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1、电镀实用技技术培训1 前言言我国经济济一直持续续高速增长长,世界制制造业与加加工业的中中心正在向向我国转移移,电镀技技术不仅仅仅在传统工工业中扮演演重要角色色;在高新新技术产业业,如现代代电子技术术,微电子子技术,通通讯技术及及产品制造造上发挥愈愈来愈大的的作用。我我国的电镀镀加工基地地主要集中中在广东的的珠江三角角洲地区(这这儿台商、日日商、港商商及我们自自己的企业业云集,据据不完全统统计达60000余家家。浙江的的温州地区区(23000多家)。两两地的电镀镀加工产值值分别为770亿人民民币和388亿人民币币。此外浙浙江沿海及及中部金华华,义乌永永康,江苏苏昆山、苏苏州、无锡锡,山东沿沿海及
2、东北北沿海,重重庆及周边边地区都有有不少电镀镀工厂。国国外电镀加加工订单及及自己产品品如灯饰、锁锁具、眼镜镜、打火机机、洁具、汽汽车、摩托托车配件、装装饰五金、电电器元件等等的出口,对对电镀工艺艺提出越来来越高的技技术要求,使使之形成了了一个“多商品大大市场”的经济格格局。因此此一个以提提高产品质质量为中心心、以节约约能源、原原材料、清清洁生产,服服务于大市市场与高新新技术为契契机,使我我国电镀技技术从不同同层面都得得到了长足足的进步,下下面分几个个主要方面面谈谈我国国电镀技术术的现状和和我们寄予予的殷切希希望。2 常用镀种种简况2.1 镀锌锌镀锌作为为钢铁的防防护性镀层层,在全国国应用量很很
3、大,约占占全部电镀镀零件面积积的1/33左右,1197019800年全国开开展轰轰烈烈烈的“无无氰电镀”研研究与应用用。上海轻轻工业研究究所及大庆庆电镀厂成成功地将苄苄叉丙酮作作主光亮剂剂应用于氯氯化物电镀镀;在碱性性锌酸盐体体系,武汉汉材保所及及国营长江江化工厂等等单位成功功地将DPPE添加剂剂、广州电电科所将DDE添加剂剂应用于工工业生产,都都有千余家家的业绩。对对我国无氰氰电镀的发发展都作过过历史性的的贡献。220年后的的今天,技技术进步很很快。在氯氯化钾镀锌锌方面,南南京汽车制制造厂是最最早研究并并应用高浊浊点阴离子子表面活性性剂的单位位之一,上上海永生助助剂厂一直直坚持高浊浊点表面活
4、活性HW和和高增溶OOM非离子子表面活性性剂的研究究和生产,武武汉风帆公公司开发了了系列的氯氯化钾镀锌锌光亮剂,有有的远销东东南亚市场场。在硫酸酸盐镀锌方方面,武汉汉风帆公司司不断技术术创新,已已获国家发发明专利证证书。四川川自贡精细细化工及河河北金日化化工开发并并生产系列列的高蚀点点具有良好好分散性的的非离子和和阴离子专专用表面活活性剂,为为一代、二二代氯化钾钾光亮镀锌锌的大面积积应用作出出了成绩。氯化钾镀锌主光亮剂有的用苄叉丙酮;有的用苄叉丙酮与磷氯苯甲醛联用;有的用芳香醛、酮的改性产物。在碱性锌酸盐镀锌与低氰镀锌光亮剂方面,现在已不是Lairder 441的天下,BASF十年前推出的镀锌
5、中间体仍在内地大量应用,但是我国大批公司均能制造IZME合成物,BPC 34、BPC 38、BPC 48均能工业生产,有的达年产数百吨之多。BASF提供的聚乙烯亚胺,常用的有G 20、G 35。目前用它衍生制造了不少改性的镀锌中间体。武汉强龙化工自己已能制造50% MW 1000,2000,3000等的国产聚乙烯亚胺,(江苏亦有工厂制造),打破了依赖BASF进口的局面,低氰镀锌光亮剂现在品种繁多,浙江台州,福建福州均有耐温达55C的低氰光亮剂生产(聚氨砜合成物就有此耐温性能);有的大公司引进美国、德国的产品来国内销售,性能并不比国产优秀的好。Atotech的Protolux2000是较新的锌酸
6、盐光亮剂,综合技术性能很好。德国一家著名公司的锌酸盐镀锌中间体性能很好,但那种特殊脂肪胺国内不能生产。镀锌光亮剂虽然市场大,但制造商的利润空间很小,研究开发的人较少,有许多综合性能很好的光亮剂限于经济原因未投放市场。镀锌的耐蚀性主要靠后处理钝化工艺来保证。武汉材保电镀技术生产力促进中心(以下简称材保所)生产了系列镀锌钝化剂。如:镀锌低铬高耐蚀蓝白钝化剂ZG-203系列产品,钝化溶液中六价铬含量低于0.5克/升,且不使用氟化物,在常规条件下钝化,钝化膜外观为光亮的蓝白色,钝化后经过特殊封闭处理,在中性盐雾加速腐蚀实验中,出白锈时间超过100小时。ZG-205系列三价铬彩色钝化剂,溶液中不含六价铬
