辅助配位剂对丁二酰亚胺体系无氰电镀Cu-Zn合金镀层的影响

以电流效率、电流密度及镀层性能为评价指标,分别研究了焦磷酸钾、酒石酸钾钠、三乙醇胺、柠檬酸对丁二酰亚胺体系无氰电镀Cu-Zn合金镀层的影响。镀液配方及工艺条件为:CuSO_4·5H_2O 40 g/L,ZnSO_4·7H_2O 16 g/L,丁二酰亚胺90 g/L,辅助络合剂适量,硝酸钾20 g/L,pH值9.0,温度25℃,时间5 min。四种辅助配位剂中,酒石酸钾钠对镀层光泽度、电流效率及电流密度上限的影响最显著。另外,酒石酸钾钠或焦磷酸钾作辅助配位剂时,电流密度下限明显降低。     

丁二酰亚胺体系无氰镀铜添加剂的研究

先通过单因素试验,研究了光亮剂(2-巯基苯并咪唑、二氧化硒)和表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇10000)对无氰镀铜层光泽度的影响。确定的基础镀液组成和工艺条件为:硫酸铜50g/L,丁二酰亚胺90g/L,三乙醇胺40g/L,柠檬酸20g/L,氢氧化钾60g/L,pH值9.0~9.5,温度20~30°C,电流密度2A/dm2,时间5min。再通过正交试验,得到较优的复合添加剂配方为:2-巯基苯并咪唑1.5mg/L,聚乙二醇10000 40mg/L。加入复合添加剂后,镀液的稳定性提高,电流效率、分散能力和覆盖能力分别为82.4%、75.0%和100.0%;镀层表面平整,结晶细致,结合力强,沿(111)晶面的取向更为明显。     

以乙二胺为主配位剂的无氰镀铜工艺

研究了铁基体上以乙二胺为主配位剂的无氰碱性镀铜工艺。用正交试验讨论了主配位剂及3种辅助配位剂的用量对镀液的阴极极化曲线、电化学阻抗谱及铜镀层外观、结合力的影响。确定了最佳工艺条件为:乙二胺55g/L,辅助配位剂C30g/L,辅助配位剂T30g/L,辅助配位剂G33g/L。最佳配方镀液的分散能力、覆盖能力均良好,电流效率达80%以上。中试100多件样品的镀层外观及热震试验结合力均合格。在铁基体上用以乙二胺为主配位剂的碱性镀铜工艺代替氰化镀铜预镀是可行的。     

柠檬酸盐-酒石酸盐体系锌基合金碱性无氰镀铜工艺

以柠檬酸盐、酒石酸盐为主配位剂,研究了锌基合金上碱性无氰镀铜工艺.镀液组成和工艺条件为:二水合氯化铜16g/L,柠檬酸钾82g/L,酒石酸钾钠20g/L,胺化合物29g/L,硼酸30g/L,氯化钾28g/L,氢氧化钾20g/L,光亮剂0.01 mL/L,温度45 ℃,pH为9(用KOH或盐酸调节),镀液搅拌,电流密度1.0A/dm2.研究了搅拌,镀液温度、pH、铜离子质量浓度和添加剂对镀层外观的影响.测试了镀液的电流效率,深镀能力,分散能力,抗杂质能力,与基体的结合力,表面形貌和结构.结果表明,添加剂体积分数在0.01～1.50 mL/L范围内均可获得光亮的镀层;电流效率随电流密度,温度和pH的提高而增大;镀液有较强的抗杂质能力,深镀能力达100%,分散能力为84.1%,电流效率在90%左右.镀层晶粒细小、致密、平整,颗粒分布均匀,与基体结合牢固.     

