《环保型电镀工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环保型电镀工艺（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、首届全国电镀与精饰四新推广应用会暨化学镀技术交流会资料汇编1 前言环保型电镀工艺毛祖国( 武汉材保电镀技术生产力促进中心，湖北武汉4 3 0 0 0 0 )绿色、环保、节能减排是当今社会可持续发展根本法宝，已渗透我们工作、生活各个方面。循环经济是我国发展工业基本国策，因而对我们电镀工作者提出了新的要求，开发和使用环保型电镀工艺对电镀行业发展十分必要。世界各国相继立法对有毒有害物质使用已经开始限制，欧盟各种指令、我国清洁生产法等先后出台并实施。针对上述情况，国内外电镀工作者不断开发适用时代发展要求工艺和产品，本文主要概述面大而广环保型镀种和工艺。2 电镀前处理电镀前处理发展趋势使用无磷、无有机溶
2、剂、可降解除油剂，酸洗活化使用低挥发性酸或酸盐。( 1 ) 水溶性超声除蜡水特点：无有机溶剂，无有毒有害成分。热浸法：B D Z l5 0 1 5 0 m I V L温度7 0 一9 0 时间5 1 0 m i n超声波法：B D Z l1 0 3 0 m L L温度6 0 8 0 时间4 8 m i n( 2 ) 无磷除油剂特点：无磷E V V4 0 8 0 9 L 温度4 0 5 0 时间l 6 m i n( 3 ) 酸盐活化特点：不使用强酸B H - 2 0 0 7铜合金锌合金1 5 1 0 0 9 L钢铁铝合金脱铬镍活化除锈除垢使用温度铜、锌合金钢铁铝合金脱铬镍活化除锈除垢时间铜、锌合
3、金钢铁铝合金镍活化P R 电流密度除锈除垢阳极电流密度镍活化1 0 0 2 4 0 9 L1 5 0 2 5 0 9 L1 2 0 - 2 4 0 g L6 0 1 2 0 9 L1 0 0 - 3 0 0 9 L2 0 3 5 7 0 8 n 2 0 5 0 5 0 7 0 1 0 6 0 S0 5 3 m i n1 0 3 0 S1 3 m i n7 5 1 0 A d i n 23 。7 A d i n 2( 4 ) 微生物降解生化除油传统除油是通过乳化和皂化将油脂去除，溶液易老化，需要定时更换，造成资源浪费和油污二次污染。微生物降解生化除油是将油污先乳化，然后利用微生物降解并转化水和二
4、氧化碳。安美特有此项技术。3电镀锌及锌合金主要是推广无氰的弱酸性镀锌和碱性锌酸盐镀锌。( 1 ) 弱酸性镀锌其中以氯化钾镀锌为代表，该工艺有良好的装饰性，较高的电流效率，外观光亮，且电镀过程中无有毒气体排放，镀液电导高，工艺条件宽松，特别适合铁件镀锌和滚镀。 一1 4 首届全国电镀与精饰四新推广应用会暨化学镀技术交流会资料汇编挂镀滚镀氯化钾( g L )2 0 0 2 3 02 0 0 - 2 3 0氯化锌( g L )6 0 - 7 03 5 5 0硼酸( g L )2 5 3 52 5 3 0Z B 一2 0 0 A ( 开缸) 1 5 。2 01 5 2 0 ( m E L )；篇瞰补加
5、y J , J l J , 黼姗渤温度5 5 05 5 0p H4 5 6 04 0 - 6 0电流密度( A d i n 2 ) 0 5 30 5 3搅拌8 1 2 ( 次m i n ) 5 8 ( 转r a i n )阳极9 9 9 9 纯锌9 9 9 9 纯锌( 2 ) 锌酸盐镀锌镀层外观光亮、延展性好、可钝化性好、防腐性好，有良好的深镀能力，但电流效率偏低，生产时有碱雾，不适合高碳钢及铸铁件。氧化锌9 1 2 9 L氢氧化钠9 0 1 2 0 9 L酒石酸钾钠2 3 9 L D P E 一4 6 m L LZ B 8 82 - 4 m L L温度1 0 - 4 5 0 C电流密度0 5
