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无氰镀铜在防渗碳电镀中的应用

电镀与涂饰 2016年第5期35卷 262-264页

作者：徐金来广州鸿葳科技股份有限公司广东广州510663

介绍了铁基防渗碳工件无氰滚、挂镀铜工艺的镀液组成及操作条件,提出了镀液维护的手段,分享了电镀过程中遇到的一些故障的解决办法。

关键词：铁件无氰镀铜防渗碳镀液维护故障解决

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无氰镀铜的研究

无氰镀铜的研究

作者：吉祥(Bounnapnon Pakaysith) 昆明理工大学

学位级别：硕士

目前各种镀铜工艺层出不穷,但用的最多的还是氰化镀铜。但使用这种镀铜工艺的缺点就是里面的氰化物具有剧毒。然而,这些氰化物会随着工艺中废水的排放而排放在环境中,不仅会污染坏境,而且会影响人们的生活。因此,针对以上问题,本论文的... 详细信息

目前各种镀铜工艺层出不穷,但用的最多的还是氰化镀铜。但使用这种镀铜工艺的缺点就是里面的氰化物具有剧毒。然而,这些氰化物会随着工艺中废水的排放而排放在环境中,不仅会污染坏境,而且会影响人们的生活。因此,针对以上问题,本论文的目的是提出一种无氰镀铜工艺,并且这种工艺效果要与氰化镀铜工艺的效果相媲美。相对于其他有添加剂的无氰镀铜,减小了对环境的污染率及后续污水处理时的成本投入。该工艺要求能够在钢铁件上电镀而得到细致、均匀、韧性好、光亮性好、结合力强的铜镀层。本论文以柠檬酸钾作为主络合剂,再配以合适的辅助络合剂,这样可以使铜的平衡电位降低,不会与铁基体发生置换反应。这样就克服了无氰镀铜的缺点,使基体与镀层之间的结合力就非常好。此外,探讨了电镀时间、电流密度、镀液温度、添加剂加入量以及中间层对镀层外观综合性能的影响。分别以酸性硫酸盐镀铜体系和碱性柠檬酸盐镀铜体系在铁基体上镀铜,并探讨镀液温度、电镀时间、添加剂和电流密度等对镀层形貌以及性能的影响,以得到最佳电镀参数和操作条件来制备优异的镀层。对硫酸盐镀铜镀液和柠檬酸盐镀铜镀液进行电化学分析,测试镀液的线性扫描伏安(LSV)、恒电流极化(G)和交流阻抗(Z),进而分析铜原子的沉积机理和电镀铜过程中铜的电化学行为。从理论上指导实验的进行,通过线性扫描伏安曲线图谱可以获得最佳极化电流电位,从而修正实际实验操作中的电流密度,以便最终获得更精准的电镀参数。(1)确定了钢铁基体上柠檬酸盐碱性无氰预镀铜的最佳工艺条件：电镀时间为5分钟,阴极电流密度为2.0 A/dm2,镀液温度为65℃;同时确定了钢铁基体上酸性硫酸盐镀铜的最佳工艺条件：电镀时间为30分钟,阴极电流密度为3.0A/dm2,镀液温度为40℃。该镀铜工艺能够制备结合力良好、细致、均匀、韧性好的光亮铜镀层。(2)在硫酸盐溶液中,铁基体和不锈钢基体上镀铜,通过电化学阴极极化曲线,研究表明,温度应选40℃,pH为1。

关键词：无氰镀铜钢铁基体酸性硫酸盐柠檬酸盐结合力

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无氰镀铜工艺及镀层结构与性能研究

无氰镀铜工艺及镀层结构与性能研究

作者：秦足足华南理工大学

学位级别：硕士

氰化镀铜工艺镀液均镀能力好,镀层结晶细致,技术成熟,工艺简单,但氰化物毒性巨大,开发出环保、安全的无氰镀铜工艺来彻底取代氰化镀铜工艺,是今后电镀行业的发展趋势。HEDP无氰镀铜工艺,研究时间较长,具有诸多优点,展现了良好的应用前... 详细信息