柠檬酸盐-酒石酸盐体系锌基合金碱性无氰镀铜工艺

以柠檬酸盐、酒石酸盐为主配位剂,研究了锌基合金上碱性无氰镀铜工艺。镀液组成和工艺条件为:二水合氯化铜16g/L,柠檬酸钾82g/L,酒石酸钾钠20g/L,胺化合物29g/L,硼酸30g/L,氯化钾28g/L,氢氧化钾20g/L,光亮剂0.01mL/L,温度45°C,pH为9(用KOH或盐酸调节),镀液搅拌,电流密度1.0A/dm2。研究了搅拌、镀液温度、pH、铜离子质量浓度和添加剂对镀层外观的影响。测试了镀液的电流效率,深镀能力,分散能力,抗杂质能力,与基体的结合力,表面形貌和结构。结果表明,添加剂体积分数在0.01～1.50mL/L范围内均可获得光亮的镀层;电流效率随电流密度、温度和pH的提高而增大;镀液有较强的抗杂质能力,深镀能力达100%,分散能力为84.1%,电流效率在90%左右。镀层晶粒细小、致密、平整,颗粒分布均匀,与基体结合牢固。     

DMH对丁二酰亚胺无氰镀银的影响

将5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)加入丁二酰亚胺镀银溶液中,考察了DMH的添加量对镀银层外观、光泽度、镀液阴极电流密度上限及沉积速度的影响,采用扫描电镜观察镀层的微观形貌。结果表明,当DMH质量浓度为20 g/L时,可获得结合力、抗变色能力良好,光泽度为232 Gs的镀银层,Jκ上限为0.76 A/dm2,沉积速率为1.263 g/(dm2·h)。     

钢铁基体上柠檬酸盐碱性无氰镀铜

以柠檬酸盐为配位剂,结合胺化合物为辅助配位剂,研究了钢铁基体上无氰镀铜工艺.探索了搅拌方式、温度、pH、铜离子质量浓度和添加荆质量浓度对镀层质量的影响以及该工艺抗Fe2+、Fe3+、Zn2+,Sn4+等杂质的能力.试验结果表明,电流效率在90%左右,并随电流密度、温度和pH的提高而增大;镀液深镀能力达100%.通过极化曲线,解释了配位剂和添加剂的作用.     

铝上浸锌层的无氰预镀铜工艺研究

研究了一种铜包铝线浸锌后的无氰预镀铜工艺。最佳镀液配方为:20~25g/L焦磷酸铜,320~350g/L焦磷酸钾,40~45g/L辅助配位剂A(氨羧化合物),15~20g/L辅助配位剂B(有机酸)。讨论了起始电流密度、温度、预镀时间及pH对镀层结合强度的影响,得出最佳工艺参数为:起始电流密度0.3~1.1A/dm2,温度25~40°C,预镀时间3min,pH8.0~8.8。     

5,5-二甲基乙内酰脲配位体系酸性镀镉工艺优化

针对无氰镀镉体系镀液稳定性差、镀层性能不佳等问题，选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)为主配位剂、CdCl₂为主盐研究了新型镀镉工艺。通过赫尔槽试验、阴极极化等技术研究了镉盐和DMH含量、辅助络合剂类型及浓度、pH值以及电流密度等因素的影响，优化了酸性DMH镀镉工艺方案。结果表明：酸性DMH镀镉体系中可以选择柠檬酸铵作为辅助络合剂。适当增加镉盐与DMH含量，可拓宽光亮电流密度范围，提高镉镀层致密性；增加柠檬酸铵浓度有利于提高镀速，但过多的镉盐和DMH会降低镀液稳定性。提高镀液pH值，镉沉积极化电位不断负移，有助于获得细致结晶，但pH>4后镀液易出现沉淀；此外，该体系许可的电流密度不宜超过1.5 A/dm²。综合确定较佳的酸性DMH镀镉工艺方案为：CdCl₂30 g/L,DMH 60 g/L，柠檬酸铵40 g/L,KCl 30 g/L,pH=3，电流密度1.0～1.5 A/dm²。在此体系下所得镉镀层表面结晶细致、均匀致密，晶粒尺寸为650 nm左右，镀层中Cd元素含量为95.6 wt.%。     

低温低磷化学镀镍

研究了温度、pH、次磷酸钠、柠檬酸和辅助配位剂对化学镀镍沉积速率和镀层磷含量的影响,确定了一种低温(40℃)、低磷(w=4.15%)的碱性化学镀液配方:硫酸镍25 g/L,次磷酸钠8.0 g/L,柠檬酸30 g/L,辅助配位剂(一种含铵的化合物)15 g/L,pH 9.0.     