7、或其他氧化剂,常温下进行钝化,钝化膜外观为鲜艳的五彩色,镀层厚度在10微米以上的挂镀件钝化后不进行封闭处理,可通过200小时的中性盐雾加速腐蚀试验而不出白锈,如果进行封闭处理,其耐蚀性可进一步提高。2 常用用镀种简况况2.2 镀铜镀铜也也是一个大大镀种,目目前国内应应用的主要要工艺是碱碱性光亮铜铜、焦磷酸酸光亮铜和和酸性光亮亮铜。前两两者多用作作钢铁制品品和锌压铸铸件的底镀镀层;后者者用作高装装饰性电镀镀的中间厚厚镀层,由由于它光亮亮、整平性性能好,加加之镀层价价格较低,不不仅用量大大,而且极极为普遍。近十年来我国酸性光亮铜工艺一直为日本的大和210占去很大份额,由于它低DK区整平光亮度很好,
8、又稳定。所以在广东的珠江三角洲地区,浙江的温州、宁波、义乌、江苏的苏州、昆山一带应用十分普遍。其次是Atotech的510工艺。但是我国电镀工作者秦宝兴等人于八十年代初期开发的“宽温度M、N酸性光亮铜工艺”在国内,乃至广东省仍有很大的市场。早期以浙江黄光化学厂为代表制造了许多酸铜中间体如:SP、M、N、TPS等S这些化合物,有共同的SS,CS ,美国的PMC公司几年前进入我国市场并非提供多种酸铜中间体,德国的Dillenberg公司亦有许多酸铜中间体,甚至开发了无染料的酸性铜工艺。实践证明,日本大和的210,Atotech的510是电镀工厂公认的好品牌,今年日本著名的EBARAUdylite公
9、司,凭借雄厚的技术实力、品质上乘的多种产品,进入我国,由上海诺博化工有限公司总代理的CUBRITE UP33(4)4倍酸铜浓缩,光亮剂系该公司第九代产品。半年来在江、浙已发展了50多家工厂应用,普遍认为铜层整平性很高,无针孔、麻点。当前许多研究者为了解决生产中出现的针孔、小麻渣问题;解决整平性、光亮度进一步向更低DK的延伸,寻求国内外更新的染料及其复配技术。开发单体性能更为优秀的酸性光亮铜中间体,这些学者、企业家均在为同一目标:打造民族品牌而战。目前在上海、广东、武汉均取得新的进展,深信不久会赶上甚至超过现在210的技术水平。碱性氰化光亮铜开发研究者较少,M&T 2号氰化光亮铜或类似配方和工艺
10、的国产光亮剂用得较多。武汉材保所有开发应用近10年的BC98(老型号BC93),由于它低DK亮度好、镀层韧性极佳,深受用户欢迎。2.3 镀镍最近的十几年间,我国的光亮镀镍工艺、高装饰重防护的多层镍铬工艺、黑镍、沙面镍、深孔镍的开发与应用迅猛发展,是电镀行业中的热门话题。十分重要的一个原因是我国摩托车、汽车及其他制造业飞速发展,全国约1600多万辆摩托车生产,汽车铝轮毂的电镀加工不仅推动了光亮镀镍工艺的发展,同时也促进了多层镍铬体系的工业化应用,仅广东省年消耗金属镍阳极达8000余吨。BASF在十余年前推出十余种镀镍中间体。成功地占领了镀镍光亮剂市场,与此同时,国际镍公司INCO推出高品质的多种
11、镍阳极和镍盐,这些都大大加速了我国光亮镀镍工艺与多层镀镍工艺的发展,其他的国外品牌如美国的PMC公司推出部分Ni,Cu,Zn光亮剂中间体,天津的天海公司引进印度的系列镀Ni中间体,德国Dillenberg 公司亦有中间体与光亮剂在国内销售。国际著名的Atotech 、OMI、 Canning以及我国深圳华美公司,深圳天泽公司的镀镍光亮剂行销全国,广泛应用。我国的镀镍光亮剂由上海轻工业研究所,上海轻工业专科学校,上海长征电镀厂,武汉材保所,广州电器科学研究所研究较早,著名的791、BE、871都是二十年前的著名品牌。武汉材保所、广州电器科学研究所、上海长征电镀厂还在多层镍铬组合镀层方面作了十余年
