無氰銅鋅合金仿金電鍍PPT課件

1、1,無氰銅鋅合金仿金電鍍工藝,姓名：楊世蓮 學(xué)號：201111602131,2,1 前言,金色以其光彩奪目的絢麗色彩深受人們的喜愛。裝飾性電鍍中，金色電鍍一直占有較大比例。目前金色電鍍可分為純金電鍍和仿金電鍍兩大類，但由于金價昂貴，純金用于裝飾的成本太高。仿金電鍍既保持金黃色的外觀，又降低成本，從而緩解了價格與裝飾要求的矛盾1-2。因此，仿金電鍍廣泛應(yīng)用于首飾、工藝制品、家用器具、燈具、鐘表等的裝飾之中3。在仿金電鍍工藝中，獲得銅鋅合金沉積的鍍液分含氰和無氰兩種。氰化物是劇毒物質(zhì)，對環(huán)境和人體都有危害，因此必須開發(fā)無污染、無危害的電鍍工藝。迄今為止，無氰仿金電鍍主要有酒石酸系列、焦磷酸鹽系列、

2、HEDP 系列等。這些無氰仿金鍍液具有鍍液穩(wěn)定、深鍍能力較強、鍍層色澤較均勻等優(yōu)點，但還無法與氰化物鍍液相媲美，仍存在許多亟待解決的問題(如色澤不易控制，電流密度窄，電鍍時間短，鍍層光亮性受底層光亮鎳的影響等)。解決色澤、光亮性及耐用性等方面存在的問題4，必須從輔助配位劑及添加劑、工藝條件等方面綜合考慮，篩選出性能更加優(yōu)良的配位劑和添加劑。本文開發(fā)了酒石酸鹽電鍍銅鋅合金工藝，并分析了鍍液和鍍層的性能,3,2 鍍液配方及工藝條件,所用試劑均為分析純，鍍液用去離子水配制，陰極為碳鋼片，陽極為銅鋅比為73 的黃銅板，pH 用pB210 型酸度計測量。工藝流程5如下：機械打磨水洗堿性除油熱水洗冷水洗酸

3、性除油除銹冷水洗活化冷水洗電鍍底鎳水洗仿金電鍍冷水洗熱水洗鈍化冷水洗熱水洗吹干涂漆烘干性能檢測。在綜合考察氰化物電鍍仿金工藝6-7和無氰化物電鍍銅鋅合金工藝8-11的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的篩選實驗，研制出一種新的仿金電鍍工藝。其鍍液配方及工藝條件如下： 銅離子 10 30 g/L 鋅離子 3 14 g/L 酒石酸鹽 100 g/L 磷酸氫二鉀 20 40 g/L 檸檬酸鉀 10 20 g/L 氫氧化鉀 適量 復(fù)合添加劑 適量 pH 10 35 45 C Jk 3 A/dm2,4,3 鍍液中各組分的作用,3. 1 銅離子 銅離子是主鹽，以硫酸銅或氯化銅的形式加入。在鍍液pH 10 時，銅離子主要以C

4、u(OH)2C4H4O6的形式存在，其不穩(wěn)定常數(shù)為7.3 1020 1。 3. 2 鋅離子 鋅離子是主鹽，在鍍液pH 為5.5 11.0 范圍內(nèi)，Zn2+主要以Zn(OH)C4H4O6的形式存在，其不穩(wěn)定常數(shù)為2.4 108；pH 11 時，Zn2+主要以Zn(OH)42的形式存在，其不穩(wěn)定常數(shù)為3.6 1016。 3. 3 酒石酸鹽 酒石酸鉀鈉是銅、鋅的主要配位劑，其含量低，若提供的酒石酸根離子不夠，鍍液會渾濁。酒石酸鉀鈉必須在堿性條件下加入才能實現(xiàn)配位。酒石酸根對銅、鋅離子的配位能力的顯著差異，有利于通過控制鍍液pH 來實現(xiàn)兩種金屬的共沉積1。 3. 4 磷酸氫二鉀 磷酸氫二鉀是鍍液的導(dǎo)電

5、鹽,5,3. 5 檸檬酸鉀 檸檬酸鉀是金屬離子的輔助配位劑，可以使銅和鋅共沉積，保持鍍液穩(wěn)定，提高陰極極化，改善鍍液的分散能力。 3. 6 復(fù)合添加劑 由組胺類有機化合物及可溶性錫鹽組成，其適量加入，對鍍層顏色的控制和致密性都有很大的作用。其加入量過少，鍍層顯紫銅色(經(jīng)分析，此時鍍層成分主要是金屬銅)；加入過多，則鍍層容易起皺,6,4 工藝條件對鍍層和鍍液性能的影響,4. 1 pH pH 是影響鍍液穩(wěn)定性的重要因素。實驗表明，pH必須嚴(yán)格限制在12 左右。pH 12 時，鍍液中的銅易析出，鍍層顯紫銅色，且均鍍能力差。 4. 2 溫度 鍍液溫度應(yīng)控制在35 C 左右。溫度過高，鍍層中的金 屬銅增

6、多，鍍層偏紅；溫度過低，則影響鍍速鍍層中鋅含量增多，不利于顏色的控制。 4. 3 電流密度 在電鍍過程中必須嚴(yán)格控制電流密度。電流密度過低，鍍層不光亮，色澤偏紅；過高則鍍層邊緣容易燒焦。電流密度以3 A/dm2 為宜,7,5 鍍液性能分析,5. 1 穩(wěn)定性 鍍液在使用(包括施鍍和補充原料)后2 個月期間，沒有發(fā)生渾濁、變色現(xiàn)象，說明其穩(wěn)定性很好。 5. 2 深鍍能力 采用直角陰極法12，在溫度40 C、陰極電流密度3 A/dm2、施鍍時間20 min 的條件下，測得鍍液的深鍍能力為90%，說明該鍍液的深鍍能力良好。 5. 3 分散能力 采用矩形槽法，在遠(yuǎn)陰極和近陰極與陽極的距離比為21、溫度為40 C、陰極電流密度為3 A/dm2、時間為20 min 的條件下，測得鍍液的分散能力為72.6%。這說明該鍍液具有良好的分散能力,8,6. 3 銅、鋅的含量,鍍層表面主要由銅和鋅元素所組成，另外還有來源于基體的少量鐵元素。其中，銅、鋅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為69.69%和30.04,9,7 鍍液的維護(hù),1) 定期分析鍍液中銅和鋅的含量，及時補充銅鹽和鋅鹽。 (2) 每次施鍍前，用酸度計測量鍍液的pH，并用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 至適宜的范圍內(nèi)。 (3) 對于復(fù)合添加劑，堅持少加、勤加的原則。 (4) 如果鍍液出現(xiàn)渾濁，應(yīng)及時過濾，保持鍍液的清潔。 (5) 及時向鍍液中添加去離子水，