电镀工艺培训课程模板.doc

1 序言中国经济一直连续高速增加，世界制造业和加工业中心正在向中国转移，电镀技术不仅仅在传统工业中饰演关键角色；在高新技术产业，如现代电子技术，微电子技术，通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大作用。中国电镀加工基地关键集中在广东珠江三角洲地域（这儿台商、日商、港商及我们自己企业云集，据不完全统计达6000余家）。浙江温州地域（2300多家）。两地电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。另外浙江沿海及中部金华，义乌永康，江苏昆山、苏州、无锡，山东沿海及东北沿海，重庆及周围地域全部有不少电镀工厂。国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等出口，对电镀工艺提出越来越高技术要求，使之形成了一个“多商品大市场”经济格局。所以一个以提升产品质量为中心、以节省能源、原材料、清洁生产，服务于大市场和高新技术为契机，使中国电镀技术从不一样层面全部得到了长足进步，下面分多个关键方面谈谈中国电镀技术现实状况和我们寄予殷切期望。2 常见镀种简况2.1 镀锌镀锌作为钢铁防护性镀层，在全国应用量很大，约占全部电镀零件面积1/3左右，19701980年全国开展轰轰烈烈“无氰电镀”研究和应用。上海轻工业研究所及大庆电镀厂成功地将苄叉丙酮作主光亮剂应用于氯化物电镀；在碱性锌酸盐体系，武汉材保所及国营长江化工厂等单位成功地将DPE添加剂、广州电科所将DE添加剂应用于工业生产，全部有千余家业绩。对中国无氰电镀发展全部作过历史性贡献。20年后今天，技术进步很快。在氯化钾镀锌方面，南京汽车制造厂是最早研究并应用高浊点阴离子表面活性剂单位之一，上海永生助剂厂一直坚持高浊点表面活性HW和高增溶OM非离子表面活性剂研究和生产，武汉风帆企业开发了系列氯化钾镀锌光亮剂，有远销东南亚市场。在硫酸盐镀锌方面，武汉风帆企业不停技术创新，已获国家发明专利证书。四川自贡精细化工及河北金日化工开发并生产系列高蚀点含有良好分散性非离子和阴离子专用表面活性剂，为一代、二代氯化钾光亮镀锌大面积应用作出了成绩。氯化钾镀锌主光亮剂有用苄叉丙酮；有用苄叉丙酮和磷氯苯甲醛联用；有用芳香醛、酮改性产物。在碱性锌酸盐镀锌和低氰镀锌光亮剂方面，现在已不是Lairder 441天下，BASF十年前推出镀锌中间体仍在内大量应用，不过中国大批企业均能制造IZME合成物，BPC 34、BPC 38、BPC 48均能工业生产，有达年产数百吨之多。BASF提供聚乙烯亚胺，常见有G 20、G 35。现在用它衍生制造了不少改性镀锌中间体。 武汉强龙化工自己已能制造50% MW 1000，3000等国产聚乙烯亚胺，（江苏亦有工厂制造），打破了依靠BASF进口局面，低氰镀锌光亮剂现在品种繁多，浙江台州，福建福州全部有耐温达55C低氰光亮剂生产（聚氨砜合成物就有此耐温性能）；有大企业引进美国、德国产品来中国销售，性能并不比国产优异好。AtotechProtolux是较新锌酸盐光亮剂，综合技术性能很好。德国一家著名企业锌酸盐镀锌中间体性能很好，但那种特殊脂肪胺中国不能生产。镀锌光亮剂即使市场大，但制造商利润空间很小，研究开发人较少，有很多综合性能很好光亮剂限于经济原因未投放市场。镀锌耐蚀性关键靠后处理钝化工艺来确保。武汉材保电镀技术生产力促进中心（以下简称材保所）生产了系列镀锌钝化剂。如：镀锌低铬高耐蚀蓝白钝化剂ZG-203系列产品，钝化溶液中六价铬含量低于0.5克/升，且不使用氟化物，在常规条件下钝化，钝化膜外观为光亮蓝白色，钝化后经过特殊封闭处理，在中性盐雾加速腐蚀试验中，出白锈时间超出100小时。ZG-205系列三价铬彩色钝化剂，溶液中不含六价铬或其它氧化剂，常温下进行钝化，钝化膜外观为鲜艳五彩色，镀层厚度在10微米以上挂镀件钝化后不进行封闭处理，可经过200小时中性盐雾加速腐蚀试验而不出白锈，假如进行封闭处理，其耐蚀性可深入提升。2.2 镀铜镀铜也是一个大镀种，现在中国应用关键工艺是碱性光亮铜、焦磷酸光亮铜和酸性光亮铜。前二者多用作钢铁制品和锌压铸件底镀层；后者用作高装饰性电镀中间厚镀层，因为它光亮、整平性能好，加之镀层价格较低，不仅用量大，而且极为普遍。近十年来中国酸性光亮铜工艺一直为日本大和210占去很大份额，因为它低DK区整平光亮度很好，又稳定。所以在广东珠江三角洲地域，浙江温州、宁波、义乌、江苏苏州、昆山一带应用十分普遍。其次是Atotech510工艺。不过中国电镀工作者秦宝兴等人于八十年代早期开发“宽温度M、N酸性光亮铜工艺”在中国，乃至广东省仍有很大市场。早期以浙江黄光化学厂为代表制造了很多酸铜中间体如：SP、M、N、TPS等 S这些化合物，有共同SS，CS ，美国PMC企业几年前进入中国市场并非提供多个酸铜中间体，德国Dillenberg企业亦有很多酸铜中间体，甚至开发了无染料酸性铜工艺。实践证实，日本大和210，Atotech510是电镀工厂公认好品牌，今年日本著名EBARAUdylite企业，凭借雄厚技术实力、品质上乘多个产品，进入中国，由上海诺博化工总代理CUBRITE UP33（4）4倍酸铜浓缩，光亮剂系该企业第九代产品。六个月来在江、浙已发展了50多家工厂应用，普遍认为铜层整平性很高，无针孔、麻点。目前很多研究者为了处理生产中出现针孔、小麻渣问题；处理整平性、光亮度深入向更低DK延伸，寻求中国外更新染料及其复配技术。开发单体性能更为优异酸性光亮铜中间体，这些学者、企业家均在为同一目标：打造民族品牌而战。现在在上海、广东、武汉均取得新进展，深信很快会赶上甚至超出现在210技术水平。碱性氰化光亮铜开发研究者较少，M&T 2号氰化光亮铜或类似配方和工艺国产光亮剂用得较多。武汉材保全部开发应用近BC98（老型号BC93），因为它低DK亮度好、镀层韧性极佳，深受用户欢迎。2.3 镀镍最近十几年间，中国光亮镀镍工艺、高装饰重防护多层镍铬工艺、黑镍、沙面镍、深孔镍开发和应用迅猛发展，是电镀行业中热门话题。十分关键一个原因是中国摩托车、汽车及其它制造业飞速发展，全国约1600多万辆摩托车生产，汽车铝轮毂电镀加工不仅推进了光亮镀镍工艺发展，同时也促进了多层镍铬体系工业化应用，仅广东省年消耗金属镍阳极达8000余吨。BASF在十余年前推出十余种镀镍中间体。成功地占领了镀镍光亮剂市场，和此同时，国际镍企业INCO推出高品质多个镍阳极和镍盐，这些全部大大加速了中国光亮镀镍工艺和多层镀镍