电镀工艺学- 电镀铜合金.pptx

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1、电镀工艺学电镀工艺学Plating technologyPlating technology第六章第六章 电镀铜合金电镀铜合金 Chapter Chapter-Copper Alloy PlatingCopper Alloy Plating概概述述 电电镀镀铜铜合合金金可可以以提提高高硬硬度度、改改变变颜颜色色（如如作作为为装装饰饰性性的的仿仿古古镀镀层层、仿仿金金镀镀层等）以及获得其他特殊的性能。层等）以及获得其他特殊的性能。电电镀镀铜铜合合金金在在生生产产中中应应用用较较多多的的为为铜铜锌锌合合金金(黄黄铜铜)、铜铜锡锡合合金金(青青铜铜)和和仿仿金金镀镀层。层。第六章第六章第六章第六章

2、电镀铜合金电镀铜合金1 1 电镀铜锡合金电镀铜锡合金电镀铜锡合金电镀铜锡合金一、概述一、概述 铜铜锡锡合合金金(俗俗称称青青铜铜)是是合合金金电电镀镀中中应应用用较较多多的的一一个个镀镀种种。1934年年首首先先提提出出了了含含有有锡锡酸酸盐盐氰氰化化物物电电镀镀铜铜锡锡合合金金的的专专利利。在在50年年代代由由于于金金属属镍镍供供应应短短缺缺，曾曾作作为为代代镍镍镀镀层层得得到到推推广广使使用用。近近年年来来随随着着金金属属镍镍供供应应情情况况的的改改善善，作作为为代代镍镍的的铜铜锡锡合合金金用用量量有有所所减减少少。铜铜锡锡合合金金还还可可用用来来作作为为最最后后的的加加工工精精饰饰，合合

3、金金镀镀层层经经过过清清漆漆保保护护后后，外外观观为为金金黄黄色色似似黄黄金金，可可作作为为仿仿金金镀镀层层，另另外外，还还可可用用于于电电视视机机和和无无线线电电底底板板以以及及代代替替铜铜作作底底层层。虽虽然然电电镀镀合合金金层层比比电电镀镀铜铜成成本本高高，但但抗抗蚀蚀性性、硬硬度度和和沉沉积积速速度度等等方方面都比镀铜好。面都比镀铜好。1 铜锡合金的性质利用途铜锡合金的性质利用途 在铜锡合金层中，随锡含量在铜锡合金层中，随锡含量增加，合金的外观色泽也发生变化。当锡含量低于增加，合金的外观色泽也发生变化。当锡含量低于8时，时，其外观与铜相似，为红色，当锡含量增加到其外观与铜相似，为红色，

4、当锡含量增加到1315时，时，镀层为金黄色，当锡含量达到或超过镀层为金黄色，当锡含量达到或超过20时，镀层为白时，镀层为白色。根据合金镀层中含锡量的多少，可分为三种类型：色。根据合金镀层中含锡量的多少，可分为三种类型：(1)低低锡锡青青铜铜 合合金金中中含含锡锡量量为为815，镀镀层层呈呈黄黄色色。低低锡锡青青铜铜硬硬度度较较低低，有有良良好好的的抛抛光光性性。对对钢钢铁铁基基体体而而言言，合合金金属属于于阴阴极极镀镀层层。低低锡锡青青铜铜在在空空气气中中易易氧氧化化而而失失去去光光泽泽，不不宜宜单单独独作作防防护护装装饰饰性性镀镀层层，表表面面还还要要套套铬铬，作作为为装装饰饰性性镀镀层层的

5、的底底层层。它它在在热热水水中中有有较较高高的的稳稳定定性性，可可用于在热水中工作的零件。用于在热水中工作的零件。(2)中中锡锡青青铜铜 合合金金中中含含锡锡量量大大致致在在1535范范围围内内。中中锡锡青青铜铜的的硬硬度度、抗抗氧氧化化性性和和防防蚀蚀能能力力均均较较低低锡锡青青铜铜为为好好。中中锡锡青青铜铜一一般般也也可可以以套套铬铬，作作为为底底层层，但但容容易易发发花花和和色色泽泽不均，故应用较少。不均，故应用较少。(3)高高锡锡青青铜铜 含含锡锡量量大大致致在在4055范范围围内内，镀镀层层呈呈银银白白色色，抛抛光光后后有有良良好好的的反反光光性性能能。在在空空气气中中不不易易失失去

6、去光光泽泽，能能耐耐弱弱酸酸、弱弱碱碱和和食食物物中中的的有有机机酸酸。高高锡锡青青铜铜的的硬硬度度介介于于镍镍和和铬铬之之间间，同同时时还还有有良良好好的的导导电电性性和和钎钎焊焊性性。一一般般可可用用来来代代银银或或代代铬铬，可可用用作作反反光光镀镀层层及及仪仪器器仪仪表表、日日用用商商品品、餐餐具具，乐乐器器等等装装饰饰性性镀镀层层。高高锡锡青青铜铜的的缺缺点点是是脆脆性性较较大大，产品不能经受变形。产品不能经受变形。2 铜铜锡锡合合金金电电解解液液的的类类型型 电电镀镀铜铜锡锡合合金金电电解解液液可可分分为为氰氰化化物、低氰和无氰三种。物、低氰和无氰三种。(1)氰氰化化物物电电镀镀铜铜

