(1)有氰仿金电镀配方组成及工艺条件(见表2-12)
注:添加剂CA,广州电器科学研究所金防分所研制。
(2)溶液的配制方法
与氰化镀黄铜相同,但加锡酸钠应先溶于热碱液中,煮沸后过滤入槽。未加添加剂前,加3~5g/L活性炭,搅拌2h后静止沉降,最后过滤到生产槽中,加入添加剂。以瓦楞形钢板作阴极,0.1A/d㎡通电处理。
(3)镀液组成和工艺参数的影响
①铜、锌、锡盐 三种金属的不同配比,是形成仿金色的关键。仿金三元合金与常规氰化镀铜锌锡合金,在含量上有明显区别。由于各配方络合剂、添加剂匹配不同,其成分浓度相互差别也较大。每个配方的工艺参数,如温度、电流密度等,都是根据仿金色的逼真性而决定的。进行仿金电镀时,金属浓度比的控制是获得均匀艳丽的金色的重要因素,Cu/Zn宜控制3:1,铜离子浓度低,电流效率低,但分散能力好;镀层的色泽视合金中含锌量而变化,锌高呈柠檬黄,锌低似玫瑰红,锌是从锌酸盐中析出的,故提高氢氧化钠的含量或提高PH值,锌含量增加,锡酸钠参与电沉积,起调节合金色调的作用,使之更与金色逼近,用时提高合金抗腐蚀性和抗变色性。生产实践证明,Zn/Sn比值波动小,对层色泽和工艺的稳定性至关重要,Sn+含量少的颜色深,多时颜色较浅,值为2对层的变化。
②游离氰化钠 保持一定的游离氰化物对镀液稳定性、镀液分散能力、合金阳极的溶集性和镀层质量均有重要影响。游离氰化物5g/L以上,可防止镀层起泡;一般中氰镀液控制在10~15g/L;低氰和微氰镀液控制在2~7g/L。
③氢氧化钠和碳酸钠 仿金镀液中加入少量的苛性钠,主要是防止锡盐水解,调节pH值。碱高有利于锌析出。
碳酸钠具有缓冲作用,稳定pH值,新配时加少量(15~20g/L),以后会逐渐积累,不宜超过60g/L。
④氨三乙酸或氨液 如同镀黄铜那样,氨有多种作用,仿金镀中主要起调色作用,扩大电流密度范围,增加镀层光亮感,加入量为0.2~1.5g/L,有的配方还高一些。
⑤添加剂 在二元和三元合金仿金镀液中,常加人一些有机或无机添加剂,它的作用为稳定镀液、增加镀层光艳感、延长零件受镀时间而不损失其光泽,增加合金抗蚀性等。CA添加剂既用于调pH值又有调色功能。
焦磷酸盐、酒石酸盐是辅助络合剂。
⑥PH值 如镀黄铜一样重要,主要影响外观和色泽。pH值高,有利于锌、锡的析出,钱层偏黄白如镀费有低偏红。这类镀液有不稳定的pH值点,即10.3和12.6,所以无此收黄铜还是自,值将pH值固定在这个值附近。
pH 值低于11.5时,可用氨水调节,这个值以上,只能用苛性钠调高;降低pH值用碳酸氢钠,溶解后搅拌下慢慢加入,防止氰氢酸气体溢出。
⑦温度 每个配方都应在工艺要求的温度范围内,才能获得逼真的仿金镀层。一般随温度升高,镀层中铜含量升高,每升高一度,铜约增2%在右。温度过高,碳酸盐积累增加,氨挥发,镀层产生毛刺和发灰。通常在15~35℃下操作,不宜超过45℃。微氰槽液可在10~50℃内应用。
⑧阴极电流密度 三元合金中铜、锡、锌电位差序,相差较大,故各金属的沉积量,受电流密度的影响,电流密度高,锌析出增加,反之铜析出较多。通常在0.5A/d㎡2下操作。有些配方由于加有添加剂和辅助剂,可采用较高的电流密度。每个配方都规定电镀时间,说明该时间可获稳定逼真的金色过长过短均不好。
⑨阳极材料 仿金镀液大都采用欲镀合金层成分之阳极,例如用Cu/Zn=7:3。对黄铜阳极研究表明,欲镀70%~75%铜锌合金,最好采用80%的铜合金,因为少锌的阳极有较好溶解性和减少阳极泥。黄铜阳极要求纯度高,铝、锡、铁等杂质总量要小于0.2%。阳极电流密度不超过0.5A/d㎡。
(4)操作注意事项
①仿金电镀的底层或中间层,无论是亮镍或镍铁合金都必须是光亮平滑的;
②因仿金电镀时间短,为使每槽颜色一致,其电流密度、温度、pH.值和电镀时间均应相对恒定;
③电镀生产中经常分析和补充氰化钠,保持工艺规范要求的含量范围;
④阳极必须保持活化状态;
⑤仿金镀后,零件务必彻底清洗,防止水迹和氰化物残留,它们是引起色变的诱因;
⑥清洗后立即进行钝化和上罩光漆。
本文转载自《合金电镀工艺》编著 曾祥德
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