镀液成分的作用和影响 1．焦磷酸铜 焦磷酸铜是供给镀液中铜离子的主盐。一般控制镀液中的铜含量在23～30g／L左右，铜含量过低，镀层光亮整平性降低，允许的电流密度小。铜含量过高则所需焦磷酸钾含量也相应增加，成本增大。 2．焦磷酸钾 焦磷酸钾是镀液中主要络合剂。焦磷酸钾的数量除了应能络合全部的铜离子外，还应有一部分游离量。游离的焦磷酸钾能使络离子更加稳定，防止焦磷酸铜沉淀。增加阴极极化，提高镀液的分散能力和覆盖能力，使镀层结晶细致，并促进阳极溶解。在生产中，应经常分析和控制焦磷酸钾的含量，并控制焦磷酸根和铜的比值，即P比。 一般认为P比应保持在7～8之间。使镀液中有足够的游离焦磷酸钾。英国的Albright 8L Wilson公司提出当P比为6．4时，仍可获得优质的铜层。上海自行车厂在长期的生产中将P比保持在6．7左右，工艺十分稳定。他们认为，若略偏上限的比值会导致阳极溶解增加，镀液中的Cu2十浓度就会逐渐上升，此时反而需要补充更多的K4P207去帮助络合，否则就会出现粗糙的铜层。而这些K4P207反过来又促进了阳极的溶解，最后使工艺不稳定。P比过高，还导致成本上升。当Cu2+为20g／L时，P比若减低0．1，就相当与减少3～4g／L焦磷酸钾的补充，这在大生产中是不能忽视的，因此一般应控制P比在不低于6．6～7．0的范围内。 3．氨水 氨水在镀液中起辅助络合作用，它能改善镀层外观，改善阳极溶解性能。氨水过低，则镀层粗糙色暗。氨水过量会对镀层产生不良影响。如：漏镀、脆性等。由于氨水易发挥，在生产过程中应及时少量补充。 4．关于正磷酸盐的积累问题 在焦磷酸盐镀液中，存在着焦磷酸钾水解而产生正磷酸盐的可能性。 P2074一+H20→2HPO42一 一定量的PO43一有利对阳极溶解，并对pH值起稳定作用。很多人认为，过多的PO43一会使镀液的电阻增加，允许的电流密度下降，电流效率降低，光亮范围变窄，镀层产生脆性等，并且认为磷酸根无法除去，只能稀释，从而得出镀液使用5～7年后必将报废的结论。 PO43一在镀液中是否会不断上升?上升到较高含量后是否会产生上述种种弊端而无法生产?一般认为，温度过高，pH值过低和P比高时会加速焦磷酸钾的水解，在生产中应严格控制上述工艺条件。同时，生产中的各项工艺条件都不可能偏离正常值太多，比如温度除了大处理时稍高外，一般不会超过60℃。在此温度下，焦磷酸钾水解极慢。生产中阴极电流效率虽然不到100％，但析氢很少，pH值较稳定，一般都不会低于8．0，因此水解趋势极小。从成本角度考虑也不存在过分提高P比问题，而且近年来，已趋向于将P比从7～8降到7左右。也极大地减少了水解的可能性。英国Raleigh自行车厂的焦磷酸盐镀铜液中的PO43一在使用十年以后也维持在40g／L。因此只要注意控制工艺条件，就完全不必担心PO43一的积累问题。 |