7、锡锡合合金金 氰氰化化物物电电镀镀铜铜锡锡合合金金应应用用最最广广，也也最最成成熟熟。常常用用的的氰氰化化物物锡锡酸酸盐盐电电解解液液。通通过过对对电电解解液液成成分分和和工工艺艺条条件件的的调调整整，可可得得到到低低锡锡、中中锡锡和和高高锡锡的的合合金金镀层。该工艺的主要缺点是氰化物剧毒，不利于环境保护。镀层。该工艺的主要缺点是氰化物剧毒，不利于环境保护。(2)低低氰氰化化物物焦焦磷磷酸酸盐盐电电解解液液 该该电电解解液液采采用用少少量量氰氰化化物物与与一一价价铜铜离离子子络络合合，二二价价锡锡离离子子与与焦焦磷磷酸酸盐盐络络合合，也也能能得得到到低低锡锡、中中锡锡和和高高锡锡的的合合金金镀

8、镀层层，外外观观比比较较光光亮亮，其其主主要要缺点是电解液中仍含有剧毒的氰化物，合金阳极溶解性差。缺点是电解液中仍含有剧毒的氰化物，合金阳极溶解性差。(3)低低氰氰化化物物三三乙乙醇醇胺胺电电解解液液 该该电电解解液液一一般般是是由由氰氰化化物物踢踢酸酸盐盐电电解解液液过过渡渡过过来来的的。在在氰氰化化物物含含量量逐逐渐渐降降低低的的过过程程中中，补补充充三三乙乙醇醇胺胺络络合合剂剂，氰氰化化物物含含量量保保持持在在38克克升升范范围围内内，这这样样一一价价铜铜基基本本上上都都以以铜铜氰氰络络离离子子的的状状态态存存在在。该电解液也能获得满意的低锡合金镀层。该电解液也能获得满意的低锡合金镀层。

9、(4)无无氰氰铜铜锡锡合合金金电电解解液液 我我国国在在70年年代代就就研研究究了了无无氰氰电电镀镀铜铜锡锡合合金金工工艺艺，并并取取得得一一定定的的成成果果。例例如如，焦焦磷磷酸酸盐盐锡锡酸盐电镀铜锡合金已成功的用于生产。酸盐电镀铜锡合金已成功的用于生产。二、二、氰化物电镀铜氰化物电镀铜锡合金锡合金1.1.电解液的组成和工艺电解液的组成和工艺 铜的标准电位为：铜的标准电位为：锡的标准电位为：锡的标准电位为：两两金金属属的的标标准准电电位位相相差差较较大大，因因而而在在简简单单盐盐溶溶液液中中很很难难得得到到合合金金镀镀层层，必必须须选选用用适适宜宜的的络络合合剂剂。电电解解液液中中采采用用两

10、两种种络络合合剂剂分分别别络络合合两两种种金金属属离离子子，以以氰氰化化钠钠与与一一价价铜铜离离子子络络合合，氢氢氧氧化化钠钠与与四四价价锡锡络络合合成成锡锡酸酸钠钠，两两种种络络合合剂互不干扰，电解液稳定，维护容易。剂互不干扰，电解液稳定，维护容易。氰化物电镀铜锡合金电解液的组成及工艺条件列于表氰化物电镀铜锡合金电解液的组成及工艺条件列于表621表表621 氰化物电镀铜锡合金电解液组成及工艺条件氰化物电镀铜锡合金电解液组成及工艺条件组成低锡青铜中锡青铜高锡青铜12345铜（CuCN）锡（Na2SnO3）游离NaCN游离NaOH明胶温度阴极电流密度791012787858621.5253014

11、181620690.20.555652.5101440451417202555602.51015304510155760701.52.510154560101525306065342.电解液成分和工艺条件对合金镀层成分的影响电解液成分和工艺条件对合金镀层成分的影响(1)放电金属离子总浓度和浓度比的影响放电金属离子总浓度和浓度比的影响 改改变变电电解解液液中中金金属属离离子子的的总总浓浓度度(金金属属离离子子浓浓度度比比不不变变)，对对合合金金镀镀层层成成分分的的影影响响不不大大，它它主主要要影影响响阴阴极极的的电电流流效效率率。当当总总浓浓度度提提高高时时，阴阴极极的的电电流流效效率率有有所所

