免費(fèi)下載
上傳文檔
點(diǎn)贊 0
收藏 0
分享
微信掃一掃分享給朋友
氰化物鍍銅技術(shù)的介紹和說明
氰化物鍍銅和氰化鍍銅是常見的電鍍銅工藝！?
? ? 銅：標(biāo)準(zhǔn)電極電位較正，有良好的穩(wěn)定性，質(zhì)地柔軟、韌性好，是熱和電的良好導(dǎo)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(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)也可減少整個(gè)鍍層的孔隙，從而提高了鍍層對(duì)基體的防護(hù)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(yù)鍍層。這是由于銅底層保護(hù)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(jié)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(yīng)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(qiáng)堿性。氰化鈉有很強(qiáng)的活化能力和絡(luò)合能力、又是強(qiáng)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(qiáng)、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(jié)合力很好的銅層;?
? ? 特點(diǎn)三、各種雜質(zhì)對(duì)鍍液影響較少，工藝規(guī)范要求較寬，容易控制，基本上能適應(yīng)各種形狀復(fù)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(jié)晶細(xì)微，孔隙率低。容易拋光，具有良好的導(dǎo)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(jié)，因此，一個(gè)電鍍技師的現(xiàn)場控制水平?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)中通常控制金屬銅含量(氰化亞銅含金屬銅70.9%)，因?yàn)殂~含量與游離氰化物有一定的比例關(guān)系。筆者認(rèn)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，但氰化亞銅過高，問題也明顯增多，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，電流效率顯著下降，允許的工作電流密度低，電鍍速度慢，效率低。?
? ? 總的來說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(dá)到50-80g/L。應(yīng)該注意的一點(diǎn)，平時(shí)如需補(bǔ)加氰化亞銅、不能用鍍液來溶解，一定要用純水溶解，而且一定要與氰化鈉反應(yīng)完全、方可加入鍍槽。
經(jīng)常有崗位技工問；為什么按分析結(jié)果補(bǔ)好氰化亞銅，補(bǔ)加后的一段時(shí)間內(nèi)、鍍層的質(zhì)量比沒補(bǔ)前更差？實(shí)際上這問題很簡單，這就是把沒反應(yīng)完全的材料、加入鍍槽的明顯表現(xiàn)。特別是用槽液來溶解亞銅的，更不容易及時(shí)、完全的反應(yīng)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?yàn)榻j(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)。游離氰化鈉過低、低電流密度區(qū)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確定。許多資深、經(jīng)驗(yàn)豐富的一線操作者，能依靠經(jīng)驗(yàn)來判斷氰的含量，這主要是根椐鍍層質(zhì)量和陽極的溶解情況來判斷地。如；銅陽極發(fā)亮、而陰極又有大量氫氣析出，則表示游離氰已過量。相反，游離氰過低則陽極溶解不正常，嚴(yán)重發(fā)黑、鈍化，甚至可觀察到陽極液面附近鍍液會(huì)呈淺藍(lán)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(yán)重的會(huì)產(chǎn)生出二價(jià)銅(Cu2+)。?
? ? 3.導(dǎo)電鹽：?
? ? ⑴氫氧化鈉可提高鍍液的導(dǎo)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的工件電鍍時(shí)應(yīng)少用氫氧化鈉，堿過高容易侵蝕鋅合金，一般用量可控制在1-3g/L。?
? ? ⑵碳酸鈉不但能提高鍍液的導(dǎo)電性，pH在10.5-11.5時(shí)碳酸鈉有一定的緩沖能力能穩(wěn)定鍍液的PH，使陽極極化稍有降低，促進(jìn)陽極的溶解。但氰化物體系的鍍液隨著使用時(shí)間的延長、碳酸鹽會(huì)逐步積累增多。也就是說，隨著鍍液溫度的上升，氰化物的分解反應(yīng)也會(huì)加劇，溶液中碳酸鹽含量也增多。由以下二個(gè)反應(yīng)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，陽極鈍化，鍍層的孔隙率增大，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生疏松鍍層。?
? ? 4.酒石酸鉀鈉：主要是活化陽極，當(dāng)溶液中游離氰不足時(shí)，陽極就容易鈍化，這時(shí)，陽極表面生成二價(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(jī)光亮劑）?
