(gè)電鍍工藝的鍍液有一定的去油和活化的能力;
特點(diǎn)二、氰化物絡(luò )合能力很強、槽液的陰極極化很高,所以具有優(yōu)良的均鍍能力和覆蓋能力,能在各種金屬基體上鍍上結合力很好的銅層;
特點(diǎn)三、各種雜質(zhì)對鍍液影響較少,工藝規范要求較寬,容易控制,基本上能適應各種形狀復雜的零件電鍍要求。
特點(diǎn)四、氰化鍍銅所獲得的鍍層表面光亮,結晶細微,孔隙率低。容易拋光,具有良好的導電性和可焊性。
氰化物鍍銅在整個(gè)電鍍工序中是一個(gè)較重要環(huán)節,因此,一個(gè)電鍍技師的現場(chǎng)控制水平?jīng)Q定了產(chǎn)品的電鍍質(zhì)量。
二、氰化物鍍銅的鍍液成分:
1.主鹽;氰化亞銅(CuCN)、是供給鍍液銅離子(Cu-)的來(lái)源,配制溶液時(shí)以氰化亞銅形式加入,而在實(shí)際生產(chǎn)中通?刂平饘巽~含量(氰化亞銅含金屬銅70.9%),因為銅含量與游離氰化物有一定的比例關(guān)系。筆者認為氰化亞銅宜控制在35-80g/L之間較為合適,亞銅含量高,上銅速度快,生產(chǎn)效率高,但氰化亞銅過(guò)高,問(wèn)題也明顯增多,起泡的幾率加大了很多。氰化亞銅太低時(shí),陰極極化值增大,電流效率顯著(zhù)下降,允許的工作電流密度低,電鍍速度慢,效率低。
總的來(lái)說(shuō)氰化亞銅的含量多少,與不同的零件金屬基體有關(guān),其配方及操作條件也稍有改變,如;滾鍍普通鐵件打底的堿銅一般30-50g/l,但鋅合金壓鑄件就不同了,因鋅合金壓鑄件打底銅層要加厚,銅層厚度一般不低于5μm,所以,電鍍鋅合金壓鑄件的溶液氰化亞銅的含量要達到50-80g/L。應該注意的一點(diǎn),平時(shí)如需補加氰化亞銅、不能用鍍液來(lái)溶解,一定要用純水溶解,而且一定要與氰化鈉反應完全、方可加入鍍槽。
經(jīng)常有崗位技工問(wèn)筆者;為什么按分析結果補好氰化亞銅,補加后的一段時(shí)間內、鍍層的質(zhì)量比沒(méi)補前更差?實(shí)際上這問(wèn)題很簡(jiǎn)單,這就是把沒(méi)反應完全的材料、加入鍍槽的明顯表現。特別是用槽液來(lái)溶解亞銅的,更不容易及時(shí)、完全的反應好。如條件許可,最好的方法是;用純水溶、今天溶好、明天再加入鍍槽。
2.絡(luò )合劑:氰化鈉;掌握好氰化物的用量,是氰化鍍銅槽正常工作的重要因素,氰化鈉與氰化亞銅保持一定比例,因為絡(luò )合1克氰化亞銅需氰化鈉1.1-1.5克,游離氰化鈉一般控制在9.5-20g/L之間(氰化鈉總量減去氰化亞銅絡(luò )合量,剩余的氰化鈉為游離氰化鈉的量)。游離氰化鈉過(guò)低、低電流密度區會(huì )起云霧,但游離氰化鈉高于20g/l以上陰極電流效率降低,同時(shí)陰極會(huì )有大量氣體產(chǎn)生,所以游離氰的最佳值要隨金屬銅的量來(lái)確定。許多資深、經(jīng)驗豐富的一線(xiàn)操作者,能依靠經(jīng)驗來(lái)判斷氰的含量,這主要是根椐鍍層質(zhì)量和陽(yáng)極的溶解情況來(lái)判斷地。如;銅陽(yáng)極發(fā)亮、而陰極又有大量氫氣析出,則表示游離氰已過(guò)量。相反,游離氰過(guò)低則陽(yáng)極溶解不正常,嚴重發(fā)黑、鈍化,甚至可觀(guān)察到陽(yáng)極液面附近鍍液會(huì )呈淺藍色。造成零件鍍層發(fā)暗或形成海綿狀花紋,此時(shí),鍍液會(huì )渾濁,嚴重的會(huì )產(chǎn)生出二價(jià)銅(Cu2+)。
