第六章 电镀黄铜工艺

第六章  电镀黄铜工艺
第六章  电镀黄铜工艺

第六章电镀黄铜工艺

第一节概述

在第二章中已经介绍了黄铜镀层对钢帘线与橡胶粘合的至关重要的作用,本章将阐述获得黄铜镀层的方法,即电镀黄铜工艺。

铜含量高于锌的铜锌合金通常称为黄铜,1841年就已发明了镀黄铜。最早的镀黄铜槽液是把硫酸铜和硫酸锌转换成碳酸盐,然后再在氰化钾溶液中溶解,使用低电流密度进行电镀。这种方法一直沿用到1915年,随着科技的进步发展成为现代的氰化电镀工艺。1974年第三版《现代电镀》中提到,专家们“研究了在1960年之前研究过的所有不同类型镀黄铜槽液之后下结论说,迄今为止,还没有一种槽液能满意地代替氰化黄铜槽液”。因为氰化物剧毒,人们总想摆脱它,一直在研究非氰电镀黄铜工艺。60年代,一些欧洲国家(如前苏联、意大利等)对“两步法”(先镀铜,后镀锌,再热扩散而形成铜锌合金的方法,又称热扩散法)非氰电镀黄铜工艺进行了工业性试验,并于70年代投入了规模生产。值得一提的是,我国从60年代末开始,曾探索过“一步法”(直接镀铜锌合金的方法)非氰电镀黄铜工艺,选用焦磷酸盐一草酸镀液体系,从实验室试验到中间试验反复进行了几年时间,先后生产了Φ0.8mm镀黄铜钢丝10余吨,捻制成7×3×0.147和3+9+9×3×O.147两种结构钢帘线用于子午线轮胎,进行了里程试验,并与氰化电镀产品对照,所得数据表明其质量与氰化法不相上下。后来投入大生产时,仅连续运行几天时间便发现阳极钝化严重,经试验分析初步认定是镀液中派生物磷酸氢二钠过多所致,最后高达lOOg/l以上,而且很难除去。工程技术人员做了大量工作,企图复苏焦磷酸盐一草酸电镀液,限于当时的条件,工作未能继续下去,最后不得不终止它的应用。这种独创性的电镀黄铜工艺虽未取得最后成功,但对后人有借鉴作用。

目前,钢丝电镀黄铜工艺处于氰化法和热扩散法并存在的局面。据国外考察,意大利几乎所有的钢帘线生产厂都采用热扩散法电镀工艺;而法国米其林公司年产18.5万吨钢帘线,则全部采用氰化法电镀工艺,只有在泰国所建的一个分厂采用热扩散法。世界上许多国家包括我国,在采用热扩散法的同时,仍保留了氰化法电镀工艺。我国自80年代以来,引进两步法热扩散电镀黄铜作业线至少有6条(包括单丝电镀作业线,即单根钢丝在镀槽中来回走镀多圈以达到所需的镀层厚度,线速可达200--300m/min),几乎无一例外地费了很长的时间进行调试方达基本正常。关于氰化法和热扩散法两者的利弊,将在对两种工艺作系统阐述后再进行比较。

钢丝电镀不同于零件电镀,钢丝是在镀槽中不断前进的,俗称“走镀”。图6--1所示,钢

丝在镀槽中是曲折前进的,钢丝所遇阻力较大,限制了线速度,影响生产率,但设备比较简单;图6—2所示,钢丝在镀槽中是直线前进的,钢丝所遇阻力较小,线速度可以大幅度提高,生产率也随之提高,但设备比较复杂。在设计电镀作业线时,必须考虑两个重要参数:一是dv值,即钢丝线速(m/min)与钢丝直径(mm)的乘积;二是穿线根数(n)。DV值与n数越大,生产率便越高。目前国外多丝电镀黄铜作业线dv值可达60,n数可达50,我国尚未达到这个水平。

图6—2直线电镀装置示意图

先就图6—1及图6—2所示,简述钢丝电镀过程。

电镀时,电流从直流电源的正极经导线、汇流排进入镀槽内的阳极,再从阳极进入镀液,然后从镀液到达作为阴极的钢丝,最后经阴极辊、导线、汇流排返回到直流电源的负极,构成一个回路。在外电路(汇流排、导线、阴极辊等),电流的流动是靠自由电子的定向移动来实现的,这种凭借物质中自由电子的定向运动来完成导电过程的导体,称为第一类导体。在电镀液中电流的流动是靠阴、阳离子的定向迁移来实现的,这种凭借阴、阳离子的定向运动来完成导电过程的导体,称第二类导体。在任何电镀过程中,都存在这两类导体的导电作用,所有电镀的电流回路都由这两类导体共同构成,电镀槽阳极金属与阴极金属的电位差,即包括第一类导体和第二类导体在内的整个回路的电压降,称为槽电压。

在电极上是电子导电,而到了镀液就变成了离子导电。显然,自由电子消失和出现的过程就发生在电极导体和镀液的交界面处。当自由电子从直流电源移动到阴极(钢丝)上以后,

就在阴和镀液的交界面处被镀液中的金属离子M’得到,使它成为金属原子M,并覆盖在钢丝表面,

即在钢丝表面镀上一层金属M,其反应式为:

M++e-→M

这是一个电化学反应,属于还原反应。它发生在电极表面,故可称为电极反应。又由于它是在阴极上发生的,故可称之为阴极反应。正是由于阴极发生的电化学反应,才使得从电源流到阴极的电子和镀液中向阴极迁移过来的金属离子都有了去路,正是阴极反应实现了电子导电与离子导电的相互转化。

阳极所发生的情况与阴极相反,在外电源的作用下,阳极金属M的电子不断流入电源,即阳极金属M在极板与溶液交界的表面放出电子,这样金属M由原子变为金属离子而进入镀液,同时向阴极迁移,其反应式为:

M+e-→M+

这个电化学反应属于氧化反应。它发生在阳极,故可称为阳极反应。正是由于阳极反应的发生,使得从阳极流入电源的电子和从阳极附近迁移的金属离子有了补充的来源,也正是阳极反应实现了离子导电与电子导电的相互转化。

在实际电镀时,阴、阳两极的反应可能并不止这些,如阴极上除了金属M的沉积之外,还有H+得到电子还原为H2析出;阳极上除了金属M的溶解之外,还可能有OH—失去电子氧化成O2析出。但不论阴、阳极上发生何种还原和氧化反应,在导电意义上都是相同的。

综上所述,钢丝电镀是指在含有被镀金属的盐溶液中,以钢丝为阴极,在外电源的作用下,通过电解反应,使金属或合金沉积在钢丝表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的表面处理方法。由于钢丝电镀是一种利用电化学方法使金属电沉积的过程,为了叙述方便和便于理解,须介绍一些电化学的基础理论知识,但限于篇幅,只能涉及最初步的知识。欲进一步深入理解,还要参阅有关电镀的教科书、专著和手册。

第二节电化学基础理论知识

一、电极电位

(1)原电池电动势

所谓原电池指的是可将化学能转变为电能的装置。例如将金属锌插在ZnS04水溶液中作为一极,将金属铜插在CuS04水溶液中作为另一极,两个溶液之间用盐桥(含有饱和KCl溶液)连通,便组成一个原电池。如果将Cu和Zn两极接通,在负载电阻不太大时,将发现外线路中有一定大小电流通过。自由电子自发地从锌电极流出,经外线路到达铜电极,这相当于电流从铜电极流向锌电极。

上述ZnS04、CuSO4,在水溶液中能够导电的物质称为电解质。电解质加入水中后,由于水分子是极性分子,它的一端呈正电性,会吸引离子化合物中的阴离子。作用的结果使阴阳离子从固体表面溶入水中,并且使溶入水中的阴、阳离子周围吸引着数目不等的水分子。这个过程称为水合作用,发生水合作用的离子称为水合离子。

溶液中大量分子和离子彼此之间总是互相牵制的,每一个离子或分子的活动能力都要受到其它离子和分子的影响,使得它们都不能充分发挥各自应当发挥的作用,这就产生了离子活度的概念。所谓活度,可以认为是有效浓度。只有在无限稀的溶液中,活度等于浓度。

再回到原电池上来,既然两极接通后,有电流从外电路流过,这说明两极之间存在着电位差。将原电池开路时两极间的电位差,称为原电池的电动势,用E表示。

(2)相对电极电位

金属(电子导电相)和电解质(离子导电相)直接接触所构成的体系称为电化学电极,简称电极;有时也将此体系中的金属相称作电极。

上述铜一锌原电池中的电流便是两极发生的电化学反应而产生的。为什么两极会自发地发生这种电化学反应?这与金属的电极电位有关。任何金属在水溶液中或多或少地有些溶解,存在着下列反应:

M≒M++e (6—1) 当Zn置于ZnSO4溶液中,则金属相的Zn2+有逾越相界进入溶液相的趋势,溶液相中的Zn2+也有逾越相界进入金属相的趋势。究竟哪一种趋势占优势,取决于Zn2+在这两相中的化学位的高低。因为Zn2+在金属相中的化学位大于在溶液相中的化学位,则金属相中的Zn2+逾越相界进入溶液相的趋势占优势,即反应方程式(6—1)的正向反应占优势。在Zn未与外电源构成通路的情况下,必定要达到这样一种状态,即(6—1)式反应的正反速度相等,也就是Zn原子的氧化速度和还原速度相等。这时金属相的表面带负电,而溶液带正电,分别积聚在两相的界面上,如图6—3的(a)所示,这就是通常所说的“双电层”,它是自发建立的,故称自发离子双电层。

当Cu置于CuSO4溶液中,因为Cu2+在金属相中的化学位小于在溶液相中的化学位,则溶液相中的Cu2+逾越相界进入金属相的趋势占优势,即反应方程式(6-一1)的逆向反应占优势,这时金属相的表面带正电,而溶液带负电,这种在金属电极与电解质溶液界面上存在大小相等,电荷符号相反的电荷层,叫双电层。如图6—3的(b)所示。当金属的还原能力较强,溶液中离子浓度较大时,双电层较为紧密,称为“紧密双层";否则就较为分散,称为“分散双层”,图6—3的(c)所示,既有紧密双层又有分散双层.

