在含有光亮剂的硫酸盐镀铜液中,缺少氯离子便镀不出镜面光亮的铜镀层。这是因为氯离子是阳极极化剂,帮助阳极正常溶解,还与镀液中的一价铜离子生成不溶解于水的氯化亚铜,抑制Cu+的产生,从而消除了一价铜的影响,提高镀层的光亮度和整平性。此外,它还可以降低甚至消除光泽剂夹杂在铜镀层中引起的内应力,有利于提高镀层的延展性 能。氯离子的含量为20~80mg/L,如果含量过低(小于lOmg/L),产生光亮树枝状条纹镀层,镀液的整平性能和镀层的光亮度下降,高电流密度区易烧焦,镀层出现砂点或针孔。如果含量过高(大于l20mg/L),便会使镀层的光亮度下降,镀液的阴极电流密度范围变窄和整平性能下降,严重时铜镀层粗糙,并产生毛刺或烧焦,此时无论添加多少光亮剂,镀层都不光亮,阳极表面出现白色胶状薄膜(白色的氯化物),黏附于阳极表面上,导致阳极有效表面积减小,使阳极容易钝化 当出现这类故障时,应先检查阳极,观察阳极是否钝化或有白色的胶状薄膜。若阳极钝化,应取出阳极经充分刷洗干净后重新挂人镀槽中,并尽量增大阳极面积 在生产过程中,为了避免镀液中的氯离子积累过多,无论配制还是补充镀液时,都必须用纯水,同时,酸铜前的活化液严禁使用盐酸 处理方法一:碳酸银法。反应离子方程式 Ag++Cl-一AgCl↓ 硫酸银与氯离子反应后,不会产生其他有害的阴离子 Ag2S04+2Cl-—2AgCl↓+SO42- 但硫酸银不易买到,所以一般用AgN03与Na2CO3作用,制成AgzC03,然后用Ag2C03沉淀Cl— 2AgN03+Na2C03——Ag2C03↓+2NaN03 340 106(过量) 276 从反应式可得出,340gAgN03与过量的Na2C03作用,可生成276gAg2C03沉淀,将过滤后的沉淀用热的纯水洗涤4~5次,以除去NO3-,然后在搅拌下,将洗净的Ag2CO3加入故障液中,使之与Cl一反应 Ag2C03+2H++2C1一一2AgCl↓+CO2↑+H20 276 71 据理论计算,4.66gAgN03可除去1g氯离子。由于洗涤和过滤操作时,会有部分银盐损失,所以在实际操作时,用量需要略高一些 具体处理步骤如下: a.将镀液加热至60℃左右; b.在搅拌下加入计算量的Ag2C03,继续搅拌30min左右; C.加入3~5g/L活性炭(分三次,每次间隔l0min),搅拌30min左右; d.静置3h,过滤; e.加入配方量的所有光泽剂,搅匀后试镀 此法处理氯离子的效果好,但费用较高 处理方法二:锌粉除氯法。锌粉可以将二价铜离子还原为一价铜离子和金属铜粉,一价铜离子与氯离子反应生成氯化亚铜沉淀而除去。具体处理步骤如下: a.将镀液温度调到20~32℃; b.在搅拌下,加入计算量的锌粉(去除lom9氯离子需27mg锌粉,要用试剂级锌粉,使用时用水先将锌粉调成糊状),继续搅拌30min左右; c.静置30min; d.加入1.5g/L活性炭,搅拌30min左右; e.静置2h后,过滤; f.加入配方量的所有光泽剂,搅匀后试镀 此法虽然费用较低,由于锌的析出电势远较铜负,所以锌离子在镀液中积累,在单盐溶液中也会在阴极上沉积,当其含量达到20g/L时,便使阴极电流密度范围变窄 另外,需指出的是,加入锌粉后,由于锌和硫酸反应剧烈放出氢气,应注意排风和防止现场明火 处理方法三:不溶性阳极电解处理法。将阳极改为不溶性石墨电极或过氯化铅,在60℃的情况下,进行电解处理,使C1一在阳极上氧化 2Cl一一2e一一Cl2↑ 处理时,加热可降低Clz在溶液中的溶解度,避免Cl2溶解在镀液中(Cl2+H20—HCl+HCl0),再影响镀液性能;同时需搅拌镀液,使Cl一到达阳极表面,在阳板上发生反应而被除去,适当提高阳极电流密度,加快氯离子的氧化 处理方法四:硫酸银法。将Ag2S04置于多孔的耐酸袋内,悬挂在电镀液中,进行阴极移动。数小时后便生成AgCl沉淀(Ag2S04的Ksp=4.7×10—6;AgCl的Ksp为1.6×10-10)。沉淀物AgCl可放在4:1的硫酸中煮沸,使其转化为Ag2S04重新使用。此法简便,降低Cl一有效 处理方法五:氧化铜法。氯离子与一价铜盐反应,生成不溶性的氯化亚铜,以除去酸性镀铜液中的过量氯离子 2HCl+Cu20一2CuCl↓+H2O 通过化学分析测定镀液中氯离子的浓度,计算出镀液中必须除去的氯离子物质的量,加入2.5~3倍于这个数的氧化亚铜,加热镀液到40。C左右,剧烈搅拌3~4h,过滤即可。搅拌形式最好采用机械式或氮气搅拌。若用压缩空气搅拌,会把一价的、不溶性的氯化亚铜氧化成二价的、可溶性的氯化铜(4CuCl+4HCl+O2—4CuCl2+2H2O),达不到去除氯离子的效果 |