6、 4 A d m 2搅拌8 1 2 次m i n阳极9 9 9 9 纯锌( 3 ) 锌镍合金碱性锌镍合金具有耐蚀好，无氢脆、可以二次加工等特点。完全替代有剧毒镉镀层。碱性无氰锌镍合金N Z 一9 1 8 ( 镍含量8 1 0 )Z n O8 一1 2 LN a O H8 0 一1 2 0 9 L 硫酸镍8 9 L温度( )O 一3 5 电流密度0 5 6 A d m 2N Z 一9 1 8 A6 m L LN Z 一9 1 8 B4 m L LN z 一9 1 8 C6 0 m E L碱性无氰锌镍合金N Z ( 镍含量1 2 1 7 )Z n O8 1 2 9 LN a O H8 0 1 2
7、0 9 L温度( )1 0 4 0 电流密度( 阴极) 0 1 3 A d m 2N Z A0 2 m L L ( 低区走位)N Z B2 m L LN Z C1 2 0 瑚L LN Z D1 5 m l L4 镀锌钝化为了提高镀锌层的耐蚀性及装饰性，必须进行钝化处理，以得到稳定性高、组织致密的钝化膜。但传统的钝化工艺中均使用的六价铬是导致环境恶化的主要污染物之一，对人体、动物、植物均有较大的危害，因此当前主要研究推广三价铬钝化或无铬钝化工艺来替代。( 1 ) 三价铬钝化三价铬毒性仅为六价铬的l ，钝化膜的外观、色泽、亮度和六价格接近，耐磨性优于六价铬钝化层，并且膜层附着力良好，抗蚀性能可达到
8、标准要求，通过不断的研究改进，当前商品化的三价铬钝化工艺如武汉材料保护研究所研制的三价铬蓝白钝化和彩色钝化工艺稳定性好，使用寿命长，按照分析补充新钝化液即可长期使用。三价铬蓝白钝化Z G 一2 0 3温度浸入时间p H搅拌烘干温度一1 5 8 0 1 5 0 m L L1 8 3 0 1 0 4 0 s1 5 2 0洁净空气8 0 。l o o 首届全国电镀与精饰四新推广应用会暨化学镀技术交流会资料汇编三价铬彩色钝化p H 值2 6 3 2Z G 一2 0 48 0 1 5 0 m l M L温度2 5 4 0 ( 3温度3 5 _ 7 5 6 C比重( B e o )2 2 2 5 B e
9、o浸入时间2 0 6 0 s电流密度1 0 。2 2 A d m 2p H1 8阳极石墨阳极搅拌洁净空气镀液组成： 烘干温度8 0 1 0 0 。C三价铬2 0 。2 5 9 L( 2 ) 无铬钝化硼酸6 5 9 L当前研究的无铬钝化主要以硅酸盐、钼酸盐、磷硫酸盐体系三价铬镀铬等问题，没有大规模推广，仅有少量商品在出售。B C r 一2 0 0 6 开缸剂8 0 1 5 0 m L L当前的市场上的无六价铬钝化以三价铬钝化为B C r 一2 0 0 6 导电盐2 8 0 3 4 0 9 L主。B C r - 2 0 0 6 辅助剂8 1 2 m L L5镀铬B C r 一2 0 0 6 润湿剂
10、2 _ 4 m L L 阳极DSA阳极六价铬镀层白亮、硬度高、耐磨损、防腐性能好，p H 值3 3 。3 7操仨壬艺蔓姜j 篓芝孝孽，擘置竺篓挚饰竺譬导要曼比重( B e 。)2 6 2 8 的首选，又是功能性电镀的主要镀种。但六价铬镀铬除了产生大量的六价铬废水、废气，还存在电流效温度4 5 5 5 率低，材料利用率低等问题，促使人们研究替代六价时同1 - 5 m i n铬电镀的新技术和新工艺。电流密度3 - 8 A d i n z( 1 ) 在装饰性镀铬方面以三价铬电镀工艺替代S C S A1 1 1 2六价铬工艺搅拌中速空气、，。三竺竺篓呈皇耋：矍曼! 曼，妻差冀登竺曼篓镀液组成：液分散能