(a)(b)(c)

图6—3双电层结构示意图

综上所述,由于双电层的存在,就使得在金属电极与溶液界面之间产生了电位差,

这种

电位差就叫金属的电极电位。但是,我们经常使用的电极电位值并不是这种电位的绝对值。因为现在还没有足够可靠的实验方法能准确地测出这种绝对值。但可规定一个特殊的电极作为参比电极,让待测电极电位的电极与这个特定的参比电极组成一个特殊的原电池,测量其开路电压(电动势),从而得到一种可以表征电极体系氧化还原能

力的参数——相对电极电位。

现在国际上对电极电位通用的定义表述为;若任一电极M与标准氢电极组成一特殊原电池,此电池的电动势(开路电压,无电流通过时)E即为M电极的电极电位。

E=Φ

+一Φ

-

式中: E--原电池的电动势,单位V

Φ+—正极的电极电位,单位V

Φ-—负极的电极电位,单位V

(3)平衡电极电位

在双电层的形成过程中,把金属原子失去电子进入溶液的过程称为阳极过程,把溶液中水合金属离子或其它阳离子到金属上获得电子的过程称为阴极过程。若接上外电源,则在阳

极上发生氧化反应,在阴极上发生还原反应,而将电能转变成化学能,这个过程称为电解。若未接上外电源,这两个过程是可逆的,当达到动态平衡时,两过程进行的速度相等,此时既建立起物质的平衡(电荷的交换靠同种物质完成),又建立起电荷的平衡,将产生一个稳定的电极电位,这时电极的相对电极电位就称为平衡电极电位,又称为可逆电极电位,用E P表示。

在实际电镀过程中,情况往往复杂得多,在阴极上有几种离子同时放电。显然阳极过程

和阴极过程的物质的迁移是不平衡的,即使两过程反应速度相等,达到电荷平衡,仍是不可

逆的,此时测得的电极电位称为非平衡电极电位,又称不可逆电极电位。

(4)标准电板电位

电极在25℃、1个大气压下,离子活度等于1时的相对平衡电位,称为标准电极电位,用E0表示。还规定在任何温度下标准氢电极的相对平衡电位都为零,这就是所谓“氢标”。

标准电极电位的数值可通过实验测得,或由热力学数据计算求得。表(6--1)列出了某些

电极反应的标准电极电位。

平衡电极电位的大小可以作为电极体系氧化还原反应可能性的判据:电极电位愈正,则

该电极体系的氧化态愈易获得电子而还原;电极电位愈负,则其还原态愈易失去电予而氧化。如铜的氧化态获得电子(Cu2++2e一→Cu)比锌的氧化态获得电子(Zn2++2e一→Zn)容易,因为铜电极电位(E0=+O.337V)比锌电极电位(E0=-0.763V)正;锌的还原态失去电子(Zn→Zn2++2e-)比铜的还原态失去电子(Cu→Zn2++2e-)容易,因为锌电极电位比铜电极电位负。也就是说,金属的电极电位愈正就愈易沉积,愈负就愈易溶解。这可以解释在电镀锌时为什么把镀液中的铁、铜、铅离子视为有害物质。因为这些金属的电极电位都比锌的电极电位正,更容易在阴极上沉积,所以尽管它们离子浓度比锌离子浓度低,但它们还是很容易在阴极上沉积出来,夹在锌镀层中,影响镀层的质量。

(5)能斯特(Nernst)平衡电极电位方程式

电极的平衡电极电位的数值与该金属的本性、溶液中金属离子的有效浓度(活度)、温度

有关,其关系可用能斯特(Nernst)平衡电极电位方程式表示。

当金属离子以简单水合离子存在时,对任一电极反应:氧化态+n·e一=还原态,其能斯特方程式为:

E P=E0+(RT/nF)ln(a±氧/a±还)(6--2)

式中:E P——平衡电极电位,V(伏)

E 0——简单金属离子M n+

还原为金属的标准电极电位,v(伏) R--气体常数,为8.315J·K -1

mol -1

(焦耳/度·摩尔) T--开尔文温度,K

F--法拉第常数,为96500C·mol -(库仑/摩尔) n--参加电极反应的电子数,即金属离子的价数 a ±氧——氧化态物质的平均活度,mol /l a ±还——还原态物质的平均活度,mol /l

a ±氧实际上是该电极体系溶液中的有效浓度,其值可从有关电化学手册中查得。 a ±还有如下规定:纯固态和纯液态物质的活度为1;气态物质在压力不大时,可近似地认为压力等于活度,例如latm(大气压)的H 2,可以认为a=1。所以在一般情况下,a ±还=1。

因而式(6—2)可简化为;E P =E 0+RT/nF ·㏑α (6—3)

式中:α——溶液中离子的平均活度。

以上讨论的是金属离子以简单水合离子状态存在时的平衡电极电位的计算问题。以下 讨论金属以络合离子状态存在时的平衡电极电位。

如果一个金属离子在溶液中与化学基团或配位体(除水以外)相缔合,于是就形成了络合离子。任何络合离子在溶液中均有离解成它的组成成分的现象,其离解度的大小随各种络合离子的性质而异。络合离子离解达到平衡时的平衡常数称为络合离子的不稳定常数,记作Kd ,其倒数1/Kd 称为稳定常数。Kd 的数值越大,表示这种络合离子越不稳定,越易离解。Kd 可以从有关化学手册上查找,查找时需注意Kd 给出的方式,有时以其倒数形式或对数形式给出。以锌电极为例,当Zn 2+

与CN -

络合形成[Zn (CN )4]2-

络合离子时,则有下列平衡:

[Zn (CN )4]2-≒Zn 2++4CN -

当溶液温度一定时,[Zn (CN )4]2-

、CN -

以及少量未经络合的简单水合锌离子Zn 2+

三者的浓度有如下关系:

C Zn 2+·C 4CN -/C[Zn (CN )4]2-=Kd (6—4)

根据(6—3)式,此时锌电极的平衡电极电位:

E P Zn/Zn2+= E 0+RT/n

F ·㏑αZn2+

由于Zn 2+

的浓度很低,故αZn2+近似等于C Zn 2+

,而根据(6—4)式,C Zn 2+

==Kd ·C[Zn (CN )4]

2

/ C 4

CN -,代入上式可得:

E P Zn/Zn2+= E 0+ RT/n

F ·㏑Kd ·C[Zn (CN )4]2-/ C 4CN -

如果加入络合剂CN -

后使所产生的C CN -与C[Zn (CN )4]2-

均为1mol/l ,则:

E P= E0+ RT/nF·㏑Kd (6—5)

把Zn2+形成络合物后的标准电极电位记为E0L,以区别于αZn2+=1时的标准电极电位,则:E0L= E0+ RT/nF·㏑Kd (6—6)

对于其它络合物也有(6—6)式,将有关常数代入并将自然对数换算为常用对数,则有:E0L= E0+0.059/n·lgKd (6—7)

现将几种常用的金属络合离子的不稳定常数Kd及根据(6—7)式算出的络合后电极的标准电极电位E0L列于表6—2。

从计算结果看出,Zn2+经CN-络合后,其标准电极电位负移了近0.5伏,如果络合剂加得太少不足以充分络合溶液中的Zn2+,则其负移的值小于O.5伏。 Cu+与CN一络合后,其标准电极电龟负移得更多,可达1.8伏。

在简单盐溶液中,Zn2+的标准电极电位(一0.763)与Cu z+的标准电极电位(+O.337)相差达1.1伏(见表6~1),两者不可能同时沉积,因为电极电位较高的金属,其氧化态较易还原,铜首先在阴极上析出。

表6-2

子的活度将相差几十个数量级,这显然是不现实的。在简单盐溶液中,待到锌开始沉积时,镀

液中已经没有几个铜离子了,所以在简单盐的混合液中是不可能一次镀出黄铜层的。

二、电极的极化

(1)极化和过电位

当有电流通过电极时,电极电位就偏离平衡电极电位,这种现象称为电极的极化。当电极表面进行氧化反应,其电极电位向正方向偏移,称为阳极极化。相反,如电极进行还原反应,电极电位变得较平衡电位更负,称为阴极极化。在其它条件相同时,通过电极的电流密度愈大,电极电位偏离平衡电极电位也愈大,亦即极化作用愈大。

当某一电流流过一电极时,其电极电位E与平衡电极电位E P的差值叫做该电极在此电流密度下的过电位。过电位一般都用正值表示。

阳极过电位△E a=E—E p (6—8)

阴极过电位△E k==E p一E (6—9)

(2)极化产生的原因

电极极化的原因很多,主要有如下几个。在实际电镀过程中,它们可能同时存在,只是在不同情况,它们各占的比重不同而已。

电化学极化由于反应粒子在电极——溶液界面得失电子较慢,而使从导线流入电极的电荷在电极表面积累或不足,以致使双电层中的电位差发生变化而形成极化,称为电荷传递极化,一般叫做电化学极化。

浓差极化由于反应粒子或产物的液相传质速度缓慢,故通电后,电极表面反应粒子或生成物粒子的浓度与平衡时的浓度不同,根据平衡电极电位方程式,电极电位也将发生变化,

由此而形成的极化称为浓差极化。

电阻极化电镀过程中在电极表面生成一层氧化膜或其它物质,阻碍了电流的通过而

引起的极化称为电阻极化。

新相极化由于反应产物生成新相,例如生成气泡或固相沉积层等的缓慢性而引起的

极化称为新相极化。

(3)极化曲线与极化度

表示电极电位随着电流密度的变化而改变的关系曲线叫做极化曲线。一般以纵坐标表示

电极电位,横坐标表示电流密度。图6—4所示为两条阴极极化曲线。

从曲线可以看出:随阴极电流密度不断增大,阴极电位也不断变负。若阴极电流密度D k

改变某一值,曲线I和曲线I的△E值有所不同。通常把△E K与△D k的比值称为阴极极化度,

曲线愈陡,阴极极化度愈大。

(4)极化对电镀的影响

提高阴极极化作用,可以使金属电结晶的速度加快,获得结晶细致的镀层;还使电流在

阴极表面的实际分布更均匀,提高镀液的分散能力和深镀能力,使镀层更均匀。在生产中一

般采用以下措施提高阴极极化作用:加入络合剂、添加剂,提高阴极电流密度,适当降低电

解液温度等。

阳极极化作用会引起阳极的电化学钝化,钝化能使电极电位剧烈地向正方向移动,致使

阳极不能正常溶解。电镀时要想办法消除和降低不必要的阳极极化作用,生产中一般采用以

下方法;加入适量的阳极活化剂可防止阳极钝化,促使阳极Array正常溶解;增大阳极面积以降低其电流密度,利用

搅拌来降低阳极极化作用。

三、氢的过电位

在电镀过程中,阴极的电流效率的高低,与析氢

的副反应直接有关。阴极析氢不仅会降低电流效率,

降低了产量,增加了能耗,而且阴极析出的氢会部

分地进入钢丝的基体引起“氯脆”。因此有必要了解

氢电极的一些情况。

图6—4阴极极化曲线

(1)氢的过电位

在给定电流密度下析氢时,其平衡电位△E H p与极

化电位E H之差称为该电流密度下氢的过电位△E H

△E H =△E H p一E H(6—10)