3.導電鹽:
⑴氫氧化鈉可提高鍍液的導電性,鋼鐵工件電鍍時(shí)可提高氫氧化鈉的含量,用量在10-30g/l。但如果是鋅合金壓鑄件之類(lèi)的工件電鍍時(shí)應少用氫氧化鈉,堿過(guò)高容易侵蝕鋅合金,一般用量可控制在1-3g/L。
⑵碳酸鈉不但能提高鍍液的導電性,pH在10.5-11.5時(shí)碳酸鈉有一定的緩沖能力能穩定鍍液的PH,使陽(yáng)極極化稍有降低,促進(jìn)陽(yáng)極的溶解。但氰化物體系的鍍液隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng)、碳酸鹽會(huì )逐步積累增多。也就是說(shuō),隨著(zhù)鍍液溫度的上升,氰化物的分解反應也會(huì )加劇,溶液中碳酸鹽含量也增多。由以下二個(gè)反應造成:
2NaCN+2H2O+2NaOH+O2→2Na2CO2+2NH3
2NaCN+H2O+CO2(空氣)→Na2CO3+2HCN
碳酸鹽在70g/L以下時(shí),鍍液工作、鍍層是正常的,但Na2CO3的含量高于90g/L或K2CO3超過(guò)115g/l時(shí),就能使溶液電阻增大,陰極電流效率下降,工作電流密度范圍縮少,陽(yáng)極鈍化,鍍層的孔隙率增大,嚴重時(shí)產(chǎn)生疏松鍍層。
4.酒石酸鉀鈉:主要是活化陽(yáng)極,當溶液中游離氰不足時(shí),陽(yáng)極就容易鈍化,這時(shí),陽(yáng)極表面生成二價(jià)銅離子或生成難溶的氫氧化銅,酒石酸鹽能促使陽(yáng)極的正常溶解。添加量;25-30g/L。
三、氰化物鍍銅的添加劑
1.光亮劑(純有機光亮劑)
⑴ZS-C3,屬高電流密度區光亮劑,內含表面活性劑,降低鍍層出現針孔的機會(huì ),在生產(chǎn)中和氰化亞銅有相似作用,它使鍍層顏色偏紅。開(kāi)缸量:消耗量;100ml/KAH。
⑵ZS-C4,屬低電流密度區光亮劑、能拓寬鍍層的光亮范圍,使高低電流密度區的光亮度趨于一致,在生產(chǎn)中和氰化鈉有相似作用,太多顏色偏白。
開(kāi)缸量:消耗量;300ml/KAH。
ZS-3~ZS-4.為1~3-4消耗添加,正常情況電鍍50-70分鐘可以達到鏡面光亮,為后續電鍍打好基礎。
2.ZS促進(jìn)劑:
兼具活化陽(yáng)極,輔助去雜、增加光澤度的作用,消耗量;30-60ml/KAH,添加量為1-2ml/lL。
注;氰化物鍍銅,鐵件滾鍍或吊度可單獨使用ZS促進(jìn)劑、能加快出光,提高光亮度。
3.ZS陽(yáng)極活化劑:
陽(yáng)極鈍化的問(wèn)題是電鍍堿銅最頭疼的問(wèn)題。陽(yáng)極鈍化導致鍍液金屬銅離子迅速下降,碳酸鹽升高,至使電鍍層疏松不致密,電鍍時(shí)間勢必要延長(cháng),有其是鋅合金壓鑄件,有時(shí)電鍍幾個(gè)小時(shí)都不夠厚度,其實(shí)不是不夠厚度,而是電鍍層疏松不夠致密,導致試酸冒泡而不能下鎳缸。義烏都得益針對電鍍過(guò)程中陽(yáng)極鈍化問(wèn)題的原因,分析其機理,特別研制活性陽(yáng)極的添加劑,能迅速解決因碳酸鹽而引起陽(yáng)極鈍化問(wèn)題。而且使鍍層光亮區有明顯的擴大。而且不用大處理,,不影響生產(chǎn),效果明顯。
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