12、提提高高，但但总总浓浓度度不不能能过高，否则镀层结晶粗糙。过高，否则镀层结晶粗糙。电电解解液液中中铜铜和和锡锡的的含含量量比比，对对合合金金镀镀层层成成分分影影响响较较大大，如如图图。通通常常降降低低电电解解液液中中铜铜与与锡锡的的含含量量比比，镀镀层层中中铜铜含含量量下下降降，而而锡锡含含量量升升高高。这这是是因因为为合合金金沉沉积积的的阴阴极极极极化化增增大大，使使沉沉积积电电位位向向负负方方向向偏偏移移，有有利利于于锡锡的的析析出出，因因而而，合合金金中中锡锡的的含含量量升升高高。为为了了获获得得含含锡锡量量为为1015的的低低锡锡铜铜合合金金，电电解解液液中中应维持应维持CuSn为为2

13、31。(2)络合剂浓度的影响络合剂浓度的影响 电解液中的电解液中的CuCN与与NaCN生成铜氰络合物，生成铜氰络合物，即即 CuCNNaCN=NaCu(CN)2 K不稳不稳=11024 在阴极上放电的是铜氰络离子在阴极上放电的是铜氰络离子 Cu(CN)2 e Cu 2CN 电电解解液液中中游游离离氰氰化化钠钠的的含含量量，影影响响铜铜氰氰络络离离子子的的稳稳定定性性，提提高高溶溶液液中中游游离离CN离离子子的的含含量量，使使络络离离子子稳稳定定性性增增加加，使使阴阴极极极极化化增增大大。随随着着游游离离氰氰化化钠钠含含量量的的提提高高，在在溶溶液液中中可能生成配位数更高、更加稳定的络离子可能生

14、成配位数更高、更加稳定的络离子 Cu(CN)32 Cu(CN)43 当当几几种种不不同同形形式式的的离离子子在在溶溶液液中中同同时时存存在在时时，直直接接在在阴阴极极上上放放电电的的将将首首先先是是低低配配位位数数和和负负电电荷荷较较少少的的络络离离子子。当当溶溶液液中中游游离离氰氰化化钠钠含含量量足足够够高高时时，Cu(CN)32络络离离子子可可能参加电极反应能参加电极反应 Cu(CN)32 e=Cu+3CN 从从而而进进一一步步提提高高阴阴极极极极化化。因因此此，电电解解液液中中游游离离氰氰化化钠钠影影响响着着铜铜氰氰络络离离子子在在阴阴极极上上放放电电的的速速度度，也也必必定定影影响响镀

15、镀层层中中铜铜的的含含量量。随随着着溶溶液液中中游游离离氰氰化化钠钠含含量量的的增增加加，镀镀层层中中铜含量下降。铜含量下降。在在电电解解液液中中，锡锡以以锡锡酸酸钠钠的的形形式式加加入入，它它在在碱碱性性溶溶液液中电离，并生成具有络离子性质的水合物中电离，并生成具有络离子性质的水合物 Na2SnO3 2Na SnO32 SnO32 3H2O=Sn(OH)62 由由于于K不不稳稳 很很小小，因因此此溶溶液液中中简简单单Sn4离离子子非非常常少少。在在阴阴极上放电的将主要是络离子直接放电，即极上放电的将主要是络离子直接放电，即 Sn(OH)624e Sn6OH 同同理理，溶溶液液中中游游离离氢氢

16、氧氧化化钠钠的的增增加加，锡锡络络离离子子的的稳稳定定性性增增加加，它它在在阴阴极极放放电电更更困困难难，极极化化增增大大，镀镀层层锡锡含含量量降降低低。低低锡锡青青铜铜的的电电流流效效率率大大致致为为60左左右右。如如果果游游离离络络合合剂剂含含量量太太高高，铜铜和和锡锡析析出出电电位位负负移移，有有利利于于氢氢的的析析出出，不不仅仅使使阴阴极极电电流流效效率率进进一一步步下下降降，而而且镀层针孔增加，严重时将造成镀层粗糙和疏松。且镀层针孔增加，严重时将造成镀层粗糙和疏松。(3)电流密度的影响电流密度的影响 在在合合金金电电镀镀中中，阴阴极极电电流流密密度度对对镀镀层层的的质质量量和和成成分

17、分都都有有一一定定的的影影响响，低低锡锡青青铜铜电电流流密密度度以以1.52.5 Adm2为为宜宜。电电流流密密度度对对合合金金成成分分的的影影响响比比较较复复杂杂，还还没没有有得得到到统统一一的的规规律律。对对铜铜锡锡合合金金而而言言，随随电电流流密密度度的的提提高高，镀镀层层内内电电位位较较负负金金属属(锡锡)的的含含量量下下降降，即即提提高高电电流流密密度度，使使合合金金中中锡锡含量下降。含量下降。(4)温度的影响温度的影响 温温度度对对镀镀层层成成分分，质质量量和和电电流流效效率率都都有有影影响响。对对于于电电镀镀低低锡锡青青铜铜，温温度度常常控控制制在在6065，这这时时镀镀层层的的