12、研究应用。这里特别要提到的是武汉材保所积近四十年开发研究涂层测厚的理论与实践,供给客户系列化的step多层镍层间电位差测量装置,促进了我国多层镀镍工艺的工业应用。他们最近研制的DJHG 3000型电解式测厚仪,采用Windows XP操作系统,全新数字化测量平台,大型LCD动态显示测量过程与结果。还对测量结果储存;统计分析及打印报告能精确测量多种金属与非金属基体上的单金属、合金、复合镀层以及多层镍和层间电位差,分辩率达0.01m;最新开发的ZD-B智能电解测厚仪除了包罗镀层厚度,层间电位差的测量与记录之外,还可以测量电极过程的动态极化曲线,非常适用于大企业,高校和科研单位应用。武汉风帆表面工程
13、有限公司,率先工业制造丙烷磺内酯,实现镀镍光亮剂重要中间体PPS的工业化生产销,打破了外国公司的垄断和PPS依赖进口的局面,并出口东南亚和北美,同时为酸性铜光亮剂的新中间体研制奠定了基础。该公司工业化生产镀镍光亮剂中间体20余种。2.3 镀镀镍广东达达志化工有有限公司,利利用自己的的区位优势势,在镀镍镍光亮剂中中间体研发发上做了不不少工作,特特别是镀镍镍中间体结结构特点与与性能的关关系。为适适应市场对对普通光亮亮镍、高整整平镍、高高光亮镍、乌乌光亮镍、高高走位白亮亮镍的需求求,共推出出32个镀镀镍光亮剂剂中间体,化化学名称与与代号如表表:常用镀镍中中间体性能能分类商品名称化学成份用 途添加 量
14、(mg/ll)消耗量(gg/KAHH)BOZ1,4丁炔炔二醇镍长效光亮亮剂100220012BMP丙氧化丁炔炔二醇镍长效光亮亮剂2015508BEO乙氧化丁炔炔二醇镍长效光亮亮剂2010005HBE4-羟基-2-丁炔炔基-2-羟烷基醚醚镍长效光亮亮剂2010006PA丙炔醇镍整平剂、光光亮剂102008PAP丙氧化丙炔炔醇镍整平剂、光光亮剂103006PME乙氧化丙炔炔醇镍整平剂、光光亮剂103004PHE2-丙炔基基 2-羟烷基醚醚镍整平剂、光光亮剂103005POPS磺基丙炔醚醚钠盐镍整平剂、光光亮剂1050010POG甘油单丙炔炔醚镍整平剂、光光亮剂5305DEP1-二乙胺胺基丙-22-
15、炔镍整平剂、光光亮剂1101.5PDA丙炔基二乙乙胺甲酸盐盐镍整平剂、光光亮剂2203PS丙炔磺酸钠钠镍走位剂、抗抗杂剂10100012ALO3炔醇基磺酸酸钠盐镍走位剂、抗抗杂剂10100012ALS丙烯基磺酸酸钠镍走位剂、辅辅光剂100050000120SPS羰基化合物物磺酸钠盐盐镍走位剂、辅辅光剂5002250060QS烷醇基羧酸酸化合物镍辅助剂102005UAS不饱和烷基基磺酸钠镍走位、辅辅光剂3003300040BBI二苯磺酰亚亚胺镍柔软剂、抗抗杂剂1001100015ATPN羧乙基异硫硫脲内盐镍走位剂、抗抗杂剂1101US羧丙基异硫硫脲内盐镍走位剂、抗抗杂剂102003PN烷醇基磺酸
16、酸钠盐镍走位剂、抗抗杂剂50500030BAS苯亚磺酸钠钠镍走位剂、抗抗杂剂20100030IUP3-异硫脲脲基丙酸盐盐酸盐镍走位剂、抗抗杂剂2202SSO3羟烷基磺酸酸钠盐镍走位剂、抗抗杂剂2202PPS-OOH吡啶-2-羟基丙磺磺酸内盐镍整平剂50500030PPS1-(3-磺丙基)吡吡啶内盐镍整平剂20200010DC-EHHS2-乙基已已基硫酸钠钠镍低泡润湿湿剂5025502A-BP磺基丁二酸酸酯钠盐镍低泡润湿湿剂2001100010A-MP磺基丁二酸酸二乙酯钠钠盐镍低泡润湿湿剂2020002A-YP磺基丁二酸酸二戊酯钠钠盐镍低泡润湿湿剂2020002DRO聚氧乙烯烷烷基酚醚硫硫酸钠盐
17、镍高泡润湿湿剂200440010深圳的吉鸿鸿昌化工也也是一个在在镀镍光亮亮剂及其中中间体制造造上很有技技术实力的的单位,镀镀镍中间体体亦有近廾廾种,供给给国内、外外客户。地地处河北的的金日化工工有限公司司是一个依依托天津技技术力量生生产电镀特特种助剂而而著称的企企业,它为为第一代、第第二代氯化化钾镀锌提提供了大量量载体,最最近引进意意大利气相相反应装置置,生产镍镍光亮剂中中用量较大大的BEOO、BMPP等,毫无无疑问,这这对提高镀镀镍中间体体的品质会会大有好处处。几个公公司的实例例足以看出出我国电镀镀光亮剂、中中间体制造造技术的长长足进步。但但是我们还还要清醒地地看到,德德国、美国国化工原材材
