電鍍工藝學(xué)-電鍍銅合金-在線瀏覽
2025-04-11 22:53本頁面
【正文】 金電解液的類型 電鍍銅錫合金電解液可分為氰化物 、 低氰和無氰三種 。 常用的氰化物 — 錫酸鹽電解液 。 該工藝的主要缺點是氰化物劇毒 ， 不利于環(huán)境保護 。 (3) 低氰化物 — 三乙醇胺電解液 該電解液一般是由氰化物 — 踢酸鹽電解液過渡過來的 。 該電解液也能獲得滿意的低錫合金鍍層 。 例如 ， 焦磷酸鹽 — 錫酸鹽電鍍銅錫合金已成功的用于生產(chǎn) 。 電解液中采用兩種絡(luò)合劑分別絡(luò)合兩種金屬離子 ， 以氰化鈉與一價銅離子絡(luò)合 ， 氫氧化鈉與四價錫絡(luò)合成錫酸鈉 ， 兩種絡(luò)合劑互不干擾 ， 電解液穩(wěn)定 ， 維護容易 。當(dāng)總濃度提高時 ， 陰極的電流效率有所提高 ， 但總濃度不能過高 ， 否則鍍層結(jié)晶粗糙 。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 。 為了獲得含錫量為 10— 15％ 的低錫銅合金 ， 電解液中應(yīng)維持 Cu∶ Sn為 2— 3∶ 1。 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存在時 ， 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 。 因此 ， 電解液中游離氰化鈉影響著銅氰絡(luò)離子在陰極上放電的速度 ， 也必定影響鍍層中銅的含量 。 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－ ＋ 3H2O = [Sn(OH)6]2－ 2 4 566[ S n ( O H ) ] S n 6O H K 1 10? ? ??? －不 ＝ 由于 K不穩(wěn) 很小 ， 因此溶液中簡單 Sn4＋ 離子非常少 。 低錫青銅的電流效率大致為 60％ 左右 。 (3) 電流密度的影響 在合金電鍍中 ， 陰極電流密度對鍍層的質(zhì)量和成分都有一定的影響 ， 低錫青銅電流密度以 — A／ dm2為宜 。 對銅錫合金而言 ， 隨電流密度的提高 ， 鍍層內(nèi) 電位較負(fù)金屬 (錫 )的含量下降 ， 即提高電流密度 ， 使合金中錫含量下降 。 對于電鍍低錫青銅 ， 溫度?？刂圃?60— 65℃ ， 這時鍍層的色澤 ，電流效率和陽極溶解情況都較好 。 (5) 陽極 電鍍低錫青銅多用銅錫合金可溶性陽極 ， 其陽極溶解曲線比較復(fù)雜 。 極化曲線分為三段：在 ab段電位下 ， 銅以一價銅離子形式進入溶液 ， 而錫則以二價錫離子形式溶解 ， 隨電流密度升高 ， 電位上升至某數(shù)值時 ， 出現(xiàn)電位第一次突躍 ， 在 bc段電位下 ， 銅以一價 、 錫以四價形式溶解 ， 這時陽極上出現(xiàn)黃綠色的膜 ， 此時陽極處于半鈍化狀態(tài) 。 另外 ， 由于空氣中的二氧化碳或氧不斷地與溶液中的氫氧化鈉和氰化鈉作用生成碳酸鹽 ， 過量的碳酸鹽應(yīng)定期的除去 。 1. 化學(xué)法 化學(xué)法退除銅錫合金鍍層的溶液及工藝條件如下： 濃硝酸 (工業(yè) ) 100毫升／升 氯化鈉 (工業(yè) ) 40克／升 溫度 65— 75 ℃ 退除速度 約 6微米／分 化學(xué)退除的優(yōu)點是退除速度快、范圍廣 (基體金屬可以是鐵、鎳、鋅鎳、銅及銅合金等 )，成本低，效果好，缺點是硝酸易分解出 NO和 NO2等有毒氣體，需經(jīng)處理后排放。 2 電鍍銅鋅合金 銅鋅合金鍍層俗稱黃銅鍍層 ， 一般含銅 68％ ~75％ ， 含鋅 25％ ~32％ 。 除了由于它具有美麗的金黃色外觀用于裝飾外 ， 還作為提高鋼鐵件與橡膠的結(jié)合力的中間鍍層 (~ 181。 由于銅與鋅的標(biāo)準(zhǔn)電勢相差甚大 ， 從簡單鹽鍍液中難以共同沉積 ， 因此 ， 只能用絡(luò)合物來調(diào)整使銅和鋅離子析出電勢接近 。 在氰化物電解液中 2 16 . 9Z n 4CN K 1 10????2 －4不[ Z n ( C N ) ] ＝ 9u Cu 3 CN K 102 －23不[ C ( C N ) ] ＝2 .6由于氰化物對兩中主鹽所形成的絡(luò)合物具有不同的 K不穩(wěn)常數(shù) ， 故可以調(diào)節(jié)兩者的析出電位達到一致，實現(xiàn)共沉積的目的。 m～ 2 181。 如果還要在銅鋅合金鍍層表面上著色或制作花紋 ， 則需按鍍件要求鍍得較厚 。 成分及操作條件 配 方 1 2 3 4 5 6 7 氰化亞銅 CuCN／ gL1 6~8 4~6 總氰化鈉 NaCN／ gL1 6~7 15~21 8~6 ~4 酒石酸鉀鈉 KNaC4H4O6L1 10~30 20~30 20~30 20~30 焦磷酸鋅 Zn2P2O7／ g3H2O／ gL1 15~30 氫氧化鈉 NaOH／ gL1 5~8 1~3 2~4 醋酸鉛 Pb(CH3COO)2L— 1 ~ 894光亮黃銅鹽／ gL－ 1 18~20 17~19 894B光亮劑／ mLdm2 ~0.4 ~0.4 ~1 ~ 滾筒轉(zhuǎn)速／ r／ min 12~14 12~15 8~12 陽極成分 (Cu： Zn) 70:30 70:30 70:30 70:30 70:30 70:30 70:30 用途 粘接橡膠 掛鍍 滾鍍光亮銅鋅合金 掛鍍 滾鍍 掛鍍光亮銅鋅合金 滾鍍光亮銅鋅合金 生產(chǎn)單位 上海永生助劑廠 上海永生助劑廠 2． 鍍液的配制方法 (1) 高氰化物
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