文档介绍:电镀工艺流程及作用
发布时间:10-06-10
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电镀工艺流程及作用:
酸浸:主要作用是去除板面氧化层,避免水份带入铜缸而影响硫酸含量。
清洁剂:这种清洁剂是酸性,主要作要是和材料和功能有关新工艺,不是全面回顾电镀新工艺,挂一漏万、再所难免,不当之处,请多指教。
2、电镀新工艺介绍
合金电镀一直是电镀新工艺开发重要领域。以往为取代昴贵镀镍而开发铜锡合金,就曾经是一种新工艺。现在代镍和节镍镀层,也都是各种合金。因为合金可以综合单一金属优点,并具有单一金属所不具备新特性,比如硬度、耐腐蚀性、功能性等。现在已经认识到,电镀作为一种湿法冶金技术,能生产出用电、热方法做不到新合金。包括在制作非晶态材料和纳米材料方面,电镀技术都是有优势。
合金电镀原理在传统理论中是要求两种共沉积金属电极电位要接近,如果一个电位较正,另一个电位较负,就要采用络合剂将正电位金属离子络合,使之放电电位向负方向移动,和另一金属电位相近,达到共沉积目。这在现在也仍然对合金新工艺开发有指导意义。但是现在越来越多合金中另一种成分量非常小,就是这种少量金属分散在另一金属中,却改变了金属性能。用传统冶金学观点是这些掺入金属是占据在主体金属某些晶格位上,从而改变了金属物理性能。但实际上,用火法冶金很难把微量金属分散到另一金属中去,而采用电镀方法则比较容易做到。不过电镀方法得到合金结构是否符合冶金学原理,则是值得探讨课题。
现在已经得到应用新合金工艺有锌系列,镍系列,铜系列,锡系列,银系列等。
锌作为钢铁优良廉价防护性镀层被广泛地采用,但是自从日本汽车打进欧洲和北美市场,汽车耐盐防护性就提到了议事日程。《1》在开展高耐蚀性镀层研究中,锌合金研究引人注目。最先出现是锡锌合金,这种合金含锌量在30%左右时耐盐水喷雾时间最长,出现红锈时间可达1500个小时以上。最开始进入实用化工艺是70年代末有机羧酸中性镀液,后来有柠檬酸镀液,现在我公司已经开发出硫酸盐光亮镀锡锌工艺。
在锡锌工艺之后出现是锌镍工艺。这种工艺由于含镍量在5-10%,成本比锡锌要低,因此很快得到普及。最先出现是用于钢板连续电镀硫酸盐工艺,这大约在1982年前后。以后开发出***化铵型工艺,现在比较成熟是碱性锌酸盐工艺。这种工艺特点是抗腐蚀性能特别好,不经钝化镀层耐盐雾到出现红锈时间在150小时以上。在高温下也仍能维持其优良防护性能。因此在汽车等行业有较多应用。
在锌镍开发之后两年,锌铁工艺就进入了实用化。锌铁和前面工艺不同是铁含量很小,。虽然以前有用于钢板电镀锌铁合金,其含铁量在10-20%,但现在进入实用还是这种低铁含量镀层。比较成熟有锌酸盐工艺。其耐蚀性也很好,但一定要经过钝化才能有高耐蚀性,,出现红锈盐水喷雾时间可达1500小时以上。现在,我公司已经开发出***化钠型锌铁新工艺,并有黄色、彩色等高耐蚀性钝化产品。
在欧洲还有用锌钴合金工艺,这种工艺和锌铁一样,可以不用银盐做出黑色钝化膜。含钴量也仅在1%左右
镍一直是电镀加工工业中重要镀种,由于镍资源紧张和价格昂贵,开发镍合金电镀是节镍一种选择。同时,有些镍合金功能性能也是市场所需要,因此,镍基合金应用也很广泛。
镍铁合金不仅可节约部分镍,而且镀层性能也比纯镍镀层要好。这种镀层含铁量在7%-30%左右,镀层中含铁量和镀液中镍铁比例成正比。也有采用镍锰铁合金电镀工艺报导。<2>
用于装饰镍合金更多,特别是黑色镀层方面,不少是用镍合金,比如镍锡,镍钴,镍镉等。铜镍合金更是在装饰电镀中有较多应用。<3>
铜合金如铜锡合金,铜锌合金,很早就有大量应用。这方面新工艺主攻方向是以非***化物络合物来取代***化物,比如焦磷酸盐,柠檬酸盐镀铜合金等。
锡作为钎焊性镀层主要是用在电子电镀行业,但也可以用在装饰和防护方面,比如代银锡合金,用于罐头盒防腐镀锡工艺等。但主要还是电子工业中有大量应用,现在用得最多仍然是锡铅合金。也有锡铈,锡铋等。当前趋势是采用无***和无铅新工艺取代老工艺。<4>
其它贵金属合金主要是用在装饰和功能性方面,这里就不一一加以介绍。
正如前面讲到,由于合金电镀技术开发可能产生出一些新合金,这不仅在表面处理业有重要意义,对材料学科也有重要意义。因此,在新世纪,对合金电镀研究仍会加紧进行。特别是在多元合金,包括三元、四元合金等开发上还有很大空间
如前所述,21世纪被称为高信息化世纪。所谓高信息化世纪就是以因特网为传播工具信息爆炸世纪。在这个世纪内,电子产品品种和产量将有更快更大发展,这给电子电镀业也带来很大机遇和挑战。因此,现在新工艺开发有很大比重将放在电子电镀方面