18、料品质好好,制造、控控制设备先先进,检测测分析手段段齐全。在在Ni,CCu,Znn中间体工工业化过程程中一系列列的分离,提提纯技术有有待我们去去攻克。拥拥有1000位博士研研发的BAASF公司司,决不是是我国一般般企业的技技术,设备备水平所能能竞争得了了的。但是是各发挥其其长、避其其短,在激激烈的市场场竞争中都都会找到正正确的自身身的定位。2.4 镀镀铬装饰性性镀铬是镀镀铬的主体体,其次是是硬铬、微微孔铬和黑黑铬。为了了减少六价价铬对环境境的污染,除除部分工厂厂使用进口口镀铬添加加剂以外,多多数工厂均均使用国产产稀土镀铬铬添加剂,有有效地提高高了镀铬层层的光亮度度和覆盖能能力,并可可在较低的的
19、阴极电流流密度(5515AA/dm22)和温度度(2535)下下生产。既既减少了环环境污染又又降低了生生产成本。为为了提高镀镀铬的电流流效率,AAtoteech在国国内推广应应用HEEEF25工工艺在重庆庆及周边地地区市场较较大。值得得提出的山山西天星科科技有限公公司最新推推出CH镀镀铬添加剂剂硬铬工艺艺,上海永永生助剂厂厂亦推出了了3HC-25高效效镀铬添加加剂。这些些均应是类类似HEEEF25的的第三代镀镀铬添加剂剂。它们的的共同特点点是:阴极极电流效率率高达22227%,不含FF,不腐蚀蚀基体;覆覆盖能力强强,HV亦亦高达10000以上上,既可用用于镀硬铬铬亦可用于于镀微裂纹纹铬,配合合
20、双层或叁叁层镍工艺艺,用于汽汽车或摩托托车减震器器的电镀,已已开始在机机械行业获获得应用。广广东达志化化工一直在在推广ABB铬(即一一种自调整整傻瓜型的的镀铬),用用户反应尚尚好。为了了防止铬雾雾对人体的的毒害和对对环境的严严重污染很很多镀铬工工厂采用FF53、FFC-800合F铬雾雾抑制剂。武武汉德孚化化工是一个个专门生产产含F或半半F化合物物的F产品品公司,也也有很多适适用于电镀镀的含F表表面活性剂剂。为了消消除Cr66+的毒害害,电镀工工作者从工工艺改革着着手(推广广代铬镀层层三价铬镀镀铬),近近年来广东东许多工厂厂悄悄兴起起三价铬镀镀铬。这里里不妨用大大一点的篇篇幅介绍给给同仁们。三价
21、铬镀铬工艺铬具有优良的装饰性和功能性。然而,六价铬危害巨大。世界卫生组织、欧洲和美国等越来越密切关注六价铬的危害,不断降低六价铬废水的排放标准。从1997年起,欧洲和北美规定六价铬在空气中的最大含量为0.001mg/m3,电镀废水中六价铬每月日平均含量小于1.71mg/L。各国研究者也纷纷指出,研究和发展代六价铬电镀的工艺或镀层热在必行。三价铬电镀作为最重要、最直接有效的代六价铬电镀工艺,无论从工艺性能或环境保护上都比六价铬电镀具有无可比拟的优越性,研究其从装饰性和功能性上取肛六价铬电镀已是刻不容缓。尽管对三价铬研究从没停止过,但直到七十年代才取得突破性进展,成功推出三价铬电镀的产品和工艺。真
22、正意义上获得生产应用的是1974年Albright&Wilson公司推出的Alecra-3工艺和稍后改进型的Alecra-3000工艺。该工艺以甲酸盐作络合剂,配合其它成份,如主铬盐、导电盐、润湿剂等,在适当的工艺条件下可以获得3m以下的三价铬镀层,镀层耐蚀性、硬度不差于六铬镀层。七十年代OMI公司对甲酸盐体系三价铬镀铬时如何增加走位能力、消除金属杂质离子的干扰,如何抑制镀液中的六价铬的生成申请了一系列的专利。与此同时,该公司还提出使用铁氧体阳极与石墨阳极配合可抑制Cr3+在阳极氧化成Cr6+。而此前的研究者均采用石墨作阳极,Cr3+在阳极氧化成Cr6+难以避免,从而限制三价铬镀液长期稳定的使
23、用。IBM公司则选择了不同的体系进行三价铬电镀的研究。该公司以高氯酸盐作主盐,硫氰酸盐作络合剂开始研究,之后又对以硫酸铬或氯化铬作主盐,硫氰酸盐为主络合剂,氨基酸为辅络合剂,主盐浓度甚至可低达0.03mol/L的三价铬电镀体系进行了研究。同时,该公司还推出了全硫酸盐体系的双槽电镀工艺,利用离子渗透性薄膜分开电解液为阴极室和阳极室,阳极液为三价铬镀液,阳极液为硫酸或硫酸盐。双槽电镀方法既可以避免有害气体(如卤气)的析出,又可以杜绝Cr3+在阳极氧化成为Cr6+,同时还为阳极材料的选择提供了方便。若添加含S化合物于上述电解液中,则可增加沉积速度,控制镀取不同厚度的镀层。进入八十年代以后,Atote
