無氰堿性鍍銅工藝研究.pdf

1、EDTA無毒，是一種絡(luò)合性能良好的螯合劑。目前，在國內(nèi)還沒見有關(guān)以其作為電鍍銅絡(luò)合劑的實(shí)例報(bào)道。本文里，作者以相關(guān)電鍍理論為指導(dǎo)，論述了以EDTA為主絡(luò)合劑的鍍銅體系是否能得到良好的工藝性能，重點(diǎn)研究了EDTA鍍銅工藝的鍍液和鍍層性能，優(yōu)選出了5個(gè)鍍液配方，通過與氰化體系和檸檬酸-酒石酸體系鍍銅工藝比較，發(fā)現(xiàn)該工藝具有良好的綜合工藝性能，能夠滿足生產(chǎn)實(shí)際。本課題的研究順應(yīng)了鍍銅工藝的發(fā)展趨勢，為當(dāng)今電鍍行業(yè)的“清潔生產(chǎn)”給出了更廣闊的選

2、擇范圍。 首先，本文敘述了電鍍工藝的發(fā)展歷史，強(qiáng)調(diào)了鍍銅工藝在電鍍行業(yè)的重要地位。通過對(duì)現(xiàn)有鍍銅工藝的介紹，指出了鍍銅工藝將一直保持其在電鍍工業(yè)中的重要地位，并將不斷的發(fā)展下去。但是，氰化物的劇毒性，決定了氰化鍍銅工藝終究將被淘汰，找到能滿足生產(chǎn)實(shí)際的、可替代的無氰鍍銅工藝是當(dāng)今鍍銅工藝發(fā)展的必然趨勢。 基于以上背景，首先，通過對(duì)電鍍理論和相關(guān)理論的學(xué)習(xí)，指出了影響電極過程和電結(jié)晶過程的主要參數(shù)-超電壓，在實(shí)際工作中的重

3、要作用。并以此理論為依據(jù)，對(duì)多種絡(luò)合劑鍍銅體系進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)以EDTA為主絡(luò)合劑的鍍銅體系進(jìn)行了可行性分析，給出了一個(gè)初步的、以EDTA為主絡(luò)合劑的鍍銅工藝方案。 在實(shí)驗(yàn)過程中，分別對(duì)初步方案進(jìn)行了極化曲線測試和霍爾槽實(shí)驗(yàn)，并不斷地調(diào)整和優(yōu)化，給出了5個(gè)可行的配方，即文中的所說的配方6、7、8、9、10(其中，配方6不含任何添加劑，配方7含有酒石酸鉀鈉，配方8含有檸檬酸鉀，配方9和配方10分別是在配方7、配方8的

4、基礎(chǔ)上加入了一定量的硝酸鉀)。對(duì)這5個(gè)配方進(jìn)行了更深一步鍍液性能測試，如：電流效率、均鍍能力、整平性、深鍍能力、穩(wěn)定性等，之后，發(fā)現(xiàn)整個(gè)鍍液體系具有較好的綜合性能。加入酒石酸鉀鈉、檸檬酸鉀等輔助絡(luò)合劑，能在小電流密度時(shí)提高鍍液的極化值，適當(dāng)擴(kuò)大光亮電流密度范圍；還能提高鍍液的均鍍能力和深鍍能力，檸檬酸鉀能顯著提高鍍液的整平性，而酒石酸鉀鈉卻使鍍液的整平性有較大程度的降低。當(dāng)在體系中再加入硝酸鉀后，槽電壓顯著下降，在低溫時(shí)，光亮電流密度范

5、圍也比較寬，鍍液的均鍍能力、整平性、深鍍能力也都有相當(dāng)程度的提高，但明顯降低了電流效率。 對(duì)比檸檬酸-酒石酸體系和氰化體系發(fā)現(xiàn)，EDTA體系鍍液性能具有明顯的優(yōu)勢。其中，配方6具有較好的均鍍能力，整平性顯著高于檸檬酸-酒石酸體系，但鍍液的深鍍能力較低，低溫時(shí)光亮電流密度范圍較窄。配方7具有較好的均鍍能力，深鍍能力有適當(dāng)?shù)奶岣撸叫詤s低于檸檬酸-酒石酸體系。配方8在所有7種鍍液配方中整平性最高，均鍍能力也較好，深鍍能力也有適當(dāng)

6、的提高。配方9、10的光亮電流密度范圍均較寬，其中配方9的均鍍能力最高，但電流效率最低，整平性也較差，配方10均鍍能力、整平性、深鍍能力都較高，但電流效率由于加有硝酸鉀也變得較低。對(duì)配方6、7、9進(jìn)行了鍍液性能測試，發(fā)現(xiàn)這幾種鍍液都具有較好的穩(wěn)定性，鍍液在60～70℃電鍍170小時(shí)后，依然能正常使用。 對(duì)以上5種配方進(jìn)行了鍍層性能測試，發(fā)現(xiàn)每個(gè)配方得到的鍍層均有較好的結(jié)合力，能夠滿足實(shí)際要求，可以應(yīng)用到銅-鎳-鉻防護(hù)裝飾性鍍層工

7、藝中去。但是，加入輔助絡(luò)合劑將會(huì)提高鍍層的孔隙率，這方面酒石酸鉀鈉的作用更加明顯，也因此降低了鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。加入硝酸鉀能降低鍍層的孔隙率，并能提高鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。除了配方7之外，其余4個(gè)配方所得鍍層的孔隙率均低于檸檬酸-酒石酸體系，其中配方10所得鍍層的孔隙率在厚度較薄時(shí)要低于氰化體系。結(jié)合力強(qiáng)度定量測試表明，EDTA體系鍍銅雖然與氰化鍍銅有差距，但明顯要優(yōu)于檸檬酸-酒石酸體系。 總的來說，EDTA體系鍍液無毒，利于環(huán)保，順應(yīng)