? ? ⑴ZS-C3，屬高電流密度區(qū)光亮劑，內(nèi)含表面活性劑，降低鍍層出現(xiàn)針孔的機(jī)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。開缸量：消耗量；100ml/KAH。?
? ? ⑵ZS-C4,屬低電流密度區(qū)光亮劑、能拓寬鍍層的光亮范圍，使高低電流密度區(qū)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(dá)到鏡面光亮，為后續(xù)電鍍打好基礎(chǔ)。?
? ? 2.ZS促進(jìn)劑：?
? ? 兼具活化陽極，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(dú)使用ZS促進(jìn)劑、能加快出光，提高光亮度。?
? ? 3.ZS陽極活化劑：?
? ? 陽極鈍化的問題是電鍍堿銅最頭疼的問題。陽極鈍化導(dǎo)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，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(dǎo)致試酸冒泡而不能下鎳缸。義烏都得益針對(duì)電鍍過程中陽極鈍化問題的原因，分析其機(jī)理，特別研制活性陽極的添加劑，能迅速解決因碳酸鹽而引起陽極鈍化問題。而且使鍍層光亮區(qū)有明顯的擴(kuò)大。而且不用大處理，，不影響生產(chǎn)，效果明顯。.?
? ? 四、pH：鋅合金電鍍滾鍍工序中pH很關(guān)鍵，適宜范圍10.5-12，電鍍過程中pH一般是會(huì)上升的，這時(shí)電鍍藥水處于正常狀態(tài)，當(dāng)pH在電鍍過程中往下掉時(shí)，說明電鍍陽極處于陽極鈍化不正常狀態(tài)。陽極反應(yīng)；一是銅溶解，另一個(gè)反應(yīng)是陽極析氧，2OH-2E=O2+2H+，因此陽極析氧使氫離子游離下來，致使pH下降。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)PH下降時(shí)應(yīng)該馬上采取措施改變其現(xiàn)狀，不然2NaCN+2H2O+2NaOH+O2→2Na2CO2+2NH3，即碳酸鹽增加、鍍液溫度高時(shí)，則電鍍很容易起泡。
? ? 五、溫度；一般40-55℃。溫度太高時(shí)車間環(huán)境差，浪費(fèi)能源，加速氰化鈉分解。溫度太低則速度慢，效率低，光亮度差?
? ? 鋅合金電鍍滾鍍要求電鍍速度快，鍍層致密，重要的一點(diǎn)是、陽極溶解一定要正常，因此要求陽極面積足夠大。增加陽極面積，最有效的辦法是將銅板剪成小塊放進(jìn)鈦藍(lán)，金屬銅則靠陽極溶解補(bǔ)充，平時(shí)維護(hù)只需補(bǔ)加氰化鈉。能做到這點(diǎn)、是確保鍍層致密的一個(gè)重要因素。平時(shí)銅離子靠補(bǔ)氰化亞銅不可能使鍍層致密，而且電鍍成本高。實(shí)踐證明陽極溶解正常的槽液碳酸鹽是不會(huì)超標(biāo)的。銅陽極溶解正常的，是略帶暗紅色，擦去表面黑膜銅板鮮亮，如游離氰太高，陽極很光亮。游離氰太低，藥水發(fā)藍(lán)，陽極發(fā)綠。碳酸鹽太高，銅板發(fā)灰。有鉛雜質(zhì)時(shí)，陽極發(fā)黑，鍍層容易有斑點(diǎn)。?
? ? 六、雜質(zhì)的影響和檢測與解決方法?
? ? 1.異金屬雜質(zhì)的來源?
? ? ⑴來源?