24、ch对甲酸体系三价铬镀铬进行了详细的研究,就电镀时如何利用阳离子交换树脂去除金属杂质、再生三价铬镀液申请了专利。Canning公司结合自己的研究成果申请了涂层阳极在三价铬电镀中的应用专用。国际铅锌研究机构主要致力于以次磷酸盐作络合剂时,添加F-改善低温镀性,提高电流效率,添加硫化物提高镀速,三价铬镀后处理以及三价铬镀黑铬等方面的研究。三价铬镀铬不易镀取厚铬,其主要原因有以下几点:(1)镀液PH值,特别是阴极表面附近层的PH值的升高导致形成Cr(OH)3胶体,阻碍三价铬镀层的继续增厚;(2)Cr3+的水解产物发生羟桥、聚合反应,形成高分子链状凝聚物吸附在阴极,阻碍Cr3+的还原;(3)Cr3+还
25、原的中间产物Cr2+的富集,对Cr3+羟桥反应引发和促进作用;(4)持续电解过程中Cr3+的活性络合物的逐步减少和消失。Sharif等在氨基乙酸体系中采用提高镀液循环速度、降低PH值、提高活性络合物浓度等方法可实现以100300m/hr的速度镀取三价铬的厚镀层;Ibrahim等则在以尿素作络合剂的三价铬镀铬的体系中,通过添加甲醇和甲酸,可以以50100m/hr的速度镀取三价铬;Hong等则采用双槽电镀工艺,通过添加三种羧酸作络合剂,镀取了50450m厚性能良好的三价铬镀层;美国商业局和Atotech公司也分别镀取了厚度100450m的三价铬镀层。三价铬厚铬镀层一般均有裂纹,但未贯穿基底,镀层中
26、往往夹杂有C等杂质元素,呈现非晶或微晶结构。镀层一般耐蚀性较好,硬度在600900Hv之间,若经适当温度的热处理,硬度可增加到12001800Hv,耐磨性也大大增强,能较好地满足镀硬铬的要求。三价铬电镀工艺发展至今,其装饰性电镀工艺研究已经进入逐渐完善成熟的时期,生产应用不断扩大。国外著名的电镀吴加剂研究和销售公司,如Atotech、MacDermid等都相继在中国推出了三价铬电镀工艺。广东地区许多的电镀厂由于环保监管力度的不断加大而对三价铬电镀越来越感兴趣,但由于进口产品的价格较高、工艺不够稳定等原因,大规模的推广应用仍有困难。而在三价铬镀硬铬方面,据报道北美已有超过30%的工厂开始使用三价
27、铬代替六价铬来电镀,国内则尚未见报道。由此可见,三价铬电镀在国外的研究和发展都遥遥领先于国内。而随着国外三价铬电镀工艺成功进入中国市场和国内对环境保护的日益重视,六价铬电镀越来越受限制。三价铬电镀在这种外逼内需的强力拉动下,必定又会掀起一股新的研究和应用热潮。3 合金电电镀3.11 高耐蚀蚀锌合金电电镀工艺锌锌合金是指指以锌为主主要成分并并含有少量量其它金属属的合金。目目前已用于于生产的二二元锌合金金有:Znn-Ni,ZZn-Coo,Zn-Fe,SSn-Znn。Zn-Ti,ZZn-Crr,Zn-P,Znn-Mn等等还在开发发研制试应应用中,锌锌合金具有有良好的防防护性能,故故常称之为为高耐蚀合
28、合金镀层,其其中研究的的比较多,且且应用比较较广泛的主主要是锌和和铁族金属属形成的合合金,即锌锌-镍、锌锌-钴和锌锌-铁。铁铁族金属的的原子结构构和性质相相近,它们们与锌形成成合金的共共沉积特性性也很相似似。从电极极电位来看看,铁族金金属的电位位比锌正的的多,但在在共沉积时时,锌比铁铁族金属容容易沉积而而优先沉积积,这种沉沉积称为异异常共沉积积。其原因因是当锌与与铁族金属属在阴极表表面共沉积积时,随着着阴极表面面H2的析析出,使表表面pH升升高,在阴阴极表面生生成了氢氧氧化锌胶体体薄膜,致致使铁族金金属离子在在阴极表面面受到抑制制而难以沉沉积,于是是锌在阴极极表面优先先析出。33.1.11电镀
29、锌-铁铁合金工艺艺及钝化处处理已获得得工业应用用的锌-铁铁合金有两两种:一种种是含铁量量高的(110%225%或更更高)合金金,该镀层层不易钝化化,易磷化化处理,对对油漆有良良好的结合合力,多用用于钢板和和钢带的表表面处理,作作为电泳漆漆的底层;另一种是是含微量铁铁的锌-铁铁合金,镀镀层易钝化化,耐蚀性性能优良,特特别经过黑黑色钝化,其其耐蚀性有有很大提高高。锌-铁铁合金工艺艺也可分为为酸性和碱碱性两种类类型,合金金镀层含铁铁量一般在在0.2%0.77%之间,镀镀液中三价价铁离子不不能含量过过高,否则则会降低阴阴极电流效效率,结晶晶粗大。以以下仅介绍绍低铁含量量电镀工艺艺。3 合金电电镀3.1