18、色色泽泽，电流效率和阳极溶解情况都较好。电流效率和阳极溶解情况都较好。升高温度，镀层中锡含量提高，升高温度，镀层中锡含量提高，降降低低温温度度，镀镀层层锡锡含含量量减减少少，电电流流效效率率下下降降，镀镀层层光光泽泽性差，阳极工作也不正常。性差，阳极工作也不正常。(5)阳阳极极 电电镀镀低低锡锡青青铜铜多多用用铜铜锡锡合合金金可可溶溶性性阳阳极极，其其阳阳极极溶溶解解曲曲线线比比较较复复杂杂。当当电电解解液液中中的的铜铜含含量量为为18.4gL锡锡28gL、游游离离氰氰化化钾钾27.2gL，游游离离氰氰化化钠钠13.2克克升升时时，测测得的合金阳极极化曲线如图得的合金阳极极化曲线如图9-7所示

19、。所示。极极化化曲曲线线分分为为三三段段：在在ab段段电电位位下下，铜铜以以一一价价铜铜离离子子形形式式进进入入溶溶液液，而而锡锡则则以以二二价价锡锡离离子子形形式式溶溶解解，随随电电流流密密度度升升高高，电电位位上上升升至至某某数数值值时时，出出现现电电位位第第一一次次突突跃跃，在在bc段段电电位位下下，铜铜以以一一价价、锡锡以以四四价价形形式式溶溶解解，这这时时阳阳极极上上出出现现黄黄绿绿色色的的膜膜，此此时时阳阳极极处处于于半半钝钝化化状状态态。继继续续提提高高电电流流密密度度，接接近近于于4 Adm2时时，电电位位又又一一次次发发生生突突跃跃，在在cd段段电电位位下下，阳阳极极上上被被

20、层层黑黑色色膜膜所所覆覆盖盖，合合金金阳阳极极完完全全钝钝化化，溶解停止，大量氧气析出，即溶解停止，大量氧气析出，即 4OH4e 2H2OO2Cu；Sn2Cu；Sn4 阳极出现黄绿色膜黄绿色膜 阳极处于半钝化半钝化状态 阳极出现黑色膜黑色膜 阳极处于钝化状态钝化状态合合金金阳阳极极溶溶解解时时，可可能能伴伴随随有有二二价价铜铜离离子子和和二二价价锡锡离离子子生生成成，都都是是有有害害的的：二二价价锡锡离离子子能能与与氢氢氧氧化化钠钠形形成成亚亚锡锡酸酸钠钠，亚锡酸钠易水解，生成亚锡酸沉淀而消耗金属亚锡酸钠易水解，生成亚锡酸沉淀而消耗金属 Na2SnO22H2O2NaOHH2SnO4二二价价锡锡

21、对对镀镀层层也也有有不不良良影影响响，使使镀镀层层发发灰灰或或发发生生毛毛刺刺等等，一般可加入双氧水将其氧化为四价锡。一般可加入双氧水将其氧化为四价锡。另另外外，由由于于空空气气中中的的二二氧氧化化碳碳或或氧氧不不断断地地与与溶溶液液中中的的氢氢氧氧化化钠钠和和氰氰化化钠钠作作用用生生成成碳碳酸酸盐盐，过过量量的的碳碳酸酸盐盐应应定定期期的的除除去。去。三、不良铜锡合金镀层的退除三、不良铜锡合金镀层的退除 质量不合格的低锡青铜镀层可用以下方法退除。质量不合格的低锡青铜镀层可用以下方法退除。1.化学法化学法 化学法退除铜锡合金镀层的溶液及工艺条件如下：化学法退除铜锡合金镀层的溶液及工艺条件如下：

22、浓硝酸浓硝酸(工业工业)100毫升升毫升升 氯化钠氯化钠(工业工业)40克升克升 温度温度 6575 退除速度退除速度 约约6微米分微米分 化学退除的优点是退除速度快、范围广化学退除的优点是退除速度快、范围广(基体金属可以基体金属可以是铁、镍、锌镍、铜及铜合金等是铁、镍、锌镍、铜及铜合金等)，成本低，效果好，缺点，成本低，效果好，缺点是硝酸易分解出是硝酸易分解出NO和和NO2等有毒气体，需经处理后排放。等有毒气体，需经处理后排放。2.电解法电解法 电解法退除铜锡合金镀层的溶液及土艺条件如下：电解法退除铜锡合金镀层的溶液及土艺条件如下：硝酸钾硝酸钾(工业工业)100150 gL 温度温度 155

23、0 pH值值 7一一10 阳极电流密度阳极电流密度 510 Adm2 阳极移动阳极移动 2025次分次分 退除速度退除速度 1.52微米分微米分镀镀层层退退除除后后，在在一一般般镀镀锌锌钝钝化化液液中中浸浸渍渍，再再用用盐盐酸酸洗洗，然然后后浸碱液。浸碱液。2 2 电镀铜锌合金电镀铜锌合金电镀铜锌合金电镀铜锌合金 铜铜锌锌合合金金镀镀层层俗俗称称黄黄铜铜镀镀层层，一一般般含含铜铜6875，含含锌锌2532。电电镀镀铜铜锌锌合合金金在在工工业业上上已已应应用用了了100年年左左右右。除除了了由由于于它它具具有有美美丽丽的的金金黄黄色色外外观观用用于于装装饰饰外外，还还作作为为提提高高钢钢铁铁件件