11、力和覆盖能力均高于六价铬，且在相同的一一电流密度和效率情况下，沉积速度是六价铬的2 倍。三价铬4 5 7 9 L研究推广应用的三价铬工艺主要有氯化物和硫酸盐硼酸809L体系2 种，随着近年来在阳极研究和镀液稳定性方( 2 ) 代替硬铬工艺面取得了长足的进步，已经商品化的三价铬电镀工以合金镀层、化学镀层和复合镀层代替电镀硬艺如武汉材料保护研究所B C r - 2 0 0 6 、B C r 一2 0 0 7 工铬工艺也取得了明显进展。艺便于维护管理，在常温和较低电流密度下稳定生合金包括镍钨、镍钼合金、镍硼合金、镍磷合金、产。在不考虑耐磨性，也采用锡钴合金及锡钴锌合镍磷硼合金等镍系合金。长沙英才科技
12、公司开发镍金代铬，此工艺最大特点深镀能力好。钨合金可以代替铬。氯化物体系三价铬镀铬化学镀层目前应用较广的是化学镀镍磷合金。B C r 一2 0 0 7 开缸盐4 0 0 4 5 0 9 L复合镀层则是在镍和镍基合金中加适量的金B C r 一2 0 0 7 稳定剂7 0 9 0 m L L刚石、碳化硅、碳化硼、三氧化二铝等微细硬质颗粒B c r 一2 0 c r 7 络合剂2 4 m L L 目前，电镀镍磷硼三元合金已在印刷机械上替 B C r 一2 0 0 7 润湿剂2 4 m L L代硬铬，化学镀镍磷合金已在部分要求耐磨的产品 一1 6 一首届全国电镀与精饰四新推广应用会暨化学镀技术交流会资
13、料汇编上取代电镀硬铬。今后需要进一步提高镀液的稳定性，改善镀液的操作，降低镀液的成本，进而在更广的范围内取代硬铬镀层。6 镀铜镀铜层主要作为装饰电镀的预镀层或中间层来提高镀层的结合力、耐蚀性或抗热冲击性，以适应户外恶劣条件。镀铜长期以来采用的是氰化镀铜工艺，为避免氰化物对环境的影响，镀铜工艺的发展方向如下：( 1 ) 采用其它无氰镀铜工艺焦磷酸盐镀铜镀液分散能力好、无毒、腐蚀性小、镀层韧性好，可用于印制板的孔金属化，但成本较高，也存在污水处理问题。其它碱性镀铜如柠檬酸盐镀铜、H E D P 镀铜、氨基磺酸盐镀铜、有机胺镀铜等，与氰化镀铜相比，存在结合力等问题，当前应用不广。( 2 ) 采用瓦特
14、镍或中性镀镍取代氰化镀铜打底，取代氰化物镀铜。主要用于铜及铜合金、铁、铝合金等基材，在锌合金上使用有待进一步研究。( 3 ) 多层镀镍铬替代铜镍铬或锡铜铬在铁基材用多层镍铬工艺具有不必使用有毒氰化镀铜、生产效率高、废水处理简单、镀层耐蚀性好等，广泛用于汽车、摩托车行业。7 无氟无铅电镀工艺锡铅合金作为可焊性镀层，在电子行业应用甚广。但铅的毒性很大，世界各国制定了相关的法律限制其使用，电镀工作者都在积极研究和发展无氟无铅的可焊性镀层，以取代氟化物电镀锡铅合金。比较有希望的镀种有：纯锡、锡锌、锡铋、锡银和锡铜合金等。锡作为可焊性镀层主要缺点是容易产生锡须；锡锌合金作为可焊性镀层的主要缺点是镀层容易
15、在高温下氧化，同时锌易于在铜上迁移；锡铋合金熔点低，但容易出现龟裂。硫酸盐或甲基磺酸盐体系的锡铜和锡银合金，镀层的某些性能可以达到锡铅合金的同样效果，同时又消除了氟化物、铅等有害物质的污染，但综合性能与锡铅合金还有不小的差距，完全取代锡铅合金还需要作更深人研究。硫酸盐光亮镀锡B S n 一2 0 0 7硫酸9 0 1 1 0 m L L硫酸亚锡( 以S n 2 + 计)1 5 2 0 9 LB S n G 一2 0 0 7 开缸剂2 5 3 5 m L LB S n G 一2 0 0 7 辅助剂l 一5 m L L温度1 0 3 0 电流密度l 2 5 A d i n 2过滤连续过滤搅拌阴极移动阳极纯锡硫酸盐哑光镀锡B S n 一2 0 0 7 硫酸8 0 1 2 0 m L L硫酸亚锡( 以S n 2 + 计)1 5 - 2 5 9 LB S n 2 0 0 7 A 添加剂1 5 2 5 m L LB S n 2 0 0 7 B 稳定剂1 0 2 0 m L L温度2 0 3 0 电流密度O 5 3 0 A d m 2阳极与阴极面积比1 ：2搅拌阴极移动阴极效率9 5 1 0 0 阳极纯锡甲磺酸盐亚光镀锡B S n 一2 0 0 4甲基磺酸1 2 0 2 0 0 9 L甲磺酸亚锡( 以s d