氰化镀铜工艺镀液均镀能力好,镀层结晶细致,技术成熟,工艺简单,但氰化物毒性巨大,开发出环保、安全的无氰镀铜工艺来彻底取代氰化镀铜工艺,是今后电镀行业的发展趋势。HEDP无氰镀铜工艺,研究时间较长,具有诸多优点,展现了良好的应用前景。目前已有的HEDP无氰镀铜工艺还不是十分成熟,仍需进行不断改进和优化。为此,本文在前人研究基础上,对现有工艺进行改进优化,确定了该工艺的最优镀液配方和工艺条件,并对镀层结构与性能进行研究探讨。通过霍尔槽试验,对工艺配方各组分及添加剂进行筛选,探讨各组分含量变化对镀液性能和镀层质量的影响,初步确定新工艺配方成分,在此基础上,采用正交试验对基础配方各组分和添加剂进行进一步优化,确定最优镀液配方及工艺条件为HEDP210g/L,碱式碳酸铜7.7g/L,氢氧化钾87g/L,碳酸钾152g/L,镀液pH值为10.5,温度为50℃,添加剂T04 6.0mg/L,T12 3.7mg/L,T15 0.4mg/L,电流密度为1.5.0A/dm2。该工艺镀液稳定性良好,覆盖能力强,分散能力为61.6%,所得镀层结合力良好,镀层结晶细致,孔隙率低。该工艺应用于钢铁件直接预镀滚镀铜,转速为12r/min,电流控制在8A/kg,无论是否加入添加剂,镀层结合力都可以达到工艺应用要求,添加剂的加入会大大提高镀层光亮度,但会降低滚镀镀速。通过阴极极化曲线、循环伏安曲线等电化学测试方法研究工艺镀液电化学性能,采用扫描电镜、X-射线衍射以及能谱对该工艺镀层结构进行表征,试验结果表明,该工艺体系的铜离子阴极还原反应过程是不可逆的;铜含量、HEDP浓度、碳酸钾含量、添加剂以及镀液温度都会影响镀液阴极极化度,铜离子浓度越大,HEDP浓度和碳酸钾含量越低,相对应的镀液阴极极化程度也会减小;溶液温度越高,分子热运动越剧烈,溶液中离子扩散速度增加,浓差极化降低,阴极极化逐渐减少;加入适宜量混合添加剂后,铜沉积电位负移,阴极极化增大,阴极还原电流变小,铜离子沉积速度减慢,从晶体结构上来看,是由于加入添加剂后,镀层(111)晶面的衍射峰强度得到提高,有更多的能量用来促使晶核的形成,更有利于得到符合电镀质量要求的致密铜镀层。镀液温度、电流密度、空气搅拌等工艺条件影响镀层表面微观形貌、镀层结构和镀层成份。在工艺允许条件范围内,随电流密度和镀液温度的增大,镀层结晶晶粒越大、均匀性越差、致密度降低;镀液温度为30℃时,镀层以(111)晶面为择优取向;镀液温度为70℃时,镀层以(200)晶面为择优取向;镀液温度越高,镀层中铜元素质量百分比逐渐升高;空气搅拌和加入适宜量添加剂(T04 6.0mg/L,T12 3.7mg/L,T15 0.4mg/L)会使镀层表面晶粒更细致均匀,有利于得到质量更好的铜镀层。

关键词： HEDP 无氰镀铜正交试验阴极极化滚镀

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无氰镀铜的实验研究与生产应用进展(一)

电镀与涂饰 2009年第11期28卷 17-20页

作者：袁诗璞成都市机投镇会所花园A3-02-202 四川成都610045

分析了基于硫酸盐光亮酸性镀铜体系的钢铁件浸镀铜工艺工业化应用的不可行性,以及浸镀与电沉积相结合的酸性镀铜工艺的特点。介绍了酸铜光亮剂、钢铁件活化原理、无氰碱铜配位剂等研究的最新进展。指出HEDP无氰碱铜镀液具有化学活化作用... 详细信息

