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无氰碱性镀铜

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关键词: 锌飞实业           

产品介绍

一、 性能及优点 
   1、超级无氰碱性镀铜可在铁件、锌合金件、预镀冲击镍的不锈钢、预镀镍的钕铁硼和已沉锌处理过的镁压铸件(AZ91)上直接电镀铜,其镀层具有优良的结合力和抗蚀性能(美国ASTM B-117盐雾试验96hr)。 

   2、超级无氰碱性镀铜工艺不含强螯合剂,可取代氰化预镀铜和焦磷酸盐加厚镀铜,当使用该工艺时,预镀和镀厚只需在一个镀槽内完成。 
   3、超级无氰碱性镀铜镀液无需碳酸盐冻沉降处理,镀液中不含强的螯合剂。其浓缩液经去离子水稀释后即可使用。 
   4、超级无氰碱性镀铜铜膜的结晶晶粒尺寸小,镀层平滑、柔软、致密且无孔隙。此铜膜与基体有极 佳的结合力,而且其分散能力和覆盖能力均超过氰 化物镀铜和硫酸盐镀铜。这一优点在低电区表现得尤其显著。超级无氰碱性镀铜铜膜的晶粒小于氰 化物铜膜,密度大于氰 化物铜膜。此致密的铜膜用做冲击镍、化学镍、酸铜、锡和银的打底膜时,可增强整个镀件的抗蚀性以及镀膜的覆盖能力。 
   5、超级无氰碱性镀铜铜膜的柔韧性和柔软性均高于氰 化物铜膜及硫酸盐铜膜。此性质提高了铜膜与基体的结合力,提高了整个镀件的抗蚀性及抗热冲击性能。 
   6、此铜膜的纯度极高。镀层在进行焊接、铅锡电焊以及真空操作时,不会释放出有害杂质。 
   7、超级无氰碱性镀铜镀液即经济又容易操作,镀液中的铜可直接来自铜阳极。铜阳极 具有100%的电流效率。镀液只需定时、定量地加入超级无氰碱性镀铜的单一维护添加剂〝E补充剂〞,即能保持正常运作。 
   8、镀液极其稳定,电流效率高,电流密度宽。此镀液和焦磷酸盐镀液相比,不会产生任何不利的降解物。正常维护的情况下,镀液具有无限期的运作寿命。

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二、超级无氰碱性镀铜槽液组成(适用于挂镀和滚镀)

 

槽液组成及工艺条件

标准

范围

备注

CU铜浓缩液

40%(V/V)

30-50%(V/V)


CU-E补充剂

10%(V/V)

8-12%(V/V) 

CU-PHA调节剂

10%(V/V)

8-12%(V/V)

金属铜含量(克/升)

7.5

6.0-9.0

pH值

9.6

9.2-10.0

温度

49℃

38-60℃

阴极电流密度

1.0 A/dm2(挂镀)

0.4 A/dm2(滚镀)

0.5-2.5 A/dm2(挂镀)

0.2-0.9A/dm2(滚镀)

电压

1-6V

阳极电流密度

小于10ASF以保证阳极正常溶解

阳极面积/阴极面积比例:1.5-1:1。

空气搅拌

 

强力空气搅拌,使用低压、大容量空气搅拌机,并配合循环过淲,以产生良好的溶液流动,这样易产生一个较光亮镀层,避免高电流密度区烧焦。

过滤

连续的使用5微米滤芯,2-3个循环/小时。停工时可用1微米滤芯过滤镀液。新的过滤器和滤芯应使用热水彻底清洗后使用,避免有机杂质进入镀槽 

镀层厚度

预镀层不小于5微米。

整流器

12V

配套要求

阳极材料:无氧OFHC,CDA 101、102纯铜。 不溶性阳极材料:石墨或304、316不锈钢。 阳极蓝:钛蓝。阳极袋:一般无特殊要求,阳极袋必须用热水清洗,防止有机杂质进入镀槽,棉布、合成纤维、聚丙烯袋均可使用。 活性碳处理:应使用含硫量小于0.5%的活性碳(硫元素会导致镀层烧焦)。 加热设备:外缚Teflon加热器、不锈钢或钛加热器。镀槽:用聚丙烯塑料制作,大型聚丙烯塑料槽要进一步加固处理。新槽使用前要用稀氢氧化钠溶液浸泡2天处理。

注意事项:使用过氰化 物的镀槽及设备,更换为超级无氰碱性镀铜工艺时,应用5%的次氯酸钠溶液进行严格的破氰处理后,再用1-2%硫酸浸泡24小时,清洗好后才能使用。 

通风要求

无特殊的通风要求。

pH值控制

正常生产用20%氢氧化钾调高PH值,若PH过高,可用10%稀硫酸调低。

清洗

尽可能采用2-3级逆流漂洗,入镀槽前建议采用去离子水清洗。


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三、添加溶液的作用和补充 
1、CU铜浓缩液(比重1.129):主要用作铜补充剂,含铜18.8g/L。

2、CU-E补充剂(比重1.144):单一维护添加剂,作为阳极铜溶解的络合剂。金属铜含量每增加0.1oz/gallon时需补充4%(体积比)CU-E补充剂,其消耗量为470-940 毫升/1000 安培小时。当缺少CU-E补充剂时,镀层的结合力降低。 
3、CU-PHA调节剂(比重1.453):pH缓冲剂,维持镀液PH在9.2-10.0之间。 
4、CU-HCD添加剂(比重1.010):高电位区添加剂,用于避免高电流密度区烧焦。 