30、1 高耐蚀蚀锌合金电电镀工艺33.1.22电镀锌-镍镍合金工艺艺及钝化处处理碱性锌锌镍合金的的工艺特点点:1) 镍含量稳稳定,镀层层中镍含量量一般为8810%。2) 合金镀层层光亮,可可直接钝化化。3) 耐蚀性优优异,8m的锌镍镍合金镀层层,经彩色色钝化后能能耐NSSS试验10000小时时,不生白白锈,20000小时时未见红锈锈。4) 经100C烘烤一一小时后,在在NSS试试验中出现现白锈时间间在3000小时以上上。*碱性锌锌镍合金工工艺组 成含 量工 艺 条 件氧化锌(gg/L)氢氧化钠(g/L)硫酸镍(gg/L)络合剂(NNZ9118C)gg/L添加剂(NNZ9118A)mml/L光亮剂(
31、NNZ9118B)mml/L8125012206105010004646温度 15535C阴极电流密密度:DK=00.555.0A/dm2阳极:锌、镀镀厚镍钢板板、镍板阴、阳极面面积比:=1:1.52*碱性锌锌镍合金钝钝化工艺白色钝化彩色钝化白色钝化剂剂(NZ918FF)75g/LL彩色钝化剂剂(NZ918EE)2535mll/L钝化时间性性 330600秒30600秒pH值 1.11.51.922.3温度 25335C55655C搅拌 工工件移动或或无油压缩缩空气搅拌拌*系武汉汉材保电镀镀技术生产产力促进中中心工艺碱碱性锌镍合合金及钝化化工艺多年年来一直在在汽车工业业,煤矿井井下支架,军军用
32、野战输输油管线、电电子产品(磁磁性材料)、电电力输变电电支撑架等等产品上获获得应用.3.2 代铬工艺艺採用锡钴钴锌合金电电镀作代铬铬镀层,近近几年来在在广东地区区获得广泛泛应用。代代铬电镀工工艺, 镀镀层色泽和和耐蚀性可可与铬媲美美, 能源源消耗比镀镀铬低,镀镀液的深镀镀能力远胜胜于镀铬, 用于小小零件的常常规滚镀生生产,经济济效益显著著。代铬电电镀工艺的的工艺流程程通常为:已镀好底底层的镀件件(包括酸酸性光亮铜铜、光亮镍镍、镍铁、铜铜锡合金或或锌铜合金金等 等)水洗洗弱酸活活化水洗洗代铬电电镀水洗洗钝化水洗干干燥检验验成品。典典型的工艺艺配方和操操作条件:代铬开缸缸剂 3220 毫升升/升代
33、铬铬补给1号号 90 毫升/升代代铬稳定剂剂 50 毫升/升升 代铬补补给3号 10 毫毫升/升(需更蓝亮亮镀层时才才加入)ppH值(可可用磷酸或或氢氧化钠钠调整) 11.5512.0温 度度 4050阳 极 1CCr18NNi9 TTi少量纯纯锌板(约约占阳极总总面积1/5)电流流密度 挂挂镀时 00.522 A/ddm2 滚滚镀时 6601000 A/桶阴极移移动 25530 次/分滚滚桶转速 46 转/分代铬铬电镀溶液液含有多种种金属盐、络络合剂、缓缓冲剂和光光亮剂。代代铬添加剂剂系列中每每个品种的的pH值都都不相同,例例如:代铬铬补给1号号pH值112133,代铬补补给2号ppH值23
34、,代铬铬开缸剂ppH值78,代铬铬稳定剂ppH值89,所以以把多种金金属盐、多多种络合剂剂等,不同同的pH值值溶液混合合在一起,极极容易引起起镀液混浊浊沉淀。配配制时必须须注意加料料顺序。在在生产过程程中镀液轻轻微混浊是是正常现象象,对镀液液光亮度影影响不大。但但是,当出出现严重混混浊,镀液液变成乳白白色状,则则镀层易变变成灰白色色或暗色,即即使再添加加其它补给给剂,也难难以镀出兰兰白光亮的的代铬镀层层。必须及及时处理。产产生混浊的的原因,主主要是锡盐盐水解或生生成氢氧化化钴沉淀。当当稳定剂含含量不足或或金属离子子浓度过高高,或者ppH值不当当和温度过过高都会加加快镀液混混浊。另外外,加入22
35、号补给剂剂过多,钴钴盐浓度升升高,络合合剂浓度不不足,亦会会出现氢氧氧化钴沉淀淀,同时触触发锡盐水水解,导致致出现粉红红色氢氧化化钴和白色色的偏锡酸酸沉淀物。工工艺条件控控制和常见见故障镀液液的温度对对镀层外观观影响较大大,在38845镀层呈光光亮铬白色色,温度低低,色泽偏偏暗,类似似不锈钢色色;温度高高,镀层有有雾状或亚亚白色,同同时也加速速锡盐水解解,产生混混浊,故温温度不宜超超过55。代铬电电镀滚桶转转速宜在334转/分左右。较较慢的转速速有利于增增加镀液的的分散能力力和深镀能能力,镀出出白亮镀层层;若转速速过快,代代铬层质量量变差,有有漏镀和镀镀层发黄等等毛病。代代铬电镀要要用正式的的