? ? ①由于小量鉛的存在（0.015~0.03g/L）能使鍍層容易光亮，所以有的電鍍企業(yè)不科學(xué)地自配光亮劑，以鉛鹽配制氰化物鍍銅光亮劑，而且含量高，事實(shí)在前期使用時(shí)、達(dá)到了一定的效果，但長時(shí)間的使用這種添加劑，槽液中的鉛也逐步增加，當(dāng)超過0.08g/L時(shí)，就會(huì)使鍍層粗糙，產(chǎn)生脆性。
? ?②鋅合金壓鑄件電鍍，工件掉入鍍槽內(nèi)、長時(shí)間未能澇出，腐蝕溶解。而鉛的成本低于鋅、所以鋅合金壓鑄件內(nèi)常會(huì)有鉛的存在，這樣就會(huì)造成鍍液中、即有鉛雜質(zhì)、又有鋅雜質(zhì)。鋅雜質(zhì)在鍍液中高于0.1g／L時(shí)，會(huì)使鍍層色暗，有條紋出現(xiàn)，高到一定量時(shí)鍍層會(huì)變成黃銅色。?
? ? ⑵.鉛、鋅雜質(zhì)的去除?
? ? 當(dāng)鍍液中有、鉛（Pb2+）和鋅（Zn2+）時(shí)，可根椐Pb2+和Zn2+都能與S2-生成難溶的硫化物沉淀的原理來處理鍍液。?
? ? Pb2++Na2S→PbS↓（黑色）+2Na+?
? ? Zn2++Na2S→ZnS↓（白色）+2Na+?
? ? 用Na2S處理氰化物鍍液應(yīng)注意的一點(diǎn)，當(dāng)鍍液中游離氰（NaCN）含量偏低時(shí)，鍍液中的銅也能與Na2S反應(yīng)，形成黑色的硫化物沉淀，所以在處理鍍液前、有必要先檢驗(yàn)一下鍍液中是否含鉛（Pb2+）、鋅（Zn2+）雜質(zhì)。?
? ? 檢測方法；在一支干凈的試管內(nèi)、注入10ml待處理的鍍液，加熱到60℃左右，加入10％NaCN 2ml，搖勻后再加入5％Na2S 2ml，此時(shí)若有黑色的沉淀出現(xiàn)、即是硫化鉛，說明鍍液中有（Pb2+）鉛雜質(zhì)。沉淀物是白色的、是（Zn2+）鋅雜質(zhì)，沒有鉛雜質(zhì)。沉淀物是灰黑色的、那就是鍍液中鉛、鋅二種異金屬雜質(zhì)并存。?
? ? ⑶解決方法?
? ? ①鍍液加溫至60℃左右，會(huì)加快沉淀反應(yīng)，有利于異金屬雜質(zhì)沉降和過濾。?
? ? ②如果游離氰不足的、要先補(bǔ)氰化鈉（NaCN）到工藝要求范圍，否則鍍液中的部分銅會(huì)形成硫化亞銅沉淀，然后在攪拌下緩緩加入0.2~0.4g／L（Na2S）。?
? ? ③連續(xù)攪拌20~30分鐘后，加入1~3g∕L活性炭，再攪拌20~30分鐘后、靜置、翻缸過濾，清潔鍍槽，調(diào)整鍍液后、即可電鍍。?
? ? ④鋅雜質(zhì)、或少量的鉛雜質(zhì)可用義烏都得益生產(chǎn)的ZS氰化物鍍銅鋅雜質(zhì)容忍劑解決無需停產(chǎn)處理，省時(shí)、省力、降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率。?
? ? 2.碳酸鹽的去除?
? ? 碳酸鹽是如何產(chǎn)生的，在導(dǎo)電鹽的一段中以提到，不再多說了。處理方法有二種。?
? ? ⑴冷卻法；原理是碳酸鹽（Na2CO3）的溶解度隨溫度的變化而變化，溫度降低碳酸鹽的溶解度也降低。?
? ? 降低溶液溫度，在冬天可以利用自然條件來降低溶液溫度，將鍍液置于室外，讓它過夜冷卻結(jié)晶、第二天抽取清液入鍍槽，除去結(jié)晶即可生產(chǎn)，但在較南方地區(qū)就無法進(jìn)行，因?yàn)榻禍匾笤?℃左右，有冷凍機(jī)可用冷凍機(jī)處理。冷卻法在去除碳酸鈉的同時(shí)，也會(huì)損失一些金屬鹽。這種方法對(duì)于去除溶解度較大的碳酸鉀效果就較差了。?
? ? ⑵化學(xué)沉淀法；一般采用氫氧化鈣來沉淀，其產(chǎn)生如下反應(yīng)。?