分析了基于硫酸盐光亮酸性镀铜体系的钢铁件浸镀铜工艺工业化应用的不可行性,以及浸镀与电沉积相结合的酸性镀铜工艺的特点。介绍了酸铜光亮剂、钢铁件活化原理、无氰碱铜配位剂等研究的最新进展。指出HEDP无氰碱铜镀液具有化学活化作用,以及预浸能提高镀层结合力。

关键词：无氰镀铜浸镀配位剂活化预浸

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无氰镀铜关键技术的研究

无氰镀铜关键技术的研究

作者：张子强江南大学

学位级别：硕士

本课题的目的是研究出一种在性能上与氰化镀铜液相近,并且能在钢铁基体直接电镀的环保型无氰镀铜工艺,从而取代氰化镀铜与预镀镍工艺。根据氰化镀铜的技术情况,要求无氰镀铜工艺中,必须寻找到合适的非氰配体和添加剂,以期在它们的联合... 详细信息

本课题的目的是研究出一种在性能上与氰化镀铜液相近,并且能在钢铁基体直接电镀的环保型无氰镀铜工艺,从而取代氰化镀铜与预镀镍工艺。根据氰化镀铜的技术情况,要求无氰镀铜工艺中,必须寻找到合适的非氰配体和添加剂,以期在它们的联合作用下,使铜配位离子的电沉积具有适当的阴极极化度,镀液分散能力及镀层结晶和结合力达到或超过氰化镀铜的质量要求。无氰镀铜工艺要能符合电镀绿色、环保的发展要求。本文以电沉积的基本原理为依据,对多种络合体系进行了研究,最终选择了以丙三醇(C3H8O3)作为主络合剂。并对以丙三醇为主络合剂的镀铜体系进行了可行性分析,研制出了一个镀铜工艺方案。在确定渡液的工艺配方过程中分别对渡液体系进行了阴极极化曲线的测试、赫尔槽试验、镀层结合性能试验等。对镀液中各成分对镀液性能的影响分别做了细致的研究,采用正交试验确定了部分工艺参数最佳配比。通过不断的调整和优化最终得到了性能优良的无氰镀铜液配方。此丙三醇无氰镀铜液既能在铁基表面得到细致、均匀、韧性好、结合力强的铜镀层而且非常环保。采用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDAX)分析了镀层的表面形貌与组成结构,分析了pH、电流密度、辅助络合剂对镀层表面形貌的影响。验证了在适宜的工艺条件下镀层具有良好的外观、较强的结合力和低的孔隙率。采用CSPM5000型原子力显微镜对镀层的微观结构进行分析,可以看出镀层的颗粒非常的小,镀层表面比较平整,分布也非常的均匀,孔隙率非常低,是良好的晶态沉积层。也进一步从微观的结构上说明了该镀液所得镀层的良好性能。

关键词：电镀无氰镀铜电沉积络合剂

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六种无氰镀铜配位物溶液的极化曲线研究

材料保护 2007年第8期40卷 10-11页

作者：郑文芝于欣伟陈姚袁国伟吴培金吴国祥广州大学化学化工学院广东广州510006

选择乙二胺(EDA)、柠檬酸钠、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、四羟丙基乙二胺(THPE)六种金属配位剂作为研究对象,研究了配位剂浓度、溶液pH值对配位物溶液稳态阴极极化曲线的影响。结果表明,葡萄糖酸... 详细信息

选择乙二胺(EDA)、柠檬酸钠、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、四羟丙基乙二胺(THPE)六种金属配位剂作为研究对象,研究了配位剂浓度、溶液pH值对配位物溶液稳态阴极极化曲线的影响。结果表明,葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、HEDP、EDTA-2Na、EDA五种配位物镀液与氰化镀铜溶液的阴极极化较接近,有可能用做无氰碱性镀铜的主配位剂。

