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金及其合金抛光技术的研究进展:金及其合金的电化学抛光(二)

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-16  浏览次数:769

无氰电解液

 

    1992年,联合国环境发展大会将“清洁生产”写入了《21世纪国际行动议程》。l993年10月1日,在我国实行的公共安全行业标准中,氰化物被列为A类剧毒物质。2003年,我国正式实施《中华人民共和国清洁生产促进法》。无氰电解液的开发成为必然的趋势。

 

1.硫脲型电解液

 

    除了氰化物外,硫脲是金的一种很好的配位剂。硫脲型电解液与氰化物电解液相比,对人体和环境的危害较小,多用来取代剧毒的氰化物进行金及其合金的抛光,并且通过研究工作者的努力探索,其抛光效果也日渐提高。这类电解液除了用于金及其合金的抛光外,还可通过改变部分条件而用于银、铂等其他贵金属的抛光,也可用来电解退除不锈钢或铁基体上的金、银、铜以及合金镀层[2]。硫脲型电解液因其具有较多优良性质,已成为现今研究的热点之一。

 

    据报道[l2],最早公开的无氰配方就是Reichert[13]在1954年提出的硫脲的酸溶液。研究发现,硫脲的酸溶液可以在阳极试样表面生成一层膜,这层黏性薄膜是由难溶性含金硫脲配合物沉淀生成的。酸可以是有机酸,也可以是无机酸,其中效果较好的是硫酸。Reichert选用了25 g/L硫脲、3 mL/L浓硫酸和l0 g/L酒石酸,对金合金(Au 58.5%,Ag 10%,Cu 27.9%,Zn 3.6%)进行了抛光。操作条件为:温度20~45℃,电流密度l.5~3.5 A/dm2,电压2.0~4.5 V。通电5 min后,得到了高光亮表面,且无需后处理。另外,抛光带有花纹的金戒指时,不仅表面光亮,还去除了毛刺。在电解液中加入大量的还原糖,如果糖、麦牙糖、葡萄糖、乳糖和蔗糖等,有利于抑制硫脲的氧化分解[l4]

 

    随着研究工作的深入,也有人提出更为宽泛的电解液[15]溶液基于一种含有离子化氢的有机化合物,可以从硫脲、巯基丙氨酸、蛋氨酸、丙氨酸或氨基乙酸及其衍生物中选取。前3种化合物都含有C—S键,后2种含有C--N键,不含S。相关研究者认为S的存在对金及其合金的抛光有利,应优先选择含S的化合物。

 

    金合金中元素种类的增加和含量的变化,使得抛光的难度增大,工艺变得复杂。Fischef[16]指出,抛光金合金时应加入少量包含至少一种合金成分的金属化合物。这种金属元素没有金贵重,其电动序排在金的前面,并以它们的盐的形式加入,其中Cu的硫脲盐效果最好。

 

    自Reichert报道了硫脲型电解液以来,相继有很多研究工作者在这方面进行了大量的研究[2,8,13-14,17-21],开发出一系列具体的抛光工艺,部分配方及工艺参数列于表1。

 

表1金及其合金的硫脲型电解液的组成及工艺条件

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