36、1铬188镍9钛不不锈钢板作作阳极,如如果用不锈锈铁或铁板板,阳极会会发生溶解解,镀层容容易发黄。33.3 玫玫瑰金电镀镀工艺玫瑰瑰金电镀工工艺:是九九十年代末末流行的电电镀工艺。玫瑰金工艺可以获得流行的玫瑰金色,色泽鲜艳、均匀,具有极好的装饰效果。成熟的玫瑰金电镀工艺应工艺稳定,操作简单,溶液的深镀能力和均镀能力优异,成本较低。常见的玫瑰金电镀工艺的配方和工艺条件:玫瑰金盐50克/升氰 化 钠 50克/升温 度 4555 时 间 40秒2分钟电 流 密 度 0.55A/d阳 极 不锈钢板工艺流程除用镀玫瑰金代替镀仿金外,其余工艺与镀仿金完全相同。玫瑰金中各主要成份和辅助成份均有严格比例,生产
37、时不要加入任何金属盐或悬挂可溶性阳极,只要按消耗量添加补给剂,在工艺范围内便可获得稳定的色调。进入玫瑰金槽的工件和挂具必须清洗干净。带入其它镀液会严重影响玫瑰金效果。严重时会造成玫瑰金液报废。3.4 仿仿金电镀工工艺在装饰饰电镀工艺艺中,仿金金电镀是应应用面最广广的电镀工工艺。灯饰饰、锁具、吊吊扇、箱包包、打火机机、眼镜架架、领带夹夹等各种制制品虽然有有着各式各各样的外表表,但绝大大部份仍然然是金色镀镀层,获得得金色外观观的方法很很多,有镀镀真金、镀镀铜锌、铜铜锡或铜锡锡仿金,着着金色电泳泳漆,代金金胶工艺等等。其中仿仿金电镀是是普遍使用用的工艺。铜锌、铜锡或铜锌锡合金电镀溶液中最常用,也最稳
38、定的是氰化镀液。国内工厂一般都使用自己配制的合金电镀溶液。外资工厂和一部份国内工厂使用外国电镀原材料商提供的青铜盐。其工艺配方和操作条件为:青铜盐70900 g/LL氨 水12 mml/L温 度35455CDK0.200.9 AA/dm2镀液组成:Cu15188 g/LLZn68 gg/L游离NaCCN810 g/L由于仿金镀镀层在空气气中极易变变色,因此此,镀后处处理极为重重要。首先先要进行钝钝化处理。虽虽然使用含含六价铬的的化学钝化化效果也不不错,但碱碱性重铬酸酸钾的电解解钝化对防防止仿金镀镀层变色效效果更好,获获得工厂的的广泛应用用。电解钝钝化的工艺艺配方和操操作条件为为:名 称范 围仿
39、金电解钝钝化粉501000克/升升阴极电流密密度11.55A/dmm2pH值12.514.00温度常温阳极不锈钢时间11.55分钟电解钝化时时,镀件作作阴极。电解钝化时时,镀件作作阴极。要要注意保持持阳极表面面清洁,若若阳极表面面产生黑色色膜,应提提出槽外经经水洗酸洗水洗干净净后,再放放回镀槽内内。为保证证钝化质量量,槽液ppH值应不不低于122.5,电电流1A/dmm2以上,如如为恒电压压则566V。钝化化后的工件件必须经过过充分的水水洗,再作作切水和切切油处理。其其工艺流程程如下:仿仿金水洗水洗电解钝化化超声波水水清洗水洗一次次切水切油。切水水是用切水水剂脱去工工件表面的的水份,因因此工件
40、表表面变得不不亲水,切切油是去掉掉工件表面面的不亲水水的切水剂剂,然后烘烘干喷漆。24K仿金电镀,这里我要特别提到的是温州技术创新的24K仿金电镀。24K仿金电镀不仅只是配方中络物和铜、锌、锡三元含量和温度的优选,而更重要是电流和时间的选择,电流分三档不同安培数,三档电流受时间控制,拉开高、中、低阴极电流,先高后低、挂具不停地轻轻的晃动,在电流作用下,镀层由淡白微黄近24K金黄色,镀出金色调和罩光漆烘干温度相关。色泽近24K金色。漆烘干温度要偏低,镀层表面色泽应略带粉红为最佳,经罩光漆喷涂烘干冷却后转为24K金色。3.5 黑黑色镀层电电镀工艺黑黑色镀层电电镀工艺也也是一种流流行的仅次次于仿金电