实验表明,氢在不同金属上还原时,过电位是不同的,许多金属上氢的析出过电位与阴极

电流密度的关系服从塔菲尔(Tafel)公式;

△E H=a+blg|D k| (6—11)

式中:D K--阴极电流密度,A/cm2。

a,b--某些金属在一定溶液组成时析氢的常数,其值可从有关化学手册上查找。表6—3列出几种金属上氢过电位塔菲尔公式常数。

表6—3

四、金属电沉积过程

电镀过程是一种金属电沉积过程,具体说来,它指的是电解液中的金属离子在直流电的作用下,在阴极上沉积出金属的过程。金属电沉积过程也叫金属电结晶过程,这是因为镀层金属和一般金属一样具有晶体结构。

金属电沉积过程一般包括以下几个步骤:

(1)液相传质步骤——金属的水合离子向阴极表面迁移。

(2)电子转移步骤——金属水合离子脱水并与阴极上的电子发生反应,生成金属原子。

(3)电结晶步骤——金属原子排列成一定形式的金属晶体。结晶时又分为两个步骤进行:结晶核心的形成和晶核的成长。如果晶核的形成速度较快,而晶核形成后的成长速度较慢,则生成的结晶数目较多,晶粒较细。反之,晶粒就较粗。

五、法拉第(Faraday)电解定律

(1)法拉第电解第一定律

电流通过电解液时,在电极上析出或溶解的物质的量(m)与通过电极的电量(Q)成正比。用公式表达为:

m=C·Q=C·I·t (6—15)

式中:m——电极上析出(或溶解)的物质的量,g(克)

Q——通过电解液的电量,它等于通电时间(t)和电流强度(I)的乘积;

C---比例常数,称为电化当量,g/A·h

(2)法拉第电解第二定律

电解时,在电极上每析出或溶解1克当量的任何物质所需要的电量是一个定值,这个定值就是一摩尔电子所带的电量(96500库仑)。用公式表达为:

m=Q/F(克当量)=Q/F·A/n(克) (6—16)

式中:F--法拉第常数,等于96500库仑(或26·8A·h);

A--物质的原子量;

n--物质的化合价;

(3)物质的电化当量C

物质的电化当量(C)的物理意义是:电极通过单位电量时电极析出或溶解物质的质量。由法拉第电解第一定律和第二定律可以推出如下关系式;

C=m/(I·t)=A/(n·F) (6—17)

由(6—17)式可知,物质的电化当量与其原子量成正比,与其化合价成反比。

(4)合金的电化当量的计算

如果电极上有两种或两种以上的金属同时析出或溶解,则合金的电化当量的计算方法如下:

设合金的成分为A、B二种金属组成,它们的电化当量分别为C A、C B,金属A所占的重量百分比为a%,金属B所占的重量百分比为b%,显然有a%+b%=100%。为简便起见,设合金的析出量为100g,则金属A、B的析出量分别为a克和b克。

根据公式(6—15)有:

C A-B =100/Q

A-B

,又Q

A-B

=Q

A

+Q

B

C

A-B-C =1/(a%/C

A

+b%/C

B

+c%/C

C

)(6

22)

各种金属的电化当量C 可从有关手册查得。例如,查得Cu 2+的电化当量为1.186g/A ·h ,

Zn 2+

的电化当量为1.220 g/A ·h ,可用(6—21)式求得68:32黄铜得电化当量为C Cu -Zn =1/(0.68/1.186+0.32/1.220)=1.744 g/A ·h 。 六、电流效率

法拉第定律本是很严格的定律,但在电镀时却往往会出现形式上“违反”定律的现象。例如,电镀锌时,虽然阴极上通过了1法拉第电量(96500库仑),但得不到l 克当量的锌。这是电极上存在着副反应的缘故。镀锌时,阴极反应如下: Zn 2+

+2e -→Zn(主反应) (主反应)Zn e 2Zn

-2→++

2H +

+2e -→H 2↑(副反应))(H 2e H 22-

副反应↑→++

如果把这两个反应的产物加在一起,则仍为1克当量,符合法拉第电解定律。 在阳极,除了锌的溶解外,也同样有副反应: Zn-2e -→Zn 2+

(主反应) 40H 一

-4e -→2H 2O 十O 2

↑(副反应)

在电镀时,副反应是我们不需要的,所以对镀层重量来说,提出了电流效率的概念。电极的电流效率是用于主反应的电量在通过电极总电量中所占的百分数,即: η一Q ,

/Q ×100%=m ,

/m ×100%

(6--23)

式中η ——电流效率 %100*通过电极的总电量

用于主反应的电量

电流效率=

Q’——用于主反应的电量,

Q ——主反应和副反应的总电量 m’——电极上实际析出(或溶解)物质的量 m ——按理论计算应析出(或溶解)物质的量

一般酸性镀液如酸性镀铜、酸性镀锌的电流效率都很高,接近100%;碱性镀液的电流效率较低,如焦磷酸盐镀铜通常大于90%,氰化镀黄铜通常只有50--70%,镀铬一般只有10--20%。

在电镀生产中掌握电流效率十分重要,提高阴极电流效率能节约电能并提高生产率;还要注意阴极电流效率(ηk )与阳极电流效率(ηA )的平衡,使电镀过程稳定。

七、电流密度

阴极或阳极单位表面积上分布的电流强度分别称为阴极电流密度(D K )或阳极电流密度(D A ),以A /d ㎡(安培/分米2

)表示。

任何镀液都有一个获得良好镀层的电流密度范围,这个电流密度范围的最小值(即获得良好镀层的最小电流密度)称为电流密度下限,最大值(即获得良好镀层的最大电流密度)称

为电流密度上限。

提高阴极电流密度,可以提高阴极极化,使镀层结晶细致,同时还能加快沉积速度,缩短电镀时间,但是阴极电流密度太大,往往会使镀层烧焦。

电流密度范围的大小,通常是由镀液的性质、镀液温度、搅拌和PH值等因素决定的。一般,提高主盐浓度、升高镀液温度、加速搅拌镀液(镀液循环是一种搅拌形式)及降低镀液的PH 值(指弱碱性或弱酸性镀液),可以提高电流密度上限,有时向镀液中加入适量的附加盐或添加剂,也能提高电流密度上限。

阳极电流密度随阳极电位的正移而增大,溶解速度也加快。当电位到达一定值后.再升高阳极电位,电流密度非但不增加,反而急剧下降几乎到零,电极由活化状态向钝化状态过镀,这个电位值称为临界钝化电位,对应的电流密度称为临界钝化电流密度。阳极电流密度只有低于这个临界值时,阳极才能正常溶解。但电镀时往往采用较高的阳极电流密度,为了保证阳极在低于临界钝化电流密度下正常溶解,那就必须保证阳极有足够大的表面积。

八、钢丝电镀有关运算公式的推导

(1)镀层沉积量的计算

由法拉第电解第一定律,金属在阴极的实际析出量有如下关系式

m=C·I·t·ηk (6—24)

式中:m--阴极析出金属量,g

C--析出金属的电化当量,g/A·h

I--通过阴极的电流强度,A

t--电镀时间,h

ηK——阴极电流效率

现场习惯用分钟(min)作单位,将(6—24)式中的t换算成分钟为单位,则

m=1/60·C·I·t·η

K

(6—25)

(2)镀层平均厚度的计算

就单根钢丝而言,若钢丝直径为d(mm)、钢丝浸入镀液的长度为L(m),析出金属的密度为γ沉积(g/cm2)、镀层平均厚度为δ(μm),则有下式:

m=π·d·L·δ·γ沉积×10-3(6—26)

将(6—25)式代入(6—26)式,得:

1/60·C·I·t·η

K =π·d·L·δ·γ

沉积

×10-3

移项后得下式:

δ= C·I·t·η

K /(60π·d·L·γ

沉积

)×103(6—27)

对于电镀铜,C cu2+=1.186g/A·h,γCu=8.92g/cm2,代入(6—27)式得:

δ=0.705 I·t·η

K /(d·L)=0.705 I·η

K

/(d·V)(6—28)

式中:V=L/t(m/min)为电镀钢丝线速度(下同)。

对于电镀锌,C Zn2+=1.2196g/A·h,γZn=7.14g/cm3,代入(6—27)式得:

δ=0.906 I·t·η

K /(d·L)=0.906 I·η

K

/(d·V )(6—29)

对于电镀黄铜合金(Cu,68%,Zn,32%),C Cu-Zn=1.744 g/A·h,γCu-Zn=8.35 g/cm3,代入(6—27)式得:

δ=1.108I·t·η

K /(d·L)=1.108 I·η

K

/(d·V)(6—30)

(3)钢丝单位表面积的镀层重量

W=δ·γ

沉积

(6—31)

式中: W——镀层重量,g/m2

δ——镀层厚度,μm

γ沉积——镀层金属的密度,g/cm3

将(6—27)式代入(6—31)式,得

W= C·I·t·η

K

/(60π·d·L)×103(6—32)对于电镀铜,将C cu2+=1.186g/A·h代入(6—32)式,得:

W =6.292I·t·η

K /(d·L)=6.292 I·η

K

/(d·V ) (6—33)

对于电镀锌,将C Zn2+=1.2196g/A·h代入(6—32)式,得:

W =6.470I·t·η

K /(d·L)=6.470 I·η

K

/(d·V)(6—34)

对于电镀黄铜合金,将C Cu-Zn=1.744 g/A·h代入(6—32)式,得:

W =9.25I·t·η

K /(d·L)=9.25 I·η

K

/(d·V ) (6—35)

(4)每公斤钢丝上的镀层重量

将t=L/V代入(6—25)式,得:

m= C·I·ηK·L/60V (6—36)当长度L=1m,则以克表示的1米钢丝上的沉积量为:

m= C·I·ηK/60V (g)(6—37)令P为以公斤表示的1米钢丝的重量,则:

P=π/4·d2·γ钢×10-3(kg)(6—38)则每公斤钢丝上的镀层重量为:

G=m/p=4C·I·ηK·103/(60V·π·d2·γ钢)(g/kg)(6—39)用γ钢=7.85g/cm3代入上式,得:

G=2.70827C·I·ηK/(V·d2)(g/kg)(6—40)对于电镀铜,将C cu=1.186代入(6—39)式,得:

G=3.206 I·ηK/(V·d2)(6—41)I Cu=0.312 G·V·d2/ηK(6—42)对于电镀锌,将将C Zn=1.2196代入(6—39)式,得:

G=3.2969 I·ηK/(V·d2)(6—43)I Zn=0.303G·V·d2/ηK(6—44)对于电镀黄铜合金,将C Cu-Zn=1.744 代入(6—39)式,得:

G=4.432I·ηK/(V·d2)(6—45)I Cu-Zn=0.226G·V·d2/ηK(6—46)(5)镀层厚度与镀层重量的相互换算

从(6—39)式可得:

C·I·η

K /(60π·d·V)=G ·d·γ

/4 (6—47)

将(6—47)式代入(6—27)式,可得

δ= G ·d·γ

钢/4γ

沉积

(6—48)

已知γCu=8.92 g/cm3,γZn=7.14 g/cm3,γCu-Zn=8.35 g/cm3,γ钢=7.85 g/cm3,分别代入(6—48)式,可得:

对于钢丝电镀铜,有:

δ=0.22 G ·d(μm)(6—49)

对于钢丝电镀锌,有:

δ=0.275G ·d(μm)(6—50)

对于钢丝电镀黄铜合金,有:

δ=0.235 G ·d(μm)(6—51)

将(6—48)式代入(6—31)式,再将(6—49)、(6—50)、(6—51)分别代入,则W= G ·d·γ

钢/4,可得以下各式:

对于钢丝电镀铜,有:

W=8.92δ(g/m2)(6—52)

W=1.9625d·G(g/m2)(6—53)

对于钢丝电镀锌,有:

W=7.14δ(g/m2)(6—54)

W=1.9625d·G(g/m2)(6—55)

对于钢丝电镀黄铜合金,有:

W=8.35δ(g/m2)(6—56)

W=1.9625 d·G(g/m2)(6—57)

为了查找方便,将(6—49)式至(6—57)式的换算关系列于表6—4。

表6—4

第三节钢丝的镀前表面处理

钢丝镀前表面往往沾有油污,它来源于拉丝润滑剂等物质,油污的主要成分有硬脂酸及盐,动物油,矿物油等。这些物质不仅在酸洗时阻碍了酸液与氧化铁皮(由铅浴淬火热处理形成)的充分浸润,而且也会影响镀层质量,出现局部或大部镀不上的质量缺陷,因此镀前必须进行表面脱脂和酸洗。

一、铜丝脱脂

粘附在钢丝表面的油脂来自钢丝拉拔时的润滑剂,它们可以分为两类:一类为皂化脂,它们与碱发生皂化反应生成可溶于水的肥皂,象动、植物油均属于皂化脂;另一类为非皂化脂,它们不能与碱发生皂化反应,象矿物油(机油、石腊、凡士林等)属于此类。电镀前钢丝脱脂的方法一般有;化学脱脂、电化学脱脂、灼烧脱脂。

(一)化学脱脂

1.脱脂原理

化学脱脂是利用碱溶液对油脂的皂化作用除去皂化脂,利用表面活性剂的乳化作用除去非皂化脂。

可皂化性油脂与碱发生皂化反应,生成可溶性的肥皂和甘油,其反应方程式为:

非皂化性油脂是利用乳化作用将其去掉。钢丝进入脱脂液后,由于钢丝的运动,其表面的油膜破裂,而变成不连续的小油滴。溶液中的乳化剂使油——固界面上的表面张力降低,结果油滴进入溶液;乳化剂的憎水基团和亲水基团把进入溶液中的小油滴包围起来,使油滴不能重新聚集沾污钢丝,这样就将油除去了。

在生产中,由于皂化作用时间较长,除油大部分是乳化作用完成的。

(2)脱脂液的主要成分及其作用

氢氧化钠:碱性最强,皂化作用亦强,是脱脂液的主要成分,钢丝碱洗其浓度一般为50~120g/L,若含量太低,除油效果差;若含量过高又会降低肥皂的溶解度,进而影响除油效果。碳酸钠:皂化能力弱,但对油脂层有润湿和分散作用,同时它还是一种PH值的缓冲剂,随着皂化反应的进行,NaOH的含量不断减少,此时Na2CO3水解从而产生NaOH。

水玻璃:呈弱碱性,有较强的乳化能力和一定的皂化能力,但其水洗性不好。

磷酸钠:主要起乳化作用。它很容易从钢丝表面洗净,同时能帮助水玻璃容易被水洗掉。

表面活性剂:降低溶液的表面张力,使非皂化脂乳化。

(3)脱脂的操作条件对脱脂速度和效果的影响

温度:脱脂液一般加热到60"C以上,以保证完全脱除皂化类和非皂化类的油污及润滑层。升高温度可使溶液的表面张力显著下降,使油脂的粘度下降;可增进碱性盐类的水解,从而提高脱脂液的碱度,加快皂化反应的进行;可以使溶液的对流、扩散、乳化、渗透能力加强。搅拌:搅拌能加速脱脂进程,其原因是搅拌能经常更新钢丝周围的溶液,强化乳化作用;同时由于机械作用。可以从金属表面带走油滴。

化学脱脂的脱脂液成分和脱脂操作条件没有严格的规定,各厂可根据自己的实际情况确定其配方和操作条件。表6—5是碱性脱脂液的组成及工艺规范示例。

表6—5

(二)电解脱脂

(1)电解脱脂原理

化学脱脂的速度慢,时间长,在连续作业线上要占用较长的场地,为了加快脱脂的速度,常采用电解脱脂。

电解脱脂就是将钢丝置于碱液中,以钢丝作为阴极(或阳极),以另一个辅助电极为阳极(或阴极),通以直流电,此时在阴极和阳极分别发生如下电极反应:

阴极:2H++2e→H2↑

阳极:40H-一2e→02↑十2H20

不论是将钢丝作为阴极还是作为阳极,电解时所产生的H2和O2会大大地加快溶液的搅拌和乳化过程,同时还能机械地驱除粘附在钢丝表面的污物,电极反应产生的气体不但能驱除钢丝表面的润滑膜层或其它油脂,还能撕裂钢丝表面的氧化铁皮,部分地起到酸洗的作用。钢丝在电解脱脂时,可以在阴极进行,也可以在阳极进行。阴极除油的优点是,除油速度快,这是因为阴、阳两极通过相同电量时,阴极析出的H2的体积是阳极析出的O2的体积的二倍,因而阴极除油乳化能力强;阴极除油的不足之处是阴极大量析出的氢气能向钢丝内部扩散,导致“氢脆”。阳极除油的优点是,电解时阳极释放出的是氧气,因此钢丝没有产生“氢脆”的危险;缺点是除油速度比阴极除油低。

为了发挥阴、阳极电解脱脂各自的长处,可以采用阴一阳交替电解的办法脱脂。国外很早就采用了阴一阳交替电解脱脂和阴一阳交替电解酸洗,70年代贵州钢绳厂引进东德莱比锡公司的电镀锌机组就采用了阴—阳交替电解碱洗和电解酸洗的设备和技术。

(2)影响电解脱脂的速度与效果的主要因素:

电解液中NaOH浓度:氢氧化钠有良好的导电能力,适当地提高氢氧化钠的含量可以提高除油速度。

电流密度:适当提高电流密度,因产生的气泡多,故可加快除油速度。

溶液温度:温度升高,电极反应活化能降低,反应速度加快,从而提高除油速度。

表6—6是电解脱脂液的组成及工艺规范示例。

表6—6

电镀锌镍合金工艺规范

电镀锌镍合金工艺规范 1主题内容与适用范围 本规范规定了钢铁零件电镀锌镍合金的工艺方法。 本规范适用于有三防要求的零件电镀锌镍合金。 2引用标准 HB5034零(组)件镀覆前质量要求 3主要工艺材料 4.1 中《金属零(部)件镀覆前质量控制要求》中相应的规定。应达到图样规定要求, 以避免电镀后再次返工返修。 零(部)件表面状态适于进行电镀时方可进入下道工序。 4.2清理:除去零件内外表面污物、金属屑标识等附着物。 4.3有机溶剂除油; 4.4喷砂或抛光处理(有需要时进行); 4.5装挂;

4.6化学除油:进行表面处理前工件表面常沾有大量油污,需要进行化学除油。 化学除油工艺:采用汽油或401除油剂擦拭/浸泡零件,至无明显油污为止。 4.7水洗; 4.8电解除油:电解除油可完全除去工件表面油污,得到洁净金属表面。零(部)件除油后在流动水中清洗干净,观察呈全浸润状态即为除尽油污,可以转入下道工序。 电解除油工艺: 氢氧化钠:30~50g/l; 碳酸钠:20~30g/l; 4.10 光亮剂ZN-2B4-6 镍溶液ZN-2C20-25 温度:20-30℃ DK:0.5 A/dm2~4A/dm2 时间:20~60分钟 阳极:锌板 阴阳极面积比:1∶1.5~2

4.13水洗; 4.14除氢处理(有需要时进行) 锌镍合金镀层几乎没有氢脆,一般不需要进行除氢处理。但若用于有特殊要求的军品、高强钢或弹簧部件,按航空航天标准应进行除氢处理。具体见表2. 干燥60~70℃30~60分钟 4.20干燥; 4.21下挂具; 4.22检验。 镀层检验时应用目视或放大镜,在照度不低于300lx的条件下观察(相当于零件放在40W日光灯下距离500㎜处的光照度)。 4.22.1锌镍合金镀层应细致、均匀、连续完整(深孔、盲孔深处除外),无针孔、麻

电镀工艺技术规范

精心整理1?目的本规范规定了零部件电镀层的选择和各镀种及化学处理的标注方法。?本规范适用于产品零部件设计时电镀层种类的选择。? 2?引用标准?GB1238-76?JB/288-75? 3?电镀层的主要目的? 3.1?保护金属零件表面,防止腐蚀。? 3.2?装饰零件外表,使外表美观。? 3.3?提高零件的工作性能。如提高表面硬度、耐磨性、导电性、导磁性、耐热性、钎焊性、反光能力;节约及代替有色金属或贵金属;提高轴承使用寿命;修复磨损零件;热处理时的局部保护以及其它特殊性能。? 4?决定电镀层种类和厚度的因素 4.1零件的工作环境; 4.2被镀零件的种类、材料和性质;? 4.3电镀层的性质和用途;? 4.4零件的结构、形状和尺寸的公差;? 4.5镀层与其互相接触金属的材料、性质;? 4.6零件的要求使用期限。? 5?镀层使用条件的分类? 5.1腐蚀性比较严重的工作环境:大气中含有较多的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度较大的地区。例如工业城市、离海较近的地区和湿热带地区等。或具有大量燃料废气和二氧化硫的室内,以及经常接触手汗的工作条件。? 5.2腐蚀性中等的工作环境:大气中含有少量的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度中等的地区。例如离海较远的一般城市和一般室内环境。?

