工藝技術│無氰堿銅電鍍管控探討
表面處理網訊隨著環保政策越來越嚴國家對氰化鈉的管控越來越緊無氰電鍍在電鍍工藝中所占的比重越來越高吉和昌順應國家環保要求于2013年下半年與美國epi電化學合作引進他們先進的環保的無氰鍍銅無氰鍍銀電鍍工藝經過快兩年的推廣公司在無氰鍍銅無氰鍍銀鍍種上開發了好幾個客戶在生產實踐過程中發現了一些問題結合我個人在服務過程中碰到的問題在這里就無氰堿銅的工藝管控談談我個人的看法也為今后大家在推廣的過程中有個詳細的了解
Epi無氰堿銅鍍液由三種成分組成一個是銅溶液密度為1.15克每毫升就是資料上面的E-Brite Ultra CU,銅溶液濃縮液每升含銅離子18克配槽量為3050%即鍍液中的銅離子控制在5.47.2克每升銅溶液其實相當于氰化鍍銅槽里面的氰化亞銅在電鍍過程中主要提供陰極上析出金屬銅的銅離子銅離子太低容易燒焦電流打不大上鍍速度慢鍍層薄如果直接下酸銅電鍍局部較薄的地方經過酸銅里面強酸腐蝕導致結合力不好而起泡脫皮銅離子太高銅離子放點過快而導致鍍層結晶粗糙同時需要更高的絡合劑濃度來穩定鍍液成本過高為防止工件下槽發生置換反應建議工件帶電下槽同時鋅合金預鍍銅離子控制在下限鋼鐵件銅離子控制在上限
銅離子分析方法epi公司提供的是EDTA方法但在實際生產中出現過由于鍍液中鋅離子含量過高而影響滴定誤差誤把鋅離子濃度也當成銅離子的濃度本來沒有那么高的銅離子而分析出來的銅離子濃度很高出現這個情況后我們查找原因認為在EDTA分析方法中銅鋅離子都與EDTA發生絡合反應且終點很不好觀察后改用碘量法來分析鍍液中的銅離子濃度這種方法結果很準確排除了鋅離子的干擾而出現的數據誤差其原理是在微酸性條件下銅離子和碘化鉀定量反應生成碘而鋅離子沒有這個方面的反應發生以硫代硫酸鈉滴定可測出銅含量以淀粉為指示劑.
2Cu2++4I-→2CuI↓+I2
I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6
碘化亞銅能吸附碘使終點不明顯因此加入硫氰酸銨使碘化亞銅轉化為溶解度更小的硫氰酸亞銅表面不再吸附碘素可以敏銳的顯示終點
CuI+NH4SCN→CuSCN↓+NH4I
只有準確的分析出銅離子的濃度才能準確的加料維持銅離子濃度的穩定也能從每天的分析結果中看出鍍液中銅離子的穩定性如何
Epi無氰堿銅中另一個成分為絡合劑密度為1.15克每毫升也就是資料上面的E-Brite Ultra CU-E配槽量濃度為10%CU-E相當于氰化鍍銅鍍液里面的游離氰化鈉主要是起到導電促進銅陽極溶解穩定鍍液中的銅離子濃度絡合劑過高銅離子放電困難銅析出來比較困難結晶細膩但鍍速慢絡合劑過低銅離子放電過快結晶粗糙不致密結合力不好同時陽極容易出現鈍化
絡合劑目前在實驗室用滴定分析方法沒有很好的分析方法來分析只能靠儀器來分析平時添加只能按照千安培小時消耗量定時補加同時還可以通過赫氏槽試片來判斷絡合劑濃度高低赫氏槽試片條件溫度55度300毫升赫氏槽試片為鐵片1安電流強烈空氣攪拌赫氏槽試片5分鐘試片出來依據赫氏槽試片背面走位情況判斷走位很好說明絡合劑有點偏少如果背面上鍍很少說明絡合劑濃度過高平時赫氏槽試片要求背面最少上鍍50%以上
Epi無氰堿銅最后一個成分是PH值調節劑密度為1.36克每毫升也就是資料上面的E-Brite Ultra CU-PHA主要起導電調節鍍液PH作用配槽量8%左右其相當于氰化鍍銅槽里面添加的氫氧化鈉鍍液PH值過低容易出現置換鍍層結合力不好PH過高容易導致生成氫氧化銅沉淀鍍液不穩定鍍液PH值控制在9.410之間PH低偏低在赫氏槽試片上反應為水位線及低電流區鍍層發黑如果赫氏槽試片上出現這個情況把鍍液的PH值調起來問題馬上改善
Epi無氰堿銅不含氰化物不含焦磷酸鹽成分其鍍層的分散能力和覆蓋能力均超過氰化鍍銅鍍液無氰堿銅鍍液無需碳酸鹽沉降處理鍍液中不含較強的絡合劑廢水處理簡單方便鍍層結晶細膩具有很多優點但它也有它的不足之處主要表現在鍍液很敏感對氰根鋅雜質二價鐵雜質有機雜質很敏感氰根污染表現在高中區出現暗紅色鍍層不均勻二價鐵雜質鋅雜質主要表現在高區鍍層粗糙燒焦且燒焦區域呈圓弧形狀而有機雜質表現在中低區出現霧狀鍍層我們一般通過赫氏槽試片來判斷鍍液的性能如何針對氰根只能補加雙氧水來分解氰根有機雜質可以用活性炭連續過濾鋅雜質二價鐵雜質只能靠23安培每平方分米的電流密度大電流電解去除
為了保證鍍液連續正常生產一定要求鍍液活性炭連續循環過濾最好3-4天更換一次活性炭
只要我們掌握了這些基本常識按照鍍液維護要求去維護鍍液無氰堿銅完全能夠取代氰化鍍銅對社會對企業對個人都有好處相信隨著國家對環保的要求越來越高我們的無氰堿銅一定會在電鍍界占領一席之地
