无氰电镀铜锌二元合金工艺的研究

发布时间：2021-09-28 01:43

　　在电镀Cu-Zn合金近百年的历史上,已开发的Cu-Zn合金镀液较稳定的是氰化镀液,但是由于氰化物有剧毒,对人体和环境潜在危害大,同时随着我国大力开展清洁生产,氰化物镀液必将淡出历史舞台。目前政府有关部门已颁布一系列相关法规,要求研发使用无氰电镀来逐步彻底的代替氰化镀种。所以是开发一种稳定且镀层色泽优良的无氰电镀Cu-Zn合金工艺,既符合环保要求又满足电镀行业清洁生产的需要。本文首先进行无氰电镀Cu-Zn合金的基础配方研究,对比了甘油-锌酸盐体系、焦磷酸盐体系、HEDP体系、酒石酸盐体系、乙二胺体系等,结合前人的研究成果,综合环保、安全性、经济效益、稳定效果等方面发现酒石酸盐体系较为合适。通过霍尔槽实验探讨了铜离子和锌离子的最佳比和最佳用量,再通过单因素实验,筛选出适宜的辅助络合剂与导电盐。通过正交实验确定了本体系的基础配方,确定电解液液组成为:硫酸铜30g/L、硫酸锌9g/L、酒石酸钾钠90g/L、草酸钾35g/L、乳酸15g/L,碳酸钾20g/L。通过单因素实验,以电流密度范围、电流效率、镀层含铜量、外观、微观形貌等为评价指标探究了各项工艺参数。确定工艺条件为:pH12.2-12.8... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

实验路线图

图 2-1 实验装置图Fig. 2-1 The experiment device如图所示，本实验装置主要组成分别为是实验直流电源、电镀槽、电解液、可溶性阳极、和待镀的阴极材料这五个部分，电源所连接的正极为可溶性铜锌合金板，随着阳极氧化反应的发生，阳极的质量将随电镀时间而减少。在电镀过程中，阳极与待镀的阴极材料一同浸入电解液中，通过导线把阳极与电源的正极相连，阴极与电源的负极相连而构成闭合回路。当有电流流过，电解液中的金属离子通过电子的定向移动而被还原在连接电源负极的阴极镀件表面。只要能够使铜、锌两种金属离子的沉积电位接近，就可能实现金属的共沉积，从而得到均匀细致的光亮合金镀层。

图 3-3 辅助络合剂筛选实验路线图Fig. 3-3Auxiliary complexing agent screening experiment roadmap实验路线，筛选出丁二酰亚胺、焦磷酸钾、柠檬酸钾、草酸钾、氨三乙酸和乳酸合剂。下面就以沉积电流密度、电流效率、光泽度以及镀层的微观表面形貌等为点研究他们分别对酒石酸钾钠体系电镀 Cu-Zn 合金的影响。成的工艺条件为：硫酸铜 25g/L，硫酸锌 9g/L，酒石酸钾钠 100 g/L，用氢氧化2.4±0.1，温度 40℃，沉积电流密度 4A/dm2，阴极移动。加入的辅助络合剂用量/L。助络合剂对沉积电流密度上、下限的影响络合剂对沉积电流密度上、下限的影响如图（3-4）所示。镀液中未添加辅助络电流密度范围为 3-5A/dm2。从图（3-4）可知，所有的辅助络合剂能够从不同程电流密度的上限，由图（3-4（a））可知，六种辅助络合剂中柠檬酸钾含量为 40g/L


本文编号：3411006