5.3?腐蚀性轻微的工作环境:大气中工业气体、燃料废气、灰尘和盐分的含量很少,而且气候比较干燥。例如干热带地区、密封良好的设备的内部。? 从防腐蚀的要求来看,有些金属在腐蚀性轻微的条件下可以不加保护层而应用。在比较严重的工作环境下,大部分金属要求有一定形式的防护,而有些金属则不能使用。? 从保护基体金属免受腐蚀的要求来看,一般可考虑:? a.贵金属(金、铂)、含铬18%以上的不锈钢、轧制的磁性合金材料、以及镍铜合金等,一般不需再加防护层。? b.碳钢、低合金钢和铸铁制造的零件,在大气中容易腐蚀,应加保护层。由于工作条件的限制不能采用保护层时,应采用油封防锈。在油中工作的零件,可以不加防护层。? c.铜和铜合金制造的零件,根据不同的使用条件,采用光亮酸洗、钝化、电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理。? d.铝和铝合金制造的零件,可以采用阳极氧化和封闭处理。不适于阳极氧化的小零件,可采用化学氧化处理。铸造铝合金可采用涂漆防护。用作通信机箱的铝合金须进行导电氧化。? e.锌合金制造的零件,可以采用磷化、钝化、电镀或涂漆防护。? 6?电镀层的选择? 6.1?各类电镀层的特性及用途?镀层按其用途可分下列三类:? a.防护性镀层:主要作用是保护基体金属免受外界腐蚀,不规定对产品的装饰要求。? b.防护-装饰性镀层:除保护基体金属外,还使零件表面美观。?

《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)

《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008) 1 适用范围 本标准规定了电镀企业和拥有电镀设施企业的电镀水污染物和大气污染物的排放限值等内容。 本标准适用于现有电镀企业的水污染物排放管理、大气污染物排放管理。 本标准适用于对电镀设施建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水、大气污染物排放管理。 本标准也适用于阳极氧化表面处理工艺设施。 本标准适用于法律允许的污染物排放行为;新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理,按照《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》和《中国人民共和国环境影响评价法》等法律、法规、规章的相关规定执行。 本标准规定的水污染物排放浓度限值适用于企业向环境水体的排放行为。 企业向设臵污水处理厂的城镇排水系统排放废水时,有毒污染物总铬、六价铬、总镍、总镉、总银、总铅、总汞在

本标准规定的监控位臵执行相应的排放限值;其他污染物的排放控制要求由企业与城镇污水处理厂根据其污水处理能力商定或执行相关标准,并报当地环境保护主管部门备案;城镇污水处理厂应保证排放污染物达到相应排放标准要求。 建设项目拟向设臵污水处理厂的城镇排放水系统排放废水时,由建设单位和城镇污水处理厂按前款的规定执行。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。 GB/T6920-1986 水质 pH值的测定玻璃电极法 GB/T7466-1987 水质总铬的测定高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法 GB/T7467-1987 水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 GB/T7468-1987 水质汞的测定冷原子吸收分光光度法 GB/T7469-1987 水质汞的测定双硫腙分光光度法 GB/T7470-1987 水质铅的测定双硫腙分光光度法 GB/T7471-1987 水质镉的测定双硫腙分光光度法 GB/T7472-1987 水质锌的测定双硫腙分光光度法 GB/T7473-1987 水质铜的测定 2,9-二甲基-1,10菲罗啉分光光度法 GB/T7474-1987 水质铜的测定二乙基二硫氨基甲酸

电镀工艺技术规范

电镀工艺技术规范-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1 目的本规范规定了零部件电镀层的选择和各镀种及化学处理的标注方法。本规范适用于产品零部件设计时电镀层种类的选择。 2 引用标准 GB1238-76 JB/288-75 3 电镀层的主要目的 3.1 保护金属零件表面,防止腐蚀。 3.2 装饰零件外表,使外表美观。 3.3 提高零件的工作性能。如提高表面硬度、耐磨性、导电性、导磁性、耐热性、钎焊性、反光能力;节约及代替有色金属或贵金属;提高轴承使用寿命;修复磨损零件;热处理时的局部保护以及其它特殊性能。 4 决定电镀层种类和厚度的因素 4.1零件的工作环境; 4.2被镀零件的种类、材料和性质; 4.3电镀层的性质和用途; 4.4零件的结构、形状和尺寸的公差; 4.5镀层与其互相接触金属的材料、性质; 4.6零件的要求使用期限。 5 镀层使用条件的分类 5.1腐蚀性比较严重的工作环境:大气中含有较多的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度较大的地区。例如工业城市、离海较近的地区和湿热带地区等。或具有大量燃料废气和二氧化硫的室内,以及经常接触手汗的工作条件。

5.2腐蚀性中等的工作环境:大气中含有少量的工业气体、燃料废气、灰尘和盐分以及相对湿度中等的地区。例如离海较远的一般城市和一般室内环境。 5.3 腐蚀性轻微的工作环境:大气中工业气体、燃料废气、灰尘和盐分的含量很少,而且气候比较干燥。例如干热带地区、密封良好的设备的内部。 从防腐蚀的要求来看,有些金属在腐蚀性轻微的条件下可以不加保护层而应用。在比较严重的工作环境下,大部分金属要求有一定形式的防护,而有些金属则不能使用。 从保护基体金属免受腐蚀的要求来看,一般可考虑: a.贵金属(金、铂)、含铬18%以上的不锈钢、轧制的磁性合金材料、以及镍铜合金等,一般不需再加防护层。 b.碳钢、低合金钢和铸铁制造的零件,在大气中容易腐蚀,应加保护层。由于工作条件的限制不能采用保护层时,应采用油封防锈。在油中工作的零件,可以不加防护层。 c.铜和铜合金制造的零件,根据不同的使用条件,采用光亮酸洗、钝化、电镀或涂漆保护等。用磷青铜或铍青铜制造的精密零件可以不进行表面处理。 d.铝和铝合金制造的零件,可以采用阳极氧化和封闭处理。不适于阳极氧化的小零件,可采用化学氧化处理。铸造铝合金可采用涂漆防护。用作通信机箱的铝合金须进行导电氧化。 e.锌合金制造的零件,可以采用磷化、钝化、电镀或涂漆防护。 6 电镀层的选择

合金电镀简介

合金电镀简介 前言 合金电镀(ALLOY Plating) 的目的是得到较好的物理性质,较优的耐腐蚀性。美观性、磁性等、他能做热处里,它能取代昂贵的金属,例如锡镍合金可代替金镀层在电子应用。镍磷,镍钴合金的磁性薄膜应用在计算机内存。镍铁合金取代昂贵纯镍镀层。钴钨合金镀层改进铬在高温下的硬度。合金镀层较难控制,须要更高的技数和经验。 1.合金电镀的原理 两种金属要同时电镀沉积必须电位很接近而且其中的金属能单独被沉积出来。若两种金属电位相差太多,可以用铬合剂(complexing agents)使电未拉近,例如黄铜电的锌和铜电位相差甚多,加上铬合剂氰化钠就使铜。锌的电位很接近,一般来说电位相差在200mV就能共同沉积(code-posit)。影响合金电镀的因素有: (1) 电流密度:电流密度增加,卑金属含量会增多。 (2) 搅拌:增加贵金属成份。 (3) 温度:温度提高,贵金属成份增加。 (4) pH值:改变镀层物理性质。 (5) 液组成:直接影响镀层成份。 2.合金电镀液中金属离子的补充 合金电镀液中金属离子的补充可用下列方法: (1) 用合金做阳极。 (2) 用化学药品补充,阳极用不反应阳极(Inert anodes)

(3) 化学药品补充一种金另一种金属用金属阳极, (4) 用不同金属阳极分别挂在同一阳极棒上 (5) 用不同金属阳极分别挂在不同的阳极棒上 (6) 交替使用不同的金属阳极 3.黄铜电镀(Brass Plating) 黄铜电镀的用途主药用在装饰性,润滑性及橡交附卓性的零件上。 黄色,70~80%铜的黄铜镀液配方: 氰化铜Copper Cyanide 32g/l 氰化锌Zinc Cyanide 10g/l 碳酸钠Sodium Carbonate l 氨Ammonia l 氰化钠Sodium Cyanide 50g/l pH 温度25-35℃ 电流密度dm2 阳极镀层同成份 镀铬中的氰化钠控制镀层合金成份及颜色,氨增加锌含量,碳酸钠做pH 的缓冲剂。 4.青铜电镀 青铜电镀除了装饰性用途外在工乘上如轴承.及热处理防止氮化(Nitriding)上都被应用.有时也被用于镍.银的代用品上.其镀液组成如

电镀铜工艺

电镀铜工艺 A 电镀铜工艺部分 1问题:各镀铜层附着力不良原因: (1)除油前清洁处理不当,铜表面的氧化或钝化膜除干净 (2)除油槽液中的润湿剂被带出或水洗不足造成底铜钝化 (3)板子进入镀槽后电源并未立即打开 (4)电流密度过大 (5)过硫酸根残余物污染 (6)干膜显影后水洗不足 解决方法: (1)A)提高除油槽液温度以利去除基板表面油污和指纹 B必须经微蚀处理除去铜表面的氧化膜和污染物 C检查除油槽和微蚀槽液的活性 (2)A检查水洗程序即水量和水压 B增加水洗流量并在出槽时采用喷淋水洗,确保孔内清洗效果 C提高水洗水温度,喷淋水洗后也可采用多段式溢流水洗 (3)重新检查整流器自动程序 (4)重新检查电镀程序和被镀基板实测面积,适当降低电流密度 (5)如使用过硫酸盐微蚀后,还必须尽5-10%硫酸浸洗,以除去基板表面铜盐类。(6)A.提高喷淋压力 B.检查喷嘴是否被堵塞,并采用适当地喷嘴布置 C、增加水洗温度 2、问题:经第二次电镀铜的导线出现局部漏镀与阶梯式镀层原因: (1)干膜经性影后图像不洁 (2)板面已有指纹及油渍的污染 (3)镀液中有机物含量过多