24、与与橡胶的结合力的中间镀层橡胶的结合力的中间镀层(0.5m2.5 m)以及减摩镀层。以及减摩镀层。由由于于铜铜与与锌锌的的标标准准电电势势相相差差甚甚大大，从从简简单单盐盐镀镀液液中中难难以以共共同同沉沉积积，因因此此，只只能能用用络络合合物物来来调调整整使使铜铜和和锌锌离离子子析析出出电电势势接接近。这样才有利于铜的锌共同沉积。近。这样才有利于铜的锌共同沉积。在氰化物电解液中由于氰化物对两中主盐所形成的络合物具有不同的由于氰化物对两中主盐所形成的络合物具有不同的K不稳不稳常数常数，故可以调节两者的析出电位达到一致，实现共沉故可以调节两者的析出电位达到一致，实现共沉积的目的。积的目的。作作为为

25、装装饰饰用用，一一般般在在光光亮亮镍镍镀镀层层上上闪闪镀镀一一层层很很薄薄的的铜铜锌锌合合金金镀镀层层(约约l m2 m)，以以达达到到装装饰饰的的目目的的。如如果果还还要要在在铜铜锌锌合合金金镀镀层层表表面面上上着着色色或或制制作作花花纹纹，则则需需按按镀镀件要求镀得较厚。件要求镀得较厚。铜锌合金镀层在大气中很快变色，因此，镀后必须用流动铜锌合金镀层在大气中很快变色，因此，镀后必须用流动水和纯水分别清洗干净，然后进行钝化或着色处理和涂覆有机水和纯水分别清洗干净，然后进行钝化或着色处理和涂覆有机涂料。涂料。成分及操作条件配方1234567氰化亚铜CuCNgL-1263040263348610氰

26、化锌Zn(CN)2gL-111.36846总氰化钠NaCNgL-145557542606.512914游离氰化钠NaCN(游离)gL-1671521861.51.54酒石酸钾钠KNaC4H4O64H2OgL-11030203020302030焦磷酸锌Zn2P2O7gL-148612焦磷酸钾K4P2O73H2OgL-1100140100140碳酸钠Na2CO3gL-11530氢氧化钠NaOHgL-146氨水NH4OHmLL-1581324醋酸铅Pb(CH3COO)23H2OgL10.010.02894光亮黄铜盐gL11301409095894A光亮剂mLL118201719894B光亮剂mLL1

27、2423pH值12.691191191191111121112温度3050203850552536182540453842阴极电流密度/Adm20.50.20.40.20.40.510.20.4滚筒转速rmin12141215812阳极成分(Cu：Zn)70:3070:3070:3070:3070:3070:3070:30用途粘接橡胶挂镀滚镀光亮铜锌合金挂镀滚镀挂镀光亮铜锌合金滚镀光亮铜锌合金生产单位上海永生助剂厂上海永生助剂厂2镀液的配制方法镀液的配制方法(1)高氰化物镀铜锌合金镀液的配制高氰化物镀铜锌合金镀液的配制 在良好的通风条件下，将氰化钠溶解在在良好的通风条件下，将氰化钠溶解在30

28、40所需体所需体积积23的去离子水或蒸馏水中。的去离子水或蒸馏水中。1)用用水水将将氰氰化化亚亚铜铜和和氰氰化化锌锌分分别别调调成成糊糊状状，在在不不断断搅搅拌拌下下分分别别慢慢慢慢地地加加入入氰氰化化钠钠溶溶液液中中，使使其其溶溶解解。此此时时溶溶液液会会发发热热，如如果果温温度度升升至至60时时，需需待待冷冷却却后后方方可可继继续续加加入入，以以避避免免溶溶液过热溅出。液过热溅出。2)逐逐一一加加人人已已用用少少量量水水溶溶解解好好的的其其他他成成分分，搅搅拌拌均均匀匀，然然后后加入氨水，加去离子水或蒸馏水至所需体积。加入氨水，加去离子水或蒸馏水至所需体积。3)分析校正。分析校正。4)电解

29、试镀。电解试镀。(2)微氰镀铜锌合金镀液的配制微氰镀铜锌合金镀液的配制 配配制制步步骤骤基基本本同同上上，只只是是将将氰氰化化亚亚铜铜和和焦焦磷磷酸酸锌锌分分别别溶溶解解于于氰氰化化钠钠和和焦焦磷磷酸酸钾钾溶溶液液中中，然后再合并。然后再合并。3镀液中各成分的作用镀液中各成分的作用 (1)氰氰化化亚亚铜铜和和氰氰化化锌锌 是是镀镀液液中中供供给给铜铜和和锌锌离离子子的的主主盐盐。它它们们分分别别以以氰氰化化物物络络盐盐Na2Cu(CN)3和和Na2Zn(CN)4的的形形式式存存在在。铜铜和和锌锌离离子子浓浓度度的的高高低低影影响响镀镀层层中中各各该该金金属属含含量量的的高高低低和和色色泽泽的的