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四、镀层结合力评价 
1. 钢铁件镀铜/镍或镀锡层的结合力检查方法:通过1A、5分钟(机械移动)的霍尔槽试片来检查。用胶带粘贴并反复弯曲拉平,低电区无起泡、脱皮为合格。若结合力不良,通过霍氏槽、以1%(v/v)CU-E补充剂量逐步补加,直至故障消失。或者仍然采用霍尔槽试验1A、5分钟预镀铜,再镀亮镍2A、10分钟,弯曲试片,观察低电区是否起泡、脱皮。

1. 2. 锌合金件、镁合金压铸件镀铜/镍或镀锡层的结合力检查方法:加热至149℃,保温半小时,放入冷水中骤冷,观察镀层是否起泡、脱皮。 

五、杂质污染的处理方法
    铅(<50ppm),氰根(<50ppm),铁、锌、银、有机物都会污染镀液。铅杂质在高中区引起发黑,氰根使镀层色泽成砖红色,当铁杂质高达3-4000ppm时,高区呈猪肝色。消除氰根污染,可通过加入5-6ml/L 35%双氧水加热处理,加入前应稀释并空气搅拌。银离子(30ppm)和锌离子(400ppm)会导致镀层结合力不良。银污染来自于劣质的铜阳极,电解去除。锌污染来自于不良的镀前清洗,小电流电解除去。当锌杂质含量为400-1000ppm时,可加入3-6%(v/v)CU-E补充剂掩蔽,当其含量高达2000ppm时,也可加入CU-E补充剂掩蔽,但zui好是通过小电流电解除去。铅、铁污染来自于不良的镀前清洗,可通过补加CU-E补充剂掩蔽,或大电流电解除去,否则会影响镀层结合力。有机物污染可通过双氧水、活性碳联合处理去除,镀槽中不能使用缓蚀剂,否则影响低电区结合力。 

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六、镀液中铜金属含量的分析方法 
1、 吸取 5毫升镀液入 250毫升锥形瓶中,加入 25毫升纯净水或蒸馏水。 
2、 加入 2-3 克过硫酸铵,放置10-15 分钟。放置时要经常摇晃锥形瓶几次,使其反应充分。 
3、 加入大约 5毫升的氨水,溶液变成清澈的蓝色液体。

4、 加入 25毫升纯净水或蒸馏水。
5、 加入 4-6滴 PAN指示剂(不要超过 6滴,影响滴定终点的观察),溶液呈现紫色或浅红色。 
6、 用 0.1M的 EDTA滴定至黄-绿色为终点。 
      铜含量(g/l) = 1.275倍的 EDTA毫升数 

 

七、镀液故障处理 

发生故障的现象

发生故障的原因

故障的处理方法

1、变色镀层,白垩质的,砖红到黑色,有时会剥离。

1、前处理不彻底或条件差,带进有机杂质入镀槽。
2、氰 化物杂质—先前的氰化镀铜槽或周围的氰化镀槽。

1、用活性碳过滤处理或过氧化氢/活性碳联合处理。加强镀前清洗和活化。

2、暂时用过氧化氢处理。低电流密度电解可消除、破坏氰 化物 。

2、镀层无附着力,尤其在低电流密度区。

1、缺少Cu-E补充剂。
2、不良清洗和表面准备

1、按 1-2%(v/v%)加并用霍尔槽试验确定添加量,测试附着力。

2、确保正确的碱浸、电解清洗、酸活化。

3、铜镀层附着力可以,但铜层镀镍后弯曲实验不合格,大部分情况发生在滚镀溶液中。

1、缺少Cu-E补充剂。

2、PH低。

3、铜金属太高。

1、按1-2%(v/v%)加入并用霍尔槽试验确定添加量,测试性能 。

2、加入20%氢氧化钾提高PH值到9.6。 
3、采用阳极挂石墨极板或不锈钢(304或 316)极板降低铜阳极溶解速度。

4、高电流密度区出现暗、海绵状镀层,低电流密度区镀层附着力差。

1、铁杂质含量高。

1、酸活化前处理后,采用2-3级逆流清洗后,使铁杂质带进镀槽的可能性减到最低;高电流密度电解消除铁杂质;槽底铁件可采用磁铁吸出。

5、高中电流密度区出现黑色、无附着力的镀层。

1、铅杂质污染。主要来自含铅黄铜或含铅的铁件(此工艺不适合含铅黄铜件或含铅的铁件的滚镀)。 

1、高电流密度电解去除。

6、高电流密度区烧焦。

1、阴极电流密度太大。

2、无充分的空气搅拌。

3、温度太低 。

4、铜金属含量太低(小于 3.75 克/升)。

5、CU- HCD 太低(如用于热处理镀件)

1、降低电流密度。

2、确保良好的强有力的空气搅拌。

3、提高温度到到 50-60度。

4、加入CU铜浓缩液至 7.5克/升以上。

5、加CU- HCD高区光亮剂。

7、锌合金压铸件表面镀层产生起泡或漏镀。

1、锌杂质含量高。

1、额外添加CU-E补充剂:每 100mg/l锌杂质,需要额外加入  1%Cu-E补充剂。

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八.废水处理:

    1.排放时必须符合当地排放标准,不同的添加剂和配好的镀液有不同的排放的标准。请参照当地的环保要求和相关的法规。 

    2.处理清洗水时,PH值必须用氢氧化钠或稀硫酸调整到7.0。

    3.金属离子用沉淀剂沉积并进行过滤回收。

 

九.安全事项

   1.操作时需要作适当防护,需要安排受过训练的人员操作。

 2.安全资料必须分发给每个工作人员,以确保他们知道产品信息,例如产品危险性、急救措施、操作和保存方法、以及毒物学和生态学信息。

 3.操作时必须穿戴合适的防护服和防护设备。