(4)修版的油墨对待镀板子的线路部分造成意外污染 (5)镀液中的添加剂成分有问题 (6)除油槽中润湿剂被带走,并自小孔内逐渐流出而影响镀铜外观 (7)干膜表面渗出显影液的残渣 (8)显影液受到污染 解决方法: (1)A.重新检查显影程序,确保显影后图像清晰 B.检查底片电路图形布线密度,凡导线有长、线路又密时应特别小心显影操作程序 C.检查显影机显影段喷嘴是否被堵塞 (2)A.提高除油槽液的温度 B.持取班子要特别注意,绝不能用手触摸板面,只能用手掌顶两侧板边 (3)A.使用霍氏槽分析光亮剂 B.按照工艺规定进行活性碳过滤处理 C.严格控制添加剂的含量 (4)检查经修补后的线路部分状态,确保板面无异物 (5)通过工艺试验法和分析法确定添加剂质量优劣并进行调整 (6)增加水洗浸泡时间并在板子出槽时另采用强力喷淋水清洗 (7)A.曝光后须放置30分钟以使反应到达平衡 B.使用低温烘烤以加速溶剂的挥发 C.显影后加强水洗 (8)提高显影的再生速率;保持显影的洁净度 3、问题:板子正反两面镀层厚度不均匀原因: (1)板子两面的电镀面积不一致,尤其是一面是接地层面而另一面是线路面时(2)可能是某一边阳极的线路导电不良所致 解决方法: (1)A.以正反排版方式将板子两面待镀面积加以调整

电镀件标准

电镀件技术标准 本标准适用于盛百硕科技有限公司防护性和装饰性电镀件。 本标准规定了以钢铁、铝和铝合金、塑料为基体的电镀件的一般标准。 引用标准: GB 1238 《金属镀层及化学处理表示方法》 GB 4955 《金属覆盖层厚度测量-阳极溶解库仑方法》 GB 5270 《金属基体上的金属覆盖层附着强度试验方法》 GB 6458 《金属覆盖层-中性盐雾试验》 GB 6460 《金属覆盖层-铜加速乙酸盐雾试验CASS》 GB 6461 《金属覆盖层-对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级》 GB 6462 《金属和氧化物覆盖层-横断面厚度显微镜测量方法》 GB/T 12610 《塑料上电镀层-热循环试验》 GB/T 12611 《金属零部件镀覆前质量控制技术要求》 GB 9797 《金属覆盖层-镍+铬和铜+镍+铬电镀层》 GB 9798 《金属覆盖层-镍电镀层》 GB 9799 《金属覆盖层-钢铁上锌电镀层》 GB 12600 《金属覆盖层-塑料上铜+镍+铬电镀层》 1、名词术语: 1.1、电镀 利用电解使金属或合金沉积在制件表面,形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。 1.2、塑料电镀 在塑料制件上沉积金属镀层的过程。 1.3、泛点

在镀层表面出现的斑点或污点。 1.4、麻点 在电镀和腐蚀中,于金属表面上形成的小坑或小孔。 1.5、保护等级:覆盖层对底材腐蚀的保护能力。 1.6、外观等级:试样经试验后所有外观缺陷的评定级数。 1.7、主要表面:指零件上电镀前和电镀后的某些表面。这些表面上的镀层对工件的外观和使用性能起着主要作用。 1.8、闪镀:通电时间极短的薄层电镀。 2、镀层分级号的表示规则: 2.1、化学符号,表示基体金属或合金基体中的主要金属或塑料制品,符号后接一斜线。 Fe/……表示基体为钢铁 Al/……表示基体为铝或铝合金 PL/……表示基体为塑料 2.2、如果用铜或含铜量超过50%的铜合金作为底镀层,那么用化学符号Cu表示; 2.3、Cu后的数字代表铜镀层的最小厚度,μm; 2.4、Ni后的数字代表镍镀层的最小厚度,μm;数字后的小写字母,表示镍镀层的类型。 2.5、b表示是在全光亮的电镀规范下沉积的镍层。 2.6、Crr 表示常规铬,最小厚度为0.3μm。 3、基体为金属的电镀层厚度表示方法: 3.1镀锌:( GB 9799) 使用环境 分级号 最小局部厚度(μm) 一般室内环境 Fe/Zn12 12 一般室外环境 Fe/Zn25 25

结构件电镀技术规范

结构件电镀技术规范艾默生网络能源有限公司

修订信息表

目录 目录 (3) 前言 (5) 一、电镀镍技术规范 (6) 1 目的 (6) 2 适用范围 (6) 3 关键词 (6) 4 引用/参考标准或资料 (6) 5 规范内容 (6) 5.1 术语 (6) 5.2 工艺鉴定要求 (7) 5.2.1 总则 (7) 5.2.2 设计要求 (7) 5.2.3 鉴定程序 (7) 5.2.4 试验及试样要求 (7) 5.2.5 试验方法及质量指标 (8) 5.2.6 鉴定状态的保持 (8) 5.3批生产检验要求 (9) 5.3.1 镀前表面质量要求 (9) 5.3.2 外观 (9) 5.3.3 镀层厚度 (9) 5.3.4 结合强度 (10) 5.3.5 耐蚀性 (10) 二、电镀锌技术规范 (10) 1 目的 (10) 2 适用范围 (10) 3 关键词 (10) 4 引用/参考标准或资料 (11) 5 规范内容 (11) 5.1 术语 (11) 5.2 工艺鉴定要求 (11) 5.2.1 总则 (11) 5.2.2 设计要求 (11) 5.2.3 鉴定程序 (11) 5.2.4 试验及试样要求 (12) 5.2.5 试验方法及质量指标 (12) 5.2.6 鉴定状态的保持 (13) 5.3 批生产检验要求 (13) 5.3.1 镀前表面质量要求 (13) 5.3.2 外观 (13) 5.3.3 镀层厚度 (14)

5.3.4 结合强度 (14) 5.3.5 耐蚀性 (14) 5.3.6 白色钝化膜的存在性试验 (15) 5.3.7 钝化膜的成份 (15) 三、装饰镀铬技术规范 (15) 1 目的 (15) 2 适用范围 (15) 3 关键词 (15) 4 引用/参考标准或资料 (16) 5 规范内容 (16) 5.1 术语 (16) 5.2 工艺鉴定要求 (16) 5.2.1 总则 (16) 5.2.2 设计要求 (16) 5.2.3 鉴定程序 (16) 5.2.4 试验及试样要求 (17) 5.2.5 试验方法及质量指标 (17) 5.2.6 鉴定状态的保持 (18) 5.3 批生产检验要求 (18) 5.3.1 镀前表面质量要求 (18) 5.3.2 镀层外观 (18) 5.3.3 镀层厚度 (18) 5.3.4 结合强度 (19) 5.3.5 耐蚀性 (19)

金件技术要求(总3页)

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加工技术要求与检验规范 冲压、旋压件: 1.规格大小、材料厚度、冲孔位置、孔径的大小、翻边、卷边及口径、高度要与图纸相符,重要尺寸控制在公差范围内; 2.端面要平整,确保其配合面的垂直度与平行度; 3.边角表面光滑,冲孔孔位无余料毛刺阻塞,切口要平整无利边、毛刺、批锋、锐角; 4.抛光后表面无明显拉升痕、皱纹波、冲压模具印、旋压纹、凹凸点; 5.冲孔孔位无明显拉大与变形; 6.未注明倒角为X*X°; 管类: 1.规格尺寸要与工程图纸相符,重要尺寸控制在公差范围内; 2.钻孔或攻牙要直且尺寸要准,深度、孔径或牙距与图纸相符; 3.两端切口要平,管内去除毛刺和批锋; 4.弯管形状自然,过度圆滑,无明显折线感,与工程图纸或样板对比一 致; 5.打头管打头部位规格要准确; 6.粗胚表面不可有明显的生锈、夹伤、刮伤、起皱、管材破裂; 7.过线处必须倒角,管内中孔顺畅,无杂物堵塞; 8.抛光时纹路一致、抛线细腻、无砂眼、砂纹粗、起层、外表面需平整光滑无蜡垢; 9.未注明倒角为X*X°; 翻砂件: 1.规格尺寸符合工程图纸要求,重要配合尺寸控制在公差范围内; 2.端面要平整,确保配合面的垂直度与平行度; 3.钻孔或攻牙要直且尺寸要准,深度、孔径或牙距与图纸相符;重量要符合要求; 4.粗胚表面光滑,表面粗糙度不得大于XX; 5.配重类粗胚材质表面良好,应无明显模痕、缺料、变形现象;其它翻砂类产品抛光、抛砂后无明显瑕疵; 6.抛光时纹路一致、抛线细腻、不出现粗砂纹、起层、外表面需平整光滑无腊垢,表面砂眼抛光后在同一可视面可接受两处且大小不能超过1mm; 7.外观造型花纹整批一致,与样品对比无明显差异; 8.产品不可有毛刺、批锋、利边; 焊接组件: 1.焊接工艺:铜焊、银焊、铁焊、碰焊、亚弧焊、二氧化碳焊等 2.所有焊接零件需打砂后方可焊接; 3.焊接要牢固,不能虚焊、漏焊; 4.焊接尺寸要控制在公差范围内,角度要准确;

电镀知识

表面处理全套知识 1.表面處理(S u r f a c e T r e a t m e n t) 表面處理的對象非常廣泛,從傳統工業到現在的高科技工業,從以前的金屬表面到現在的塑膠,非金屬的表面.它使材料更耐腐蝕 ,更耐磨耗,更耐熱,它使材料之壽延長,此外改善材料表面之特性,光澤美觀等提高產品之附加價值,所有這些改變材料表面之物理,機械及化學性質之加工技術統稱為表面處理 (surface treatment) 或稱為表面加工(surface finishing). 1.金屬表面處理(m e t a l s u r f a c e t r a t m e n t) 金屬經初步加工成型後需修飾金屬表面,美化金屬表面 ,更進一步改變金屬表面的機械性質及物理化學性質等之各種操作過程,稱之為金屬表面處理.或稱之金屬表面加工(metal surface finishing). 1.2表面處理的目的 表面處理的目的可以分四大類: (1) 美觀(appearance). (2) 防護(protection) (3) 特殊表面性質(special surface properties) (4) 機械或工程性質(mechanical or engineering properties) (1)美觀(a p e a r n c e) 為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀,例如裝飾性電鍍(decorative plating) Au, Ag, Rh, Ni, Cr,黃銅等電鍍 (electroplating). (2)防護(p r o t e c i o n) 為了延長製品的壽命,再製品表面披覆(coating)耐腐蝕之材料,例如保護性電鍍(protective plating) Zn,Cd,Ni,Cr,Sn 等電鍍. (3)特殊表面性質(s p e c i a l s u r f a c e p r o e r t i s) 1. 提高製品之導電性(electrical conductiuity),例如電鍍Ag,Cu. 2. 提高焊接性(soderability)在通訊急電子工業應用,例如Sn-Pb 合金電鍍. 3. 提高光線之反射性(light reflectivity ) 例如太空船,人造衛星的外殼需反射光線,Ag及Rh的鍍層被應用上. 4. 減小接觸阻抗(contact resistance)例如在電子組件之Au及Pd電鍍. (4)機械或工程性質(m e c h a n i c l o r e n g i e r i n g p r o p e r t i s) 1. 提高製品之強度(strenth),例如塑膠電鍍. 2. 提高製品之潤滑性 ( bearing propertries ) 例如多孔洛電鍍(porous chromium plating), 內燃機之鋁合金活塞 (piston) ,鍍錫Sn以防止汽缸(cylinder)壁刮傷. 3. 增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance) ,例如硬洛電鍍(hard chromium plating). 4. 提高製品之耐熱性,耐候性,抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍. 5. 滲碳(carburizing) ,氮化(nitriding) 之防止,例如鋼鐵表面硬化 (case hardening)時在不要硬化部份鍍Cu. 1.3表面處理之重要性 表面處理工業雖然不是工業之主流,但只有透過表面處理,製品的特性及價值才能充份發揮出來.應用電鍍(plating),陽極處理(anodizing),化成處理(convesion coating),塗裝(coating)等工業技術,達到防蝕,增進可焊性,潤滑性,耐磨性,附著性及鋼材防止滲碳等的多項目的.所以表面處理為各種加工製造工業不可或缺的過從傳統工業到近代高科技,表面處理技術一直扮演非常重要性之角色.例如太空船,人造衛星,積體電路等之發展表面處理技術都有決定性之影響.由於表面處理對材料月異,帶動相關科技工程之進步. 1.4表面處理技術之種類從表面處理之特性可分類: 表 _____ 機械法 __ 珠擊法,切削,搪磨,撒砂,精磨,研磨,超加工.