41、电镀工艺的的装饰性电电镀工艺。常常规的黑色色镀层是黑黑镍,即镍镍锌合金镀镀层。近年年来以镍锡为主要要黑色镀层层获得了越越来越广泛泛的应用,通通常被称为为枪色镀层层或珍珠黑黑。武汉风风帆公司的的枪黑电镀镀工艺在国国内推广应应用广泛。它们用于光学仪器、军工产品、轻工、日用五金产品的外观装饰和消光、吸热等功能性用途。这两种镀层均较薄,本身无法对基体起到良好的防腐效果,都应镀有铜、镍等中间镀层,以改善其外观及耐蚀性。镀后往往还要涂油或上一层有机涂料来加以保护。(1)镍锌合金(黑镍)以镍锌合金为主的黑镍中含镍约40%-60%,锌20%-30%,硫0%-15%,有机物10%左右,典型的工艺配方如下表:Ni
42、-Zn合金黑色镀层工艺组成(g/L)及工工艺条件12NiSO447H2O901220761000ZnSO447H2O4060040500(NH4)2SO420300NiSO44(NH4)2SO46H2O40600NH4CNNS2535525355H3BO332535525355PH564.555.5温度C3035530355DK(A/dm2)0.100.30.100.4在电镀过程程中,硫氰氰酸根离子子中硫与镍镍生成黑色色的NiSS。由于电电流密度很很低,所获获镀层较脆脆,故不可可能镀得太太厚,其镀镀层光亮度度,全靠底底镀层的光光亮效果,底底镀层越亮亮,黑镍层层越显黑,否否则黑度下下降。(2)镍
43、-锡合金(珍珍珠黑镀层层):Ni-SSn镀层由由于其黑色色外观而常常被称为枪枪色镀层或或珍珠黑镀镀层。镀层层中一般含含Ni355%、Snn65%,有有时适当加加入Cu以以增加镀层层硬度和改改善外观。黑色Ni-Sn镀层,主要是Ni和Sn在一定比例下加入发黑剂,含S、N化合物,如含硫氨基酸等。与黑色Ni-Zn镀层一样,Ni-Sn的黑色程度也往往取决于底镀层的光亮效果,但一般来讲,Ni-Sn镀层的黑度略差于Ni-Zn镀层。但这种色调十分庄重、典雅深受人们的喜爱,已广泛用于日用五金、自行车、灯具、首饰等行业。珍珠黑电镀工艺分有氰和无氰两类。氰化物镀液较稳定,黑色较均匀;无氰镀液的络合剂如果选择适当,也
44、可获得较好的效果。下表是两种工艺配方的例子:组成(g/L)及工工艺条件12SnCL222H2O5010NiCL226H2O25075NiSO447H2O20K4P2OO7250蛋氨酸5开缸剂200mll/L调黑剂10155ml/LLPH4.555.58.5温度C5065550DK A/dm20.5112Ni-Znn与Ni-Sn黑色色镀层均易易变色,尤尤其是Nii-Zn镀镀层更易变变色,电镀镀表面失光光、黑度不不匀,严重重影响外观观。由于这这类镀层在在镀后脱水水之前,接接触电镀车车间的有害害气体,极极易变色,所所以镀后一一定要进行行钝化处理理。以下钝钝化液对NNi-Znn与Ni-Sn黑色色镀层防
45、变变色有较好好效果。CrO3 35gg/LpH 24室温10200秒钝代处理只只能在短时时间或工序序间防止变变色,因这这类镀层薄薄而脆,不不耐磨、不不耐用,为为了提高其其实用效果果和使用寿寿命,经钝钝化后的黑黑色镀层一一般都要涂涂覆一层保保护涂料。OMI公司、新加坡独资的台州恩森公司推出的黑色Sn-Ni合金、黑色Sn-Co合金、白色代铬Sn-Cr合金效果都较好,受到用户青睐,典型的工艺流程如下:1) 无镍流程前处理流水清洗3酸性光亮镀铜流水清洗3白色铜锡代镍流水清洗洗3 流水清洗洗3 流水清洗洗3烘干干包装22)含镍合合金电镀前前处理流水清洗洗3酸性性光亮镀铜铜流水清清洗3全光亮镀镀镍流水清洗
46、洗3 流水清洗洗3 流水清洗洗3烘干干包装33)双色合合金电镀前前处理流水清洗洗3酸性性光亮镀铜铜流水清清洗3全光亮镀镀镍流水水清洗33仿金电电镀流水水清洗33涂漆保保护酸活活化流水清洗洗3 流水清洗洗3退退保护漆处处理流水清洗洗3电泳泳漆或浸漆漆烘干包装4 电子子电镀4.1 PCCB电镀简简况20000年我国国PCB产产值为366.35亿亿美元,占占全球PCCB产值的的8.7%,居世界界第4位。在在我国的PPCB产值值中,广东东占83.5%。因因此,广东东地区PCCB电镀是是一个极大大的产业。据不完全统计,广东PCB厂家仅磷铜一种原料,年消耗量达10000吨左右。大型PCB企业年消耗磷铜400-600吨,中型企业200-300吨。广东地区一年需要PCB酸铜光亮剂达1000多吨。仅磷铜和酸铜光亮剂年销售产值达到4-5亿元。P