银电镀工艺的研究 铝合金电解着色工艺的影响因素.doc

银电镀工艺的研究

银，是一种应用历史悠久的贵金属，在地壳中的含量很少，仅占0.07ppm，纯银是一种美丽的银白色的金属，其首饰和器皿具有良好的反射率，磨光后可以达到很高的光亮度，在首饰和家庭装饰中用途很广泛。而在一些金属表面镀上一层银，也可以达到纯银的装饰效果，外表光亮细致，耐磨、抗腐蚀、抗变色能力强，因此具有广泛的应用。以往采用的非光亮镀银工艺存在外观较差，抗蚀力较低，特别是抗硫抗变色能力差，为了出光，通常采用化学抛光或铜刷刷光再浸银，这样既浪费电和时间，又污染环境。为了解决上述问题，国内一般采用两种方法，一是采用酒石酸锑钾配合有机添加剂(多数是含硫化合物)来获得光亮镀银层，此法因锑及硫的影响，使镀层易变色、脆性大、可焊性不理想。另一种是采用氰化光亮镀银，此法采用一种不含硫的有机光亮剂和适量的酒石酸锑钾配合使用，获得了全光亮银层，解决了镀层易变色、脆性大、可焊性不理想的问题，同时降低了原材料的消耗。但此法由于需要的有机配合物较多，使得影响电镀的因素增多，又增加了工序。为了寻求一种省时省力省原料的方法，在原工艺的基础上进行了改革，推荐一种冲击镀银工艺，即在较高电流密度下，在短短的几秒内完成镀银，银层薄而均匀光亮，电镀液成分简单，不需要其它有机配料，过程一次完成，时间短，生产效率高，节省原料(需银量仅为原氰化光亮镀银的4%左右)。1实验方法及结果讨论1.1电极及实验条件阳极：不锈钢板10×2cm2；阴极：铜片(若干)10×2cm2；温度：室温无搅拌。1.2工艺流程电镀除油→热水洗→冷水洗→化学除锈→水洗→氰化顶镀铜→水洗→酸性光亮镀铜→水洗→光亮镀镍→水洗→冲击镀银→去离子水(或蒸馏水)洗→钝化→浸400有机膜→烘干→浸光亮漆保护膜→烘干→检验。1.3电解液冲击镀银的电解液包括AgCN及KCN两种电解质，因此AgCN及KCN的含量多少对冲击镀这一短时间内的电镀方法影响很大。实验采用固定的AgCN的用量为1.5g/L，改变KCN在电解液中的含量，以明确AgCN与KCN的合适配比。由表1可见，KCN在电解液中的含量以80g/L最合适，即与AgCN的配比为160：3，这时的银镀层光亮细致，表观为理想的白色，而KCN的含量低于这一含量，镀层即成雾状使银镀层模糊，光泽不足，镀层的结晶不细致，若高于这一含量，则镀层发黄。AgCN与KCN保持的这种配比关系，是由于冲击镀银电解液的主要成分为络合银盐及游离氰化钾。络合银盐的生成反应如下：AgCN+KCN=K[Ag(CN)2]；络合银盐发生的离解反应：K[Ag(CN)2]=K++[Ag(CN)2]-由于[Ag(CN)2]-的不稳定常数很小(K不稳定=8×10-22)，电解液中Ag的浓度很低，所以工件上银层的沉积主要是[Ag(CN)2]-的直接还原。氰化钾作为电解液中的络合剂，与银络合生成[Ag(CN)2]-，由于它的络合能力强，所以银氰络离子的稳定性好。在电解液中保持一定的氰化钾游离量，才能保证[Ag(CN)2]-络离子的稳定性，提高阴极极化的作用，使镀层均匀细致。电解液中AgCN的含量过高会导致镀层发黄，含量过低则银离子与氰化钾络合不稳定，阴极极化小，镀层不细致。本方法在大量实验基础上确定AgCN的含量为1.5g/L时即可达到冲击镀的要求，节省了银的用量，达到装饰性镀银的要求。表4其它条件对镀层表观的影响镀层现象产生原因解决方法发黄镀液中含有机杂质及硫；AgCN含量太低；KCN含量太高KCN含量低；电流密度高用活性炭处理；补充AgCN；调整KCN含量补充KCN；适当降低电流密度有白雾，发糊，光泽不足KCN含量低；有机杂志累积加入KCN；活性炭处理过滤起皮，镀层烧焦，发花镀前清洗不良；电流密度太大；除油不彻底；镀前夹入有机杂质；镀前未活化改进前处理；降低电流密度；加强镀前除油；用活性炭处理；加活化1.4电流密度对镀层表观的影响实验采用不同电流密度下进行冲击镀(见表2)。通过实验表明，电流密度过大会导致镀层起皮及烧焦，镀层发黑，镀层结晶粗；电流密度过小达不到冲击镀的效果，所需时间长才有效果；合理的电流密度为5.0～6.0A/dm2；实验还表明，随镀液中AgCN和KCN的含量多少不同电流密度应适当变化，一般KCN的含量增加，电流密度也适当增加。表1KCN的含量对镀银层表观的影响KCN含量(g/L)镀层表观现象25镀层模糊无光泽55镀层呈雾状光泽不足80镀层白亮细致135镀层大部分白亮局部淡黄175镀层发黄粗糙无光泽1.5电镀时间对镀层表观的影响比较不同时间的电镀效果，寻求冲击镀银的最佳时间。冲击镀的时间不易过长，以7～9秒为宜，同时因镀件的大小不同，冲击镀的时间也应稍有不同，镀件大可多冲镀2～3秒，镀件小可少冲镀2～3秒。冲击时间过长会导致镀层呈雾状，虽白但是不亮，时间过短，镀层无明显现象，表观发暗