电镀银工艺规范

电镀银工艺规范编号:0TK.929.041

山东泰开电器有限公司二 五年五月一日

一、及铜合金工件表面镀银 1.金属清洗剂除油:将工件在50~90℃的金属清洗剂溶液中浸泡30分钟以上,油污严重或溶液温度低可适当延长时间,必要时可用抹布蘸取金属清洗剂液擦拭; 2.水洗:在热水槽中洗净工件上残存的清洗液; 3.化学除油:采用碱性化学除油,将工件在70~90°的除油液中浸泡30分钟以上,油污严重者可适当延长,除尽油为原则;(注:工件有厚氧化皮且油污极少时,可先在20%左右的稀硫酸中浸泡30~60分钟以松动氧化皮然后除油水洗) 4.水洗:在水洗槽中洗净工件上残存的除油液,水洗槽中的水要根据洗件的数量经常更换以保持清洁; 5.酸洗:在酸洗槽中浸泡酸洗3~10秒,使用新酸时或洗薄壁铜件时时间要短(酸洗时间1~3秒),以免工件过腐蚀; 6.水洗:工件由酸洗槽出来后应立即在水洗槽中洗净工件上残存的酸液,水洗槽中的水要根据洗件的数量经常更换以保持清洁; 7.二次酸洗:在酸洗槽中浸泡酸洗1~3秒,使用新酸时或洗薄壁铜件时时间要短,以免工件过腐蚀;(注:在当酸洗一次经水洗后工件表面已光洁无污点时,可省略第二次酸洗) 8.水洗:工件由酸洗槽出来后应立即在水洗槽中洗净工件上残存的酸液,水洗槽中的水要根据洗件的数量经常更换以保持清洁; 9.钝化:根据钝化效果在钝化槽中钝化5~25秒,一般新配钝化液钝化时间短,反之略长。钝化前一定要清洗干净,不可把上道工序残存液带入钝化液中。 10.水洗:在水洗槽中洗净工件上残存的钝化液。 11.烫干:在50~70℃的热水槽中浸烫10秒,取出晾干; 12.局部保护:需局部电镀而保护的工件干燥后施与保护,缠胶带或涂可剥漆,若涂可剥漆等干后再进行下道工序;(注:若工件表面全部镀则不进行烫干和局部保护直接进入下道工序—漂洗) 13.漂洗:在漂洗槽中浸泡漂洗3~15秒,除去钝化膜; 14.水洗:在水洗槽中彻底洗净工件上残存的漂洗液酸液,水洗槽中的水要经常更换以保持清洁; 15.浸银:在浸银槽中浸泡浸银1~2分钟,必要时可稍摇动以使工件表面浸银颜色均匀呈银白色,若出现蓝灰色应酸洗掉重新进行处理; 16.水洗:在水洗槽中彻底洗净工件上残存的浸银液,水洗槽中的水要经常更换以保持清洁,严防杂质带入镀槽; 17.予镀:清洗后的工件尽快的挂入予镀槽进行予镀,一定要带电入槽(即挂入的同时要导电);电流密度:10~35℃时,0.1~0.5A/dm2,温度低时电流密度稍低,予镀时间:5~30秒;

2015电镀行业规范条件分析

附件 电镀行业规范条件 根据国家《重金属污染综合防治“十二五”规划》中关于提高行业准入门槛,严格限制排放重金属相关项目的要求,为加快电镀行业结构调整,提高产业水平,推动节能减排,控制重金属污染,实现可持续发展,制定本规范条件。 纳入本规范条件管理的包括从事各种材料电镀、电铸、电解加工、刷镀、化学镀、热浸镀(溶剂法)以及金属酸洗、抛光(电解抛光和化学抛光)、氧化、磷化、钝化等企业(车间)及电镀集中区。 一、产业布局 (一)根据资源、能源状况和市场需求,科学规划行业发展。新、改、扩建项目必须符合国家产业政策,项目选址应符合产业规划、环境保护规划、土地利用规划、环境功能区划以及其他相关规划要求。 (二)在国务院、国务院有关部门和省、自治区、直辖市人民政府规定的自然保护区、生态功能保护区、风景名胜区、饮用水水源保护区等重点保护区域不得新建、扩建相关项目。已在上述区域内运营的生产企业应根据区域规划和保护生态环境的需要,依法逐步退出。 (三)新(扩)建项目应取得主要污染物总量指标,依法通

过建设项目环境影响评价,建设项目环境影响评价文件未经审批不得开工建设,环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用,经竣工环保验收合格后方可正式投入生产使用。在已有电镀集中区的地市,新建专业电镀企业原则上应全部进入电镀集中区。企业各类污染物(废气、废水、固体废物、厂界噪声)排放标准与处置措施均符合国家和地方环保标准的规定。 二、规模、工艺和装备 (一)电镀企业规模必须满足下列条件之一: 1.电镀生产环节包括清洗槽在内的槽液总量不少于30000升。 2.电镀生产年产值在2000万元以上。 3.单位作业面积产值不低于1.5万元/平方米。 4.作为中间工序的企业自有车间不受规模限制。 (二)企业选用低污染、低排放、低能耗、低水耗、经济高效的清洁生产工艺,推广使用《国家重点行业清洁生产技术导向目录》的成熟技术。无《产业结构调整指导目录》淘汰类的生产工艺和本规范条件规定的淘汰落后工艺、装备和产品(见附1)。 (三)品种单一、连续性生产的电镀企业要求自动生产线、半自动生产线达到70%以上。 (四)生产区域地面防腐、防渗、防积液,生产线有槽间收集遗洒镀液和清洗液装置。 (五)新(扩)建项目生产线配有多级逆流漂洗、喷淋等节

滚镀碱铜电镀作业指导书

1.0 目的 规范碱铜电镀工序操作,维护事项,保证该工序品质和生产秩序顺畅。 2.0 适用范围 2.1 该工序作业员、化验技术人员。 2.2 碱铜镀浴的建立维护、操作及更新。 2.3 适用于各个有碱铜电镀工艺要求的表面处理操作。 3.0 职责 3.1 技术人员负责槽液分析和调整浓度并开出相应表单。 3.2 技术人员负责生产故障排除等技术维护工作。 3.3 作业人员对工作的规范性展开。 4.0内容 4.1 流程 4.2 镀槽及附属设备 4.2.1 主槽系耐高温防腐材质PP板,容积300L,液位距槽顶部10CM。 4.2.2 附属设备 项目温控装置整流机过滤机阴极移动 数量 1 1 1 型号热泵 规格4KW 200A/12V 2T/H 4.3 镀液组成和操作规范(使用的镀槽体积不同则开缸量不同具体工艺参数一样) 碱 铜 镀液组成规格名称含量范围开缸量 氰化亚铜电镀级CuCN 50-65g/L 18kg 游离氰化钠电镀级NaCN 18-25g/L 26kg 酒石酸钾钠25KG/包30-50g/L 9KG 4.4 调制溶液 4.4.1 加DI水至体积3/4。 4.4.2 不断搅拌下慢慢加入计量好的洒石酸钾钠,氰化钾待溶解后加入氰化亚铜,要边加边搅拌。 4.4.3 边搅拌边升温到50℃,然后开启过滤机,过滤机中长期放置活性碳芯连续过滤。 4.4.4 挂上装好干净电解铜的阳极篮,每个篮用阳极袋罩上。 4.4.5试镀生产 4.5 操作标准 项目温度时间电流过滤 范围45-55℃根据要求0.3-0.7ASD 过滤清洗15日/次,每15日更换棉芯,阳极清 洗90日/次

精品文档 .

电镀镍质量标准

公司内部技术规范 DKBA0.450.0018 REV.B 代替DKBA0.450.0018 REV.1.0 电镀镍质量标准 Requirements for Nickel Plating 2011年06月30日发布2011年07月01日实施 技术有限公司 Technologies Co., Ltd.