30、变变化化。镀镀层层中中的的铜铜和和锌锌的的比比例例除除了了与与铜铜和和锌锌的的离离子子浓浓度度有有关关外外，还还与与镀镀液液中中的的氰氰化化钠钠、氢氢氧氧化化钠钠和和氨氨水水的的含含量量有有关关。操操作作条条件件的的改改变变亦亦有有影影响响。因因此此，必必须须综综合合考虑调整才能镀出理想色泽的镀层。考虑调整才能镀出理想色泽的镀层。(2)游游离离氰氰化化钠钠 氰氰化化钠钠除除了了生生成成铜铜和和锌锌的的络络盐盐外外，还还必必须须有有适适当当的的游游离离量量，即即游游离离氰氰化化钠钠。它它可可以以使使镀镀液液稳稳定定和和保保证证铜铜与与锌锌按按所所需需比比例例析析出出，并并能能使使阳阳极极溶溶解解

31、正正常常。游游离离氰氰化化钠钠过过低低时时，镀镀层层中中的的铜铜含含量量增增加加，色色泽泽暗暗红红色色，严严重重时时粗粗糙糙起起泡泡，阳阳极极钝钝化化，镀镀液液混混浊浊。过过高高时时，镀镀层层中中的的铜含量减少，阴极电流效率下降，甚至镀件严重析氢。铜含量减少，阴极电流效率下降，甚至镀件严重析氢。(3)碳碳酸酸钠钠 适适量量的的碳碳酸酸钠钠可可以以提提高高镀镀液液的的导导电电性性能能和和分分散散能能力力。在在生生产产过过程程中中由由于于氰氰化化钠钠的的分分解解和和镀镀液液吸吸收收空空气气中中的的二二氧氧化化碳碳，碳碳酸酸钠钠会会逐逐渐渐增增加加。其其含含量量过过高高时时，会会使使阳阳极钝化和降低

32、阴极电流效率，必须及时除去。极钝化和降低阴极电流效率，必须及时除去。(4)氢氢氧氧化化钠钠 加加入入氢氢氧氧化化钠钠可可以以增增加加镀镀液液的的导导电电性性能，但会使锌不容易析出，一般仅在滚镀时加入少量。能，但会使锌不容易析出，一般仅在滚镀时加入少量。(5)氨氨水水 可可以以扩扩大大镀镀液液的的阴阴极极电电流流密密度度范范围围和和有有利利于于获获得得色色泽泽均均匀匀的的铜铜锌锌合合金金镀镀层层。氨氨水水含含量量高高时时，镀镀层层中中的的锌锌含含量量增增加加，因因此此，调调节节镀镀液液中中的的氨氨水水含含量量，可可以以控控制制铜铜和锌在铜锌合金镀层中的比例和外观色泽。和锌在铜锌合金镀层中的比例和

33、外观色泽。(6)酒酒石石酸酸钾钾钠钠是是阳阳极极去去极极化化剂剂，可可以以溶溶解解阳阳极极上上的的碱碱性钝化膜。性钝化膜。(7)焦磷酸钾焦磷酸钾 主要用于微氰镀铜锌合金溶液以络合锌离子。主要用于微氰镀铜锌合金溶液以络合锌离子。(8)阳阳极极 一一般般采采用用与与铜铜锌锌合合金金镀镀层层同同样样比比例例的的铜铜锌锌合合金金做做阳阳极极，不不能能含含有有铁铁和和铅铅等等杂杂质质。铸铸造造后后再再经经过过延延压压的的阳阳极极效效果果较较好好。使使用用前前先先在在65010 退退火火1h2h，再再用用5硝硝酸酸溶溶液液侵侵蚀蚀后后刷刷洗洗干干净净。在在生生产产过过程程中中要要定定期期刷刷洗洗阳阳极极。

34、阳极与阴极的面积比控制在阳极与阴极的面积比控制在(23)：1 正常时阳极为光亮的金黄色正常时阳极为光亮的金黄色4操作条件的影响操作条件的影响 (1)pH值值 对对铜铜锌锌合合金金镀镀层层的的外外观观有有明明显显的的影影响响。pH值值高高时时，镀镀层层中中的的锌锌含含量量提提高高，反反之之则则铜铜含含量量增增加加。提提高高pH值值一一般般可可用用氢氢氧氧化化钠钠；降降低低pH值值则则用用碳碳酸酸氢氢钠钠溶溶液液或或酒酒石石酸酸。必必须须在在良好的排风条件下操作，因反应时会产生剧毒的氰化氢。良好的排风条件下操作，因反应时会产生剧毒的氰化氢。(2)温温度度 对对铜铜锌锌合合金金镀镀层层中中的的金金属