? ? Ca（0H）2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH?
? ? 每0.7g氫氧化鈣可去除1g碳酸鹽，處理前先加溫、控制溫度60~70℃，在攪拌下緩緩加入計(jì)算量的氫氧化鈣。
（少于60g∕l的碳酸鹽存在對(duì)鍍液有一定的好處，所以要控制好用量。）再攪拌30分鐘后，待反應(yīng)完全后，靜止、沉淀、翻缸過濾、清槽。也可用質(zhì)量較優(yōu)的塊狀石灰、化成水溶液來處理。注意；此方法處理碳酸鹽會(huì)使鍍液PH升高，如超出工藝規(guī)范可用酒石酸來中和，或用不溶解陽極電解。?
? ? 3.鉻雜質(zhì)的去除?
? ? ⑴六價(jià)鉻對(duì)氰化物鍍銅危害極大，鍍液中有少量的鉻離子存在，就會(huì)使鍍層不均、發(fā)暗，量稍多能使鍍層結(jié)合不牢，產(chǎn)生條紋、氣泡、脫皮等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)、能使陰極電流效率明顯下降，鍍層有脆性或不上鍍層。?
? ? ⑵去除六價(jià)鉻，可用還原劑把六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，使其沉淀，常用保險(xiǎn)粉為還原劑，?
? ? 每克保險(xiǎn)粉能去除1克鉻雜質(zhì)。首先將鍍液加溫到60℃左右，在攪拌的情況下加入固體保險(xiǎn)粉0.2~0.4g／l，繼續(xù)攪拌20~30分鐘，此時(shí)六價(jià)鉻以還原成三價(jià)鉻、產(chǎn)生沉淀，注意；要趁熱過濾。?
? ? 4.氰化物鍍銅槽的大處理?
? ? ⑴任何一種電鍍?nèi)芤菏褂脮r(shí)間長了，由于原料、添加劑、等等原因，都會(huì)使溶液產(chǎn)生出有機(jī)雜質(zhì)，氰化物鍍銅槽也不會(huì)例外。由于氰化物鍍銅溶液有一定的去油能力，所以、有的單位放松了前處理（除油）的質(zhì)量，這樣就使鍍液中油污存在。小量的油污和有機(jī)雜質(zhì)會(huì)使鍍層產(chǎn)生針孔、（吊鍍有的復(fù)雜零件底部漏鍍），嚴(yán)重時(shí)、會(huì)影響鍍層質(zhì)量，使鍍層出現(xiàn)起泡、脫皮、結(jié)合力差的現(xiàn)象。?
? ? 鍍鎳、鍍酸銅等溶液處理時(shí)，用雙氧水+活性炭來處理有機(jī)雜質(zhì)，但氰化物鍍銅溶液不能用雙氧水這樣來處理，因?yàn)檠趸瘎?huì)使氰化物分解，所以只能用活性炭來處理有機(jī)雜質(zhì)
還有剩余內(nèi)容未讀
@ 奧威爾
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內(nèi)容提供方，若內(nèi)容存在侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們。
聲明：說化有益·表面處理聯(lián)盟網(wǎng)資料文庫文檔均為用戶分享上傳，版權(quán)歸上傳者所有。文檔內(nèi)容是行業(yè)專業(yè)性知識(shí)，知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)度及實(shí)用性極強(qiáng)，因此部分價(jià)值極高的文章需要付費(fèi)查看，用戶可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行已付費(fèi)文檔下載;付費(fèi)記錄可在“用戶中心”-“我的訂單”-“我的文庫”內(nèi)查看。由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特殊性，付費(fèi)成功后不支持退換，用戶應(yīng)根據(jù)自身需求判斷是否需要繼續(xù)操作。
我們歡迎各方(自)媒體、機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)載、引用我們?cè)瓌?chuàng)內(nèi)容，但需嚴(yán)格注明來源。同時(shí)，我們也倡導(dǎo)尊重與保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，如發(fā)現(xiàn)文章內(nèi)容涉及侵權(quán)，請(qǐng)通過在線咨詢進(jìn)行投訴，我們會(huì)在第一時(shí)間核實(shí)處理。