修订声明Revision declaration 本规范拟制与解释部门:整机工程部 本规范的相关系列规范或文件:无 相关国际规范或文件一致性:无 替代或作废的其它规范或文件:DKBA0.450.0018.REV.1.0 相关规范或文件的相互关系:无

目录Table of Contents 1工艺鉴定要求 (5) 1.1总则 (5) 1.2设计要求 (5) 1.3鉴定程序 (5) 1.4试验及试样要求 (5) 1.4.1试样要求 (5) 1.4.2试验项目及试样数量 (5) 1.5试验方法及质量指标 (6) 1.5.1外观 (6) 1.5.2镀层厚度 (6) 1.5.3结合强度 (6) 1.5.4耐蚀性 (6) 1.5.5鉴定状态的保持 (6) 2批生产检验要求 (6) 2.1镀前表面质量要求 (6) 2.2外观 (6) 2.3镀层厚度 (7) 2.4结合强度 (7) 2.5耐蚀性 (7)

电镀镍质量要求 Requirements for Nickel Plating 范围Scope: 本规范规定了华为技术有限公司产品的钢、铜合金等金属基体零件上镀光亮镍的工艺要求及其质量要求。 本规范适用于电镀镍的工艺鉴定和批生产质量检验。 简介Brief introduction: 本规范分两部分,第一部分“工艺鉴定要求”规定了加工商必须保证的技术管理、工艺设施及产品质量水平要求,用作对供应商进行技术资格认证和首样质量鉴定,是华为对镀镍零件进行质量鉴定的依据;第二部分规定了正常批生产条件下产品质量要求,是生产方控制批生产镀层质量的标准依据,也是产品验收的质量依据。 关键词Key words: 镀镍,镀层,耐蚀性 引用文件: 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的 术语和定义Term&Definition:

中国电镀标准一览表

中国电镀标准一览表 1、标准编号:GB/T 2056-2005 标准名称:电镀用铜、锌、镉、镍、锡阳极板 简介:本标准规定了电镀用铜、锌、镉、镍和锡轧制阳极板材的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、储存。本标准适用于电镀用的铜、锌、镉、镍和锡阳极板。 2、标准编号:GB/T 20017-2005 标准名称:金属和其他无机覆盖层单位面积质量的测定重量法和化学分析法评述 简介:本标准等同ISO 10111:2000《金属及其他无机覆盖层单位面积质量的测定质量法和化学分析法评述》(英文版)。 3、GB/T 17461-1998金属覆盖层锡-铅合金电镀层 简介:本标准规定了含锡量范围为50%~70%(质量比)的锡-铅合金电镀层的技术要求和试验方法。本标准适用于电子、电气制品及其他金属制品上防止腐蚀和改善焊接性能的锡-铅合金电镀层。本标准也适用于其他成分的锡-铅合金电镀层,但使用时应注意这些镀层的性能可能与上述合金成分范围的锡-铅合金镀层不同。 4、 GB/T 17462-1998 金属覆盖层锡-镍合金电镀层 简介:本标准规定了由约为65%(质量比)锡和30%(质量比)的镍所组成的金属间化合物锡-镍合金电镀层的技术要求和试验方法。本标准适用于钢铁及其他金属制品上的锡-镍合金电镀层,该电镀层在不同的使用条件下能防止基体金属腐蚀。 5、GB/T 2056-2005电镀用铜、锌、镉、镍、锡阳极板 简介:本标准规定了电镀用铜、锌、镉、镍和锡轧制阳极板材的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、储存。本标准适用于电镀用的铜、锌、镉、镍和锡阳极板。 6、GB 21900-2008 电镀污染物排放标准 7、GB/T 22316-2008 电镀锡钢板耐腐蚀性试验方法(2009年4月1日实施) 简介:本标准适用于镀锡量单面规格不低于2.8g/m2的电镀锡钢板耐腐蚀性能的测定。其中包括电镀锡钢板酸洗时滞试验方法、铁溶出值测定方法、锡晶粒度测定方法和合金 锡电偶试验方法。 8、GB/T 5267.1-2002 紧固件电镀层 简介:本部分规定了钢或钢合金电镀紧固件的尺寸要求、镀层厚度,并给出了高抗拉强度固件或硬化或表面淬硬紧固件消除氢脆的建议。本部分适用于螺纹紧固件电镀层,或其他螺纹零件。对自攻螺钉等的适用情况,见第8章。本部分的规定也适用于非螺纹零件,如垫圈和销。 9、GB/T 6461-2002 金属基体上金属和其它无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级 简介:本标准规定了在腐蚀环境中进行过暴露试验或经其他目的的暴露后,装饰性和保护性金属和无机覆盖层所覆盖的试板或试件腐蚀状态的评定方法。本标准规定的方法适用于在自然大气中动态或静态条件下暴露的试板或试件,也适用于经加速试验的试板或试件。 10、GB/T 9797-2005 金属覆盖层镍+铬和铜+镍+铬电镀层 简介:本标准规定了在钢铁、锌合金、铜和铜合金、铝和铝合金上,提供装饰性外观和增强防腐蚀性的镍+铬和铜+镍+铬电镀层的要求。规定了不同厚度和种类镀层的标识,提供了电镀制品暴露在对应服股环境下镀层标识选择的指南。本标准未规定电镀前基体金属的表面状态,本标准不适用于未加工成形的薄板、带材、线材的电镀,也不适用于螺纹紧固件或螺旋弹簧上的电镀。GB/T 12600规定了塑料上铜+镍+铬电镀层的要求。GB/T 9798规定了未镀铬面层的相同镀层的要求。GB/T 12332和GB/T 11379分别规定了工程用镍和工程用铬电镀层的要求。 11、GB/T 9799-1997 金属覆盖层钢铁上的锌电镀层 简介:本标准规定了钢铁上锌电镀层的技术要求和试验方法。本标准适用于各种使用条件下防止钢铁腐蚀的锌电镀层。本标准不适用于未加工成形的钢铁板材、带材和线材上的锌电镀层,钢制密绕弹簧上的锌电镀层以及非防护装饰性用途的锌电镀层。 12、JB/T 10620-2006 金属覆盖层铜-锡合金电镀层(机械行业) 13、JB/T 6986-1993 铝及铝合金电镀前表面准备方法

镀铜操作规范

镀铜操作规范 一.镀前准备 1.镀液检查 a. 查看镀液液位是否正常。超出时,停止或少冲水时,通知车间加 水补充。 b.查看溶液的波美度是否在18-23Be°之间(循环测定),超出23Be°时,适量加水稀释,如波美度高出23Be°液位高时,则必须通知车间并在交接表上作好记录。 c.镀液温度要求在40℃±2℃之间,如偏差大,则立即向车间汇报并在交接表上作好记录。 2.设备检查 a.查看操作面板所有按钮是否正常。 b.对导电系统传动系统水气管道等进行细致检查,发现问题及时反映,保证设备运行正常,电镀过程中导电良好。 3.版辊检查 a.检查钢辊表面是否有划伤、碰伤、料伤、刀纹等问题。光洁度是否合格,表面是否有横纹或螺旋纹。 b.检查堵头堵孔有无严重料伤,堵孔要求无碰伤。 c.检查版辊尺寸(直径、锥度、椭圆度)是否同机加工钢辊检验单相符。 d.钢辊表面不允许有影响电镀质量的、严重表面锈蚀和严重氧化层。如有以上问题必须汇报机加工返修一支,并向车间汇报。 4.接活

a.根据生产计划,查看工票并认真审阅工票上的各项内容。注意特种 版一定要有特定人员操作。 b.根据版辊不同的尺寸(特别是补铜)合理搭配。 c.根据版辊规格计算 版辊面积(S)=直径(R)*长度(L)*3.14(∏)(单位d㎡) 版面误差1d㎡ 安培小时(A.H)=版辊面积(S)/2*厚度(丝)*电流密度*槽系数 安培小时误差≤1A.H/d㎡ 电流(A)=版辊面积(S)/2*电流密度电流误差≤1.5A/d㎡ (铜的电流密度17-22A/d㎡)施镀为半浸或以计算面积需除以2)二.装版和打天车 1.装版见(装版操作规程) a.装版前要打磨铜瓦、堵头、堵孔穿杠及适配器内孔保证电镀过程中导电良好。 b.把有键槽的一端装中间保证版辊精度。 c.铁丝要装好,防止倒角烧焦(距离2-3cmm最好) 2.打天车 a.决不允许用湿手或手套操作天车控制盒。 b.天车运行时高度要适当,行走时要与天车平行,眼睛要看着天车,以 防以外事故发生。 c.打天车时,天车下面不允许站人,防止意外事故发生。 三.清洗过程

第六章 电镀黄铜工艺

第六章电镀黄铜工艺 第一节概述 在第二章中已经介绍了黄铜镀层对钢帘线与橡胶粘合的至关重要的作用,本章将阐述获得黄铜镀层的方法,即电镀黄铜工艺。 铜含量高于锌的铜锌合金通常称为黄铜,1841年就已发明了镀黄铜。最早的镀黄铜槽液是把硫酸铜和硫酸锌转换成碳酸盐,然后再在氰化钾溶液中溶解,使用低电流密度进行电镀。这种方法一直沿用到1915年,随着科技的进步发展成为现代的氰化电镀工艺。1974年第三版《现代电镀》中提到,专家们“研究了在1960年之前研究过的所有不同类型镀黄铜槽液之后下结论说,迄今为止,还没有一种槽液能满意地代替氰化黄铜槽液”。因为氰化物剧毒,人们总想摆脱它,一直在研究非氰电镀黄铜工艺。60年代,一些欧洲国家(如前苏联、意大利等)对“两步法”(先镀铜,后镀锌,再热扩散而形成铜锌合金的方法,又称热扩散法)非氰电镀黄铜工艺进行了工业性试验,并于70年代投入了规模生产。值得一提的是,我国从60年代末开始,曾探索过“一步法”(直接镀铜锌合金的方法)非氰电镀黄铜工艺,选用焦磷酸盐一草酸镀液体系,从实验室试验到中间试验反复进行了几年时间,先后生产了Φ0.8mm镀黄铜钢丝10余吨,捻制成7×3×0.147和3+9+9×3×O.147两种结构钢帘线用于子午线轮胎,进行了里程试验,并与氰化电镀产品对照,所得数据表明其质量与氰化法不相上下。后来投入大生产时,仅连续运行几天时间便发现阳极钝化严重,经试验分析初步认定是镀液中派生物磷酸氢二钠过多所致,最后高达lOOg/l以上,而且很难除去。工程技术人员做了大量工作,企图复苏焦磷酸盐一草酸电镀液,限于当时的条件,工作未能继续下去,最后不得不终止它的应用。这种独创性的电镀黄铜工艺虽未取得最后成功,但对后人有借鉴作用。 目前,钢丝电镀黄铜工艺处于氰化法和热扩散法并存在的局面。据国外考察,意大利几乎所有的钢帘线生产厂都采用热扩散法电镀工艺;而法国米其林公司年产18.5万吨钢帘线,则全部采用氰化法电镀工艺,只有在泰国所建的一个分厂采用热扩散法。世界上许多国家包括我国,在采用热扩散法的同时,仍保留了氰化法电镀工艺。我国自80年代以来,引进两步法热扩散电镀黄铜作业线至少有6条(包括单丝电镀作业线,即单根钢丝在镀槽中来回走镀多圈以达到所需的镀层厚度,线速可达200--300m/min),几乎无一例外地费了很长的时间进行调试方达基本正常。关于氰化法和热扩散法两者的利弊,将在对两种工艺作系统阐述后再进行比较。 钢丝电镀不同于零件电镀,钢丝是在镀槽中不断前进的,俗称“走镀”。图6--1所示,钢

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