关键词：无氰镀铜配位剂极化曲线

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HEDP溶液体系无氰镀铜配方优化

电镀与涂饰 2016年第7期35卷 345-350页

作者：秦足足李建三徐金来华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广州鸿葳科技股份有限公司广东广州510663

通过赫尔槽试验研究了主盐、导电盐和添加剂含量对HEDP(羟基乙叉二膦酸)溶液体系无氰镀铜液分散能力和镀层光亮度的影响,得到最佳配方和工艺条件为:HEDP 210 g/L,Cu_2(OH)_2CO_3·H_2O 7.7 g/L,KOH 87 g/L,K_2CO_3 155 g/L,添加剂T04 6.... 详细信息

通过赫尔槽试验研究了主盐、导电盐和添加剂含量对HEDP(羟基乙叉二膦酸)溶液体系无氰镀铜液分散能力和镀层光亮度的影响,得到最佳配方和工艺条件为:HEDP 210 g/L,Cu_2(OH)_2CO_3·H_2O 7.7 g/L,KOH 87 g/L,K_2CO_3 155 g/L,添加剂T04 6.0 mg/L,添加剂T_(12) 3.7 mg/L,添加剂T_(15) 0.4 mg/L,pH 10.5,温度50°C,空气搅拌。该条件下所得镀层颜色均匀,接近光亮,结晶细致、均匀,结合力良好。

关键词：无氰镀铜羟基乙叉二膦酸添加剂赫尔槽试验光亮度分散能力

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电气铝排无氰镀铜的性能研究

电镀与精饰 2022年第3期44卷 23-28页

作者：冯叶琳丁运虎叶成茁马爱华黄兴林王柱元黄朝志武汉材料保护研究所湖北武汉430030

比较了电气用铝排(6101铝合金)无氰镀铜与氰化镀铜后的镀层外观、金相、孔隙率、接触电阻、可焊接性、极化曲线的差异,并在不同工艺及厚度的镀铜层上电镀5μm厚度的锡层,通过Tafel极化曲线、中性盐雾试验、高温高湿试验对其耐腐蚀性能... 详细信息

比较了电气用铝排(6101铝合金)无氰镀铜与氰化镀铜后的镀层外观、金相、孔隙率、接触电阻、可焊接性、极化曲线的差异,并在不同工艺及厚度的镀铜层上电镀5μm厚度的锡层,通过Tafel极化曲线、中性盐雾试验、高温高湿试验对其耐腐蚀性能进行评估。结果表明,无氰镀铜光泽度好,接触电阻低,但整平能力、深度能力、可焊接性和孔隙率不如氰化镀铜;两种镀铜层厚度小于3μm时,镀铜工艺及厚度对镀锡层耐中性盐雾性能影响较大,对镀锡层的耐高温、高湿性能几乎没有影响。

关键词： 6101铝合金氰化镀铜无氰镀铜耐腐蚀性能

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产业化锌合金无氰镀铜工艺特征

电镀与涂饰 2016年第23期35卷 1234-1239页

作者：林志敏余泽峰蒋义锋黄先杰谢英伟杨玉祥杨防祖厦门建霖工业有限公司福建厦门361023 厦门大学化学化工学院福建厦门361005

介绍了自主开发的锌合金柠檬酸盐无氰镀铜工艺,并与国内外典型同类产品、氰化镀铜和预镀镍工艺的部分性能进行对比。研究表明,该无氰镀铜工艺在镀层外观、结合力、耐蚀性、沉积速率,镀液稳定性,工艺可控性,废水处理等方面完全达到技术要... 详细信息

介绍了自主开发的锌合金柠檬酸盐无氰镀铜工艺,并与国内外典型同类产品、氰化镀铜和预镀镍工艺的部分性能进行对比。研究表明,该无氰镀铜工艺在镀层外观、结合力、耐蚀性、沉积速率,镀液稳定性,工艺可控性,废水处理等方面完全达到技术要求,并已实现了大规模连续稳定工业化生产应用。

关键词：锌合金无氰镀铜产业化性能