35、属组组成成和和外外观观色色泽泽均均有有影影响响。温温度度高高时时，合合金金镀镀层层中中的的铜铜含含量量增增加加，同同时时也也会会加加速速氰氰化钠的分解，必须严格控制。化钠的分解，必须严格控制。(3)阴阴极极电电流流密密度度 阴阴极极电电流流密密度度高高时时合合金金镀镀层层中中的的锌锌含含量增加，并降低镀液的阴极电流效率。量增加，并降低镀液的阴极电流效率。5铜锌合金镀层的后处理铜锌合金镀层的后处理 铜铜锌锌合合金金镀镀层层在在大大气气中中很很容容易易变变色色或或泛泛点点，镀镀后必须立即进行钝化处理和涂覆透明有机涂料。后必须立即进行钝化处理和涂覆透明有机涂料。钝化处理工艺如下：重铬酸钾钝化处理工艺

36、如下：重铬酸钾40gL60gL，用醋酸调，用醋酸调pH值至值至34；温度；温度3040 ；时间；时间5minl0min。透明有机涂料种类很多，如丙烯酸清漆、聚氨脂清漆、水透明有机涂料种类很多，如丙烯酸清漆、聚氨脂清漆、水溶性清漆、有机硅透明树脂等等。固化温度一般为溶性清漆、有机硅透明树脂等等。固化温度一般为80 160 。市售专用涂料很多，可根据不同要求选用。市售专用涂料很多，可根据不同要求选用。6不合格铜锌合金镀层的退除不合格铜锌合金镀层的退除 (1)铬酐铬酐 150gL250gL，浓硫酸浓硫酸 5gL10gL；温度温度 10 40 。(2)浓硫酸浓硫酸 体积分数体积分数75；浓硝酸浓硝酸

37、体积分数体积分数25。722 电镀仿金电镀仿金 仿仿金金镀镀层层具具有有真真金金的的色色泽泽，既既雍雍容容华华贵贵又又价价廉廉物物美美，因因此此深深受受人人们们的的喜喜爱爱。首首饰饰、钟钟表表、灯灯具具、眼眼镜镜、工工艺艺晶晶等等民民用用商商品品镀镀仿仿金金镀镀层层后后可可以以提提高高它它的的装装饰饰性性。价价值值稍稍高高的的商商品品镀镀仿仿金金镀镀层层后后再再镀镀一一层层极极薄薄的的金金或或金金合合金金镀镀层层则则更更可可以以提提高高它它的的稳稳定定性能和商品价值。性能和商品价值。所所谓谓仿仿金金镀镀层层其其实实就就是是镀镀铜铜锌锌合合金金，或或在在镀镀液液中中加加入入某某些些第第三三种种金

38、金属属(如如锡锡、镍镍、钻钻等等)来来改改变变镀镀层层的的外外观观，以以期期镀镀取取接接近各种成色黄金的色调。近各种成色黄金的色调。仿仿金金镀镀层层一一般般镀镀1 m2l m。为为了了提提高高它它的的光光亮亮度度和和耐耐腐腐蚀蚀性性能能，大大多多数数在在镀镀仿仿金金镀镀层层前前先先镀镀光光亮亮镍镍作作中中间间镀镀层层。不不应应在在光光亮亮铜铜镀镀层层上上面面直直接接镀镀仿仿金金镀镀层层，因因为为它它会会使使仿仿金金镀镀层层泛泛红色。红色。采采用用光光亮亮镍镍作作中中间间镀镀层层时时，为为了了提提高高仿仿金金镀镀层层与与镍镍镀镀层层的的结合力，镀件镀光亮镍后必须经过阴极电解去油结合力，镀件镀光亮

39、镍后必须经过阴极电解去油3min5min，清清洗洗后后用用50g/L的的硫硫酸酸溶溶液液活活化化再再经经清清洗洗干干净才可进入镀仿金渡槽。净才可进入镀仿金渡槽。为为了了防防止止仿仿金金镀镀层层泛泛色色或或变变色色，镀镀仿仿金金后后的的镀镀件件么么经经过过多多次次流流动动水水清清洗洗和和纯纯水水清清洗洗，并并进进行行钝钝化化处处理理后后再再涂涂覆覆透明有机涂料。透明有机涂料。1工艺规范工艺规范(见表见表75)表表75 电镀仿金工艺规范电镀仿金工艺规范成分及操作条件配方12317氰化亚铜CuCNgL11518氰化锌Zn(CN)2gL179锡酸钠Na2SnO33H2OgL146总氰化钠NaCNgL1

40、50游离氰化钠NaCN(游离)gL158碳酸钠Na2CO3gL1812酒石酸钾钠KNaC4H4O64H2OgL13035895仿金盐gL1150160895A光亮剂mLL120895B光亮剂mLL12BH代金盐(开缸剂)mLL150pH值11.5121012温度203525354555阴极电流密度Adm10.510.20.50.55时间min12250.662阳极7：3黄铜7：3黄铜不锈钢用途金黄色金金黄色金金色和玫瑰色金生产单位上海永生助剂厂广州市二轻研究院2镀液的配制方法镀液的配制方法 除除加加入入锡锡酸酸钠钠外外，配配制制步步骤骤与与高高氰氰化化物物镀镀铜铜锌锌合合金金相相同同，锡锡酸酸