辅助络合剂对无氰电镀Cu-Zn合金的影响

本文以沉积电流密度、电流效率、光泽度以及镀层表面形貌等为评价指标,研究了六种辅助络合剂对酒石酸钾钠体系电镀Cu-Zn合金的影响。结果表明,六种络合剂均可扩展沉积电流密度上、下限,其中草酸钾和乳酸对酒石酸钾钠体系电镀Cu-Zn合金的影响最为明显,前者明显改善电流效率及镀层光泽度,后者明显扩展沉积电流密度上、下限。二者浓度为30 g/L时,均可获得整平性较好的Cu-Zn合金镀层。     

三价铬硫酸盐溶液镀硬铬的辅助配位剂研究

采用赫尔槽和方形槽电解试验,研究了三价铬硫酸盐溶液镀硬铬时乙酸、甘氨酸.柠檬酸钠、草酸钠、苹果酸等辅助配位剂对镀铬层外观,厚度和镀速的影响.结果表明,辅助配位剂有利于改善镀层质量和得到光亮镀层,但平均镀速和镀层厚度明显减小.辅助配位剂的种类及添加量都会影响三价铬的电沉积过程.以0.4 mol/L甘氨酸作为辅助配位剂时,高电流密度区不漏镀,也不出现雾带,电流密度范围达到4.5～32.0A/dm2,可得到整体光亮的合格镀层;以0.10 mol/L苹果酸作为辅助配位剂时,在电流密度为9 A/dm2的条件下持续电解20 min,可得到7.33μm厚的合格光亮镀层,镀速为21.96μm/h.     

ATMP作为辅助配位剂对HEDP体系铜电沉积行为的影响

通过霍尔槽试验、电化学测试、扫描电镜分析和X射线衍射,研究了氨基三亚甲基膦酸(ATMP)作为辅助配位剂时对羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜体系中铜电沉积行为及镀层结构的影响。结果表明,ATMP可以显著阻碍铜的电沉积,细化镀层晶粒,且具有一定的整平作用,但不会改变Cu的形核方式。ATMP主要作用在高电流密度区,适量ATMP的加入有助于拓宽光亮电流密度范围,降低铜阳极的钝化,但ATMP过量会导致高电流密度区镀层烧焦。镀液中加入9 g/L ATMP时,所得的铜镀层结晶细致均匀,平均晶粒尺寸约为37.5 nm。     

新型钢铁无氰镀铜工艺及其应用

在第一代钢铁无氰镀铜工艺的基础上,开发出第二代无氰碱性镀铜新工艺,成功地解决了镀液的稳定性问题。镀液的基础配方和工艺条件为:CuSO₄·5H₂O25.0g/L,C₆H₅O₇K₃·H2O0.2mol/L,辅助配位剂0.05mol/L,稳定剂0.2mol/L,活化剂0.02mol/L,H3BO330g/L,KOH20g/L,添加剂10mL/L,温度45°C,pH8.8⁹.2,电流密度1.0¹.5A/dm2,阳极为电解铜。在新工艺镀液中引入一价铜稳定剂和活化离子,保证了其稳定应用。通过赫尔槽和挂镀试验研究了镀液组分和工艺条件对镀层性能和电流效率的影响,以及镀液的抗杂质能力。结果表明,在本工艺条件下,所得镀层性能良好,电流效率高于90%,镀液的抗杂质性能优良。本工艺适用于钢铁、铜合金预镀铜。经数月的连续生产,镀液保持稳定,产品结合力合格。     

HEDP溶液体系镀铜添加剂的研究

在由160 g/L HEDP、40 g/L CuSO4·5H2O和40 g/L K2CO3组成的基础镀液中,研究了添加剂HES、HEA和HEM对镀铜工艺和镀层性能的影响。结果表明,使用HES或HEA做添加剂时,HEDP溶液体系镀铜的电流密度范围分别拓宽至0.05~10.01 A/dm2和0~8.99 A/dm2,HEM可提高低电流密度区的镀铜层光亮度,HES和HEA都具有细化晶粒和整平的作用。通过正交试验得到的最优复合添加剂为:HEA 1.5 mL/L,HES 3.0 mL/L,HEM 0.5 mL/L,CB-1 0.5 mL/L。采用复配添加剂后,镀速和阴极电流效率提高,可在0.24~6.70 A/dm2电流密度范围内制得全光亮、均匀致密、无微裂纹和结合力较好的铜镀层。     

