電鍍工藝學(xué)- 電鍍銅合金-全文預(yù)覽
【正文】 洗 ， 然后浸堿液 。 繼續(xù)提高電流密度 ， 接近于 4 A／ dm2時(shí) ， 電位又一次發(fā)生突躍 ， 在 cd段電位下 ， 陽(yáng)極上被 — 層黑色膜所覆蓋 ， 合金陽(yáng)極完全鈍化 ，溶解停止 ， 大量氧氣析出 ， 即 4OH－ － 4e ＝ 2H2O＋ O2↑ Cu＋ ； Sn2＋ Cu＋ ； Sn4＋ 陽(yáng)極出現(xiàn) 黃綠色膜 陽(yáng)極處于 半鈍化 狀態(tài) 陽(yáng)極出現(xiàn) 黑色膜 陽(yáng)極處于 鈍化狀態(tài) 合金陽(yáng)極溶解時(shí) ， 可能伴隨有二價(jià)銅離子和二價(jià)錫離子生成 ， 都是有害的：二價(jià)錫離子能與氫氧化鈉形成亞錫酸鈉 ，亞錫酸鈉易水解 ， 生成亞錫酸沉淀而消耗金屬 Na2SnO2＋ 2H2O＝ 2NaOH＋ H2SnO4↓ 二價(jià)錫對(duì)鍍層也有不良影響 ， 使鍍層發(fā)灰或發(fā)生毛刺等 ，一般可加入雙氧水將其氧化為四價(jià)錫 。 升高溫度 ， 鍍層中錫含量提高 ， 降低溫度 ， 鍍層錫含量減少 ， 電流效率下降 ， 鍍層光澤性差 ， 陽(yáng)極工作也不正常 。電流密度對(duì)合金成分的影響比較復(fù)雜 ， 還沒有得到統(tǒng)一的規(guī)律 。 在陰極上放電的將主要是絡(luò)離子直接放電 ， 即 [Sn(OH)6]2－ ＋ 4e ＝ Sn＋ 6OH－ 同理 ， 溶液中游離 氫氧化鈉 的增加 ， 錫絡(luò)離子的穩(wěn)定性 增加 ， 它在陰極放電更困難 ， 極化增大 ， 鍍層錫含量降低 。當(dāng)溶液中游離氰化鈉含量足夠高時(shí) ， [Cu(CN)3]2－ 絡(luò)離子可能參加電極反應(yīng) [Cu(CN)3]2－ ＋ e = Cu + 3CN－ 從而進(jìn)一步提高陰極極化 。 這是因?yàn)楹辖鸪练e的陰極極化增大 ， 使沉積電位向負(fù)方向偏移 ， 有利于錫的析出 ， 因而 ， 合金中錫的含量升高 。 0 Cu / Cu 2 V???20 Cu / Cu 4 V?20 Sn / Sn 4? 40 Sn / Sn 05?氰化物電鍍銅錫合金電解液的組成及工藝條件列于表 6－ 2－ 1 表 6－ 2－ 1 氰化物電鍍銅錫合金電解液組成及工藝條件 組成 低錫青銅 中錫青銅 高錫青銅 1 2 3 4 5 銅 （ CuCN） 錫 （ Na2SnO3） 游離 NaCN 游離 NaOH 明膠 溫度 陰極電流密度 7－ 9 10－ 12 7－ 8 7－ 8 58－ 62 25－ 30 14－ 18 16－ 20 6－ 9 － 55－ 65 10－ 14 40－ 45 14－ 17 20－ 25 55－ 60 10－ 15 30－ 45 10－ 15 5－ 7 60－ 70 － 10－ 15 45－ 60 10－ 15 25－ 30 60－ 65 3－ 4 2. 電解液成分和工藝條件對(duì)合金鍍層成分的影響 (1) 放電金屬離子總濃度和濃度比的影響 改變電解液中金屬離子的總濃度 (金屬離子濃度比不變 )，對(duì)合金鍍層成分的影響不大 ， 它主要影響陰極的電流效率 。 (4) 無(wú)氰銅錫合金電解液 我國(guó)在 70年代就研究了無(wú)氰電鍍銅錫合金工藝 ， 并取得一定的成果 。 (2) 低氰化物 — 焦磷酸鹽電解液 該電解液采用少量氰化物與一價(jià)銅離子絡(luò)合 ， 二價(jià)錫離子與焦磷酸鹽絡(luò)合 ， 也能得到低錫 、 中錫和高錫的合金鍍層 ， 外觀比較光亮 ， 其主要缺點(diǎn)是電解液中仍含有劇毒的氰化物 ， 合金陽(yáng)極溶解性差 。 (1) 氰化物電鍍銅錫合金 氰化物電鍍銅錫合金應(yīng)用最廣 ，也最成熟 。 高錫青銅的硬度介于鎳和鉻之間 ， 同時(shí)還有良好的導(dǎo)電性和釬焊性 。 中錫青銅的硬度 、 抗氧化性和防蝕能力均較低錫青銅為好 。 對(duì)鋼鐵基體而言 ，合金屬于陰極鍍層 。 1 銅錫合金的性質(zhì)利用途 在銅錫合金層中，隨錫含量增加，合金的外觀色澤也發(fā)生變化。 在 50年代由于金屬鎳供應(yīng)短缺 ， 曾作為代鎳鍍層得到推廣使用 。電鍍工藝學(xué) Plating technology 第六章 － Ⅱ 電鍍銅合金 Chapter Ⅵ Ⅱ Copper Alloy Plating ?概述 電鍍 銅合金可以提高硬度 、 改變顏色 （ 如作為裝飾性的仿古鍍層 、 仿金鍍層等 ） 以及獲得其他特殊的性能 。 1934年首先提出了含有錫酸鹽 — 氰化物電鍍銅 — 錫合金的專利 。 雖然電鍍合金層比電鍍銅成本高 ， 但抗蝕性 、 硬度和沉積速度等方面都比鍍銅好 。低錫青銅硬度較低 ， 有良好的拋光性 。 (2) 中錫青銅 合金中含錫量大致在 15— 35％ 范圍內(nèi) 。 在空氣中不易失去光澤 ，能耐弱酸 、 弱堿和食物中的有機(jī)酸 。 2 銅錫合金電解液的類型 電鍍銅錫合金電解液可分為氰化物 、 低氰和無(wú)氰三種 。 該工藝的主要缺點(diǎn)是氰化物劇毒 ， 不利于環(huán)境保護(hù) 。 該電解液也能獲得滿意的低錫合金鍍層 。 電解液中采用兩種絡(luò)合劑分別絡(luò)合兩種金屬離子 ， 以氰化鈉與一價(jià)銅離子絡(luò)合 ， 氫氧化鈉與四價(jià)錫絡(luò)合成錫酸鈉 ， 兩種絡(luò)合劑互不干擾 ， 電解液穩(wěn)定 ， 維護(hù)容易 。通常降低電解液中銅與錫的含量比 ， 鍍層中銅含量下降 ， 而錫含量升高 。 隨著游離氰化鈉含量的提高 ， 在溶液中可能生成配位數(shù)更高 、 更加穩(wěn)定的絡(luò)離子 Cu(CN)32－ Cu(CN)43－ 當(dāng)幾種不同形式的離子在溶液中同時(shí)存在時(shí) ， 直接在陰極上放電的將首先是低配位數(shù)和負(fù)電荷較少的絡(luò)離子 。 在電解液中 ， 錫以錫酸鈉的形式加入 ， 它在堿性溶液中電離 ， 并生成具有絡(luò)離子性質(zhì)的水合物 Na2SnO3 ＝ 2Na＋ ＋ SnO32－ SnO32－
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