钢铁零件镀铜的镀前处理

    钢铁零件镀铜前处理除了要严格地进行除油、除锈等之外，对于非氰化物镀液镀铜还必须考虑如何提高镀层与基体结合力的问题，因为用硫酸盐镀液时，由于铜与铁的标准电极电位相差很大，铜为0.337V,而铁为一0.440V,钢铁零件进入硫酸铜镀液时，将会发生置换反应，把铁溶解到镀液内，即

        Cu²⁺+Fe→Cu+Fe²⁺

    同时在钢铁表面生成的是疏松的甚至是粉末状的铜，在这样一种置换出来的铜层上电镀铜，必定造成电镀层质量不好，与零件表面结合不牢的后果。为了解决这个问题，在硫酸铜溶液镀铜工艺中，都采用预镀铜或预浸镍、镀镍的措施处理。

    此外，当钢铁零件采用焦磷酸盐镀铜时，也同样会出现结合力不良的情况。有人认为它和用硫酸盐镀铜一样，产生了铜置换铁的反应。但有的则认为是钢铁零件表面在焦磷酸盐镀液中出现了钝化，形成了钝化膜。事实上在生产中，这两种现象都存在。因此，采用焦磷酸盐镀铜时，同样应预镀铜或浸镀镍。这两种预防措施的溶液配方及工艺条件如下。

    1.氰化物预镀铜处理工艺

    氰化物预镀铜实际上就是氰化物镀铜的一种，只不过是用它来先镀一层薄铜保护钢铁基体，然后再用硫酸盐或焦磷酸盐镀液电镀。这是一种解决钢铁件镀铜结合力问题的最好措施，但避免不了氰化物的剧毒及环境污染的问题。

    氰化物预镀铜的溶液配方及工艺条件如下

    氰化亚铜(CuCN)             8～10g/L        溶液温度        20～50℃

    游离氰化钠(NaCN)        10～20g/L    阴极电流密度    0.5～2A/dm

    氢氧化钠(NaOH)             3～10g/L       操作时间          1～2min

    2.浸镍预镀镍处理工艺

    浸镍预镀镍就是在预镀镍的电镀液中先浸短时间，再通电短时间电镀。要先将钢铁零件表面按镀前处理方法处理洁净后，放入预镀镍溶液中，先浸泡3～5min,钢铁表面就会迅速沉积上一层镍金属层。随后以0,1～2.5A/dm²的电流密度通电3～5min,使镀层加厚，然后再转入镀铜槽镀铜。

    这种方法避开了氰化物，符合清洁安全生产的要求，而且也解决了氰化镀铜没法解决的管状或深孔件内壁的镀层结合力问题。因为钢铁基体和镀镍液一接触，表面就会发生置换反应，生成的是致密的金属镍层。浸镍预镀镍的溶液配方及工艺条件如下：

    氯化镍(NiCl2· 6H₂O)    300～550g/L    溶液温度        60～70℃

    电流密度                    0.1～2.5A/dm²    pH值            1.5～3.5

    硼酸(H₃BO₃)                  30～40g/L      操作时间    先浸3～5min,后通电3～5min

本文转载自《电镀前处理与后处理》编著    李异
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