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铜基合金电镀:由高氰铜锡合金过渡转化为微氰铜镯合金的方法

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-02  浏览次数:782

   由高氰合金转化为微氰合金的过程是比较容易的,在生产过程中,随着氰化钠的消耗不再继续添加,而是逐步加入三乙醇胺来取代。三乙醇胺的加入一般以添加3~5次后达到配方范围内,但主要看产量大小及氰化钠的消耗程度来定。在增加三乙醇胺的同时,要同时提高氢氧化钠与金属锡的含量,使它达到工艺范围内,镀液中金属离子含量的控制方法主要靠金属阳极挂入的数量来调整。因为两极电流效率基本相等,所以一般只要控制阴、阳面积之比及镀液各成分就能保持镀液中金属离子含量稳定在工艺范围内。

   太原市电镀厂共有5000L高氰合金镀液,其中一槽2500L采用自然消耗转化法,一槽采用稀释快速转化法,两槽同时进行过渡。

   快速转化的方法如下:

   转化前镀液含量:

CuCN

42g/L

Na2Sn03·3H20

30g/L

NaCN(游离)

23g/L

NaOH

l6g/L

将原液稀释1倍,稀释后配方中各成分含量为:   

CuCN

21g/L

Na2Sn03·3H20

15g/L

NaCN(游离)

11.g/L

NaOH

8g/L

   第一次加入三乙醇胺26kg,使三乙醇胺含量为l0.4g/L,同时提高Na2Sn03含量至30g/L,提高NaOH含量为15g/L,当游离NaCN含量下降到8.82g/L时,又加入三乙醇胺25kg,此时,三乙醇胺含量为20.4g/L,镀液性能有明显改善,镀层质量良好,也没有毛刺等现象产生,只要控制温度与电流密度就能得到细致的结晶。在阳极方面也可以明显地观察到金属的溶解速度增加了,这证明阳极电流效率提高了。

   当游离NaCN降至5g/L左右时,又加入三乙醇胺25kg,此时,三乙醇胺的含量为30g/L左右时,更加改变了镀液性能与阴极沉积层,随之增加锡酸钠与氢氧化钠含量至工艺配方规范内。在过渡过程中,镀件产量增加了。质量由原来返工率高变为在此工序中几乎没有废品的发生。

   另外,自然过滤的2500L溶液在产量较大的情况下,只用40余天就完全过渡到微氰工艺配方范围内,效果一直很好。在大量生产中,由高氰过渡到微氰时,游离NaCN的消耗情况(两班生产,日产量约5000~6000dm2)分三个阶段说明日消耗量(表1)。

表1 过渡期间氰化物消耗情况

一(初期)

二(中期)

三(NaCN 3g/L时)

时间/d

1

2

3

4

5

NaCN/(g/L)

11.1482

9.114

7.840

6.170

5.782

时间/d

1

2

3

4

5

NaCN/(g/L)

5.782

5.880

6.370

7.154

7.35

时间/d

1

2

3

4

5

6

NaCN/(g/L)

3.332

2.450

2.274

2.254

2.156

1.960

 

   在大生产中,人们发现当游离氰化钠下降至5g/L左右时,有明显的回升现象,原因估计与当时溶液各成分相对浓度有关,但是当回升至8g/L左右时,又开始下降。实践证明,当产量大时,游离氰化钠的消耗速度是比较快的,而且下降是有规律的(在产量不变的情况下)。当游离氰化钠下降到2g/L以内时,镀液开始变绿,这时,Cu2+在溶液中的比例多了些,如果游离氰化钠继续下降至1g/L以内时,镀层粗糙,溶液由绿色变向蓝色。镀液中游离氰化钠保持2g/L对镀层结晶、阳极正常溶解有着非常重要的作用。

   镀液中金属离子的含量在阴、阳极面积比例足够的情况下是稳定的,但是由于产量大而阳极面积达不到阴极面积的两倍时,镀液中金属离子的含量就不稳定,而且会被很快消耗掉,所以一定要控制阴、阳极面积比,而且还要经常注意阳极溶解是否正常,这是保证镀液中金属离子浓度不变的有效措施,镀液中的NaOH是需要经常加入的,以补充其消耗,维持镀液的稳定性。

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