41、钠钠另另外外用用稀稀氢氢氧氧化化钠钠热热溶溶液液溶溶解解，煮煮沸沸过过滤滤后后加加入入。在在不不断断搅搅拌拌下下加加3gL5gL活活性性碳碳，搅搅拌拌2h，静静置置一一段段时时间间后过滤。分析校正后电解试镀。后过滤。分析校正后电解试镀。3镀液中各成分的作用和操作条件的影响镀液中各成分的作用和操作条件的影响 锡锡离离子子起起调调整整金金色色色色调调作作用用。为为了了获获得得所所要要求求的的仿仿金金色色泽泽，必必须须通通过过试试验验来来确确定定各各成成分分的的配配比比和和工工艺艺规规范范生生产产时时严格控制，否则可能引起色差。严格控制，否则可能引起色差。由由于于镀镀液液的的成成分分含含量量、pH值

42、值、温温度度和和阴阴极极电电流流密密度度等等均均对仿金镀层的色调产生影响，在生产中有时难对仿金镀层的色调产生影响，在生产中有时难难难以以掌掌握握和和控控制制。在在这这种种情情况况下下，可可以以将将经经过过喷喷涂涂有有机机涂涂料料的的仿仿金金镀镀件件浸浸BH代代金金胶胶处处理理。代代金金胶胶有有18K金金色色，24K金金色色和和玫玫瑰瑰金金色色等等三三种种不不同同型型号号。它它们们具具有有兼兼容容性性，可可以以通通过过调调节其比例在一定范围内达到节其比例在一定范围内达到“无级调色无级调色”。一一般般仿仿金金镀镀层层很很难难达达到到24K色色调调。我我国国电电镀镀工工作作者者经经过过多多年年的的努

43、努力力，现现已已总总结结出出按按表表76的的配配方方和和表表77的的24K仿仿金金镀镀液组成比，用三档式电流定时间控制器来达到这个目的。液组成比，用三档式电流定时间控制器来达到这个目的。三三档档电电流流分分为为高高、中中、低低(即即冲冲击击电电流流、过过渡渡电电流流和和仿仿金金电电流流)，参参考考阴阴极极电电流流密密度度(Adm2)分分别别为为35，12和和1。三三档档电电流流的的电电镀镀时时间间分分别别为为总总电电镀镀时时间间(20s30s)的的2030、4045和和3035。镀镀层层 的的色色泽泽由由浅浅到到微微黄黄色色，最最后后接接近近24K金金色色。为为了了镀镀取取满满意意的的色色调调

44、，还还必必须须细细心心调调整整镀镀液中各成分的比例和操作条件。液中各成分的比例和操作条件。成分配方低浓度中浓度高浓度金属铜gL1131530405060金属锌gL1234557金属锡gL10.81.21.21.523游离氰化钠gL1202425324055氢氧化钠gL14667810碳酸钠gL1030030030酒石酸钾钠gL1102020303040硫酸钴等适量适量适量组成比比值范围组成比比值范围CuZn6.510Zn氢氧化钠0.40.7ZnSn2.53.3Sn氢氧化钠0.10.2Cn游离氰化0.651.25铜酒石酸钾钠0.52.0Zn游离氰化钠0.110.20表7624K仿金镀液配方表77

45、24K仿金镀液的组成比思考题思考题 09-21 低锡青铜含锡量是多少？低锡青铜含锡量是多少？2 含锡量多少的青铜镀层具有金黄色外观？含锡量多少的青铜镀层具有金黄色外观？3 低锡青铜镀层适合卫生间水暖器具吗？为什么？低锡青铜镀层适合卫生间水暖器具吗？为什么？4 氰化物电镀低锡青铜电解液中，两种主盐都氰化物电镀低锡青铜电解液中，两种主盐都 与氰化物生成络合物吗？与氰化物生成络合物吗？5 氰化物电镀低锡青铜时，提高游离氰化物含量，氰化物电镀低锡青铜时，提高游离氰化物含量，镀层颜色如何变化？提高电流密度时，镀层颜色如何变化？镀层颜色如何变化？提高电流密度时，镀层颜色如何变化？6 解释氰化物电镀低锡青铜阳极极化曲线的解释氰化物电镀低锡青铜阳极极化曲线的 三个阶段都有什么反应发生？三个阶段都有什么反应发生？思考题思考题 09-27 在氰化物电镀铜锌合金电解液中，增加游离氰化钠含量，镀层在氰化物电镀铜锌合金电解液中，增加游离氰化钠含量，镀层颜色有什么变化？为什么？颜色有什么变化？为什么？8 提高电流密度，会改变镀层颜色吗？为什么？提高电流密度，会改变镀层颜色吗？为什么？谢谢 谢！谢！