锌压铸件镀无氰碱铜失败原因分析及改进第二部分——改进实验

试验开发了一种以硝酸盐为主盐的无氰碱铜电镀工艺,用于锌压铸件电镀。该工艺的最佳配方和工艺条件为:40~45 g/L硝酸铜,80~85 g/L酒石酸钾钠,20~30 g/L硝酸钾,10~15 g/L氯化铵,30~35 mL/L三乙醇胺,0.02~0.06 mL/L PN,8~40℃,电流密度1~6 A/dm2,pH 7.5。该工艺采用添加硝酸钾补充阴极还原消耗的NO3-,能实现宽温度、宽电流密度范围电镀。同时试验了一种破络沉淀铜的方法处理无氰络合物镀铜废水。     

在以EDTA和柠檬酸为配位剂的酸性硫代硫酸盐-亚硫酸盐镀液中电沉积金

以乙二胺四乙酸或柠檬酸作配位剂,在无氰的硫代硫酸盐–亚硫酸盐体系中研究了金在镀镍铜基底上的电沉积。在温度为60°C,pH为6和电流密度为2A/dm2的条件下,研究了不同配位剂对电流效率、镀速、镀层硬度及镀液分散能力的影响。最佳的镀液组成为0.5mol/L硫代硫酸钠–亚硫酸钠 0.2mol/L乙二胺四乙酸(或0.3mol/L柠檬酸)。该镀液具有良好的分散能力及高达98%的电流效率。采用扫描电镜、原子力显微镜及X射线衍射分析了镀态金镀层的表面形貌和晶体结构。所得的金镀层几乎无孔(孔隙率<2~4个/cm2),结合力良好,硬度适中(80~130HV)。     

氨基乙酸中性电镀镍工艺

采用氨基乙酸作配位剂,在中性电解液中以铜为基材电沉积镍,研究了氨基乙酸质量浓度、阴极电流密度及镀液温度对镍电沉积过程及镀层性能的影响。电解液组成与工艺条件为:H2NCH2COOH 160g/L,NiSO4·6H2O 120g/L,NiCl2·6H2O 12g/L, /L,pH7.0,温度50℃,电流密度0.4A/dm2。结果表明,随氨基乙酸质量浓度的增大,电镀镍阴极极化增强,电流效率降低,镍镀层表面结瘤减少;随阴极电流密度的增大,镍镀层表面的裂纹变宽且结瘤增加,硬度和阴极电流效率下降;提高电解液温度有利于减少镍镀层表面的裂纹和结瘤,还能显著提高镍镀层显微硬度和电解液的阴极电流效率。     

无氰碱性镀铜

采用柠檬酸铜为主盐,加入氢氧化钾和合适的光亮剂,配制出一种无氰碱性镀铜液。通过赫尔槽试验确定其合适的电流密度范围为0．5～2A／dm^2。分别对该无氰碱性镀铜层在铜基体、铝合金基体、锌合佥基体上以及以该镀层作为镀铬层的底层时的结合力进行了测定,表明该镀铜层的结合力较好。测定该镀铜的沉积速率、电流效率、极化曲线以及镀液稳定性的结果表明,该无氰镀铜的电流效率与沉积速率都较高,极化度优于焦磷酸盐镀铜,且该镀液的稳定性较好。     

亚硫酸盐／硫代硫酸盐体系无氰镀铜

采用黄铜和不锈钢为基体,以SO2-3/S2O2-3为还原剂和配位剂,胺化合物为配位剂,研究了一价铜无氰镀铜工艺,其镀液组成和操作条件为:CuCl2·2H2O 16.0～21.3 g/L,SO32-/S2O2-3 0.475 mol/L,胺化合物0.76 mol/L,H3BO3 36 g/L,葡萄糖0.38 mol/L,光亮剂(有机胺类化合物)0.04 mL/L,温度40℃,pH 8(以KOH调节),搅拌,电流密度0.5～2.0A/dm2.讨论了温度、pH、铜离子质量浓度和光亮剂体积分数对镀层质量及电流效率的影响,分别采用扫描电镜和X射线衍射表征了镀层的表面形貌和结构.结果表明,控制合适的条件可使电流效率超过90%.使用本工艺电镀时,应采用较高的镀液pH,但镀液在存置时宜控制在较低的pH.添加剂能提高镀液的整平性能,使铜镀层只出现(111)和(200)晶面,光亮度提高,晶粒更细小、致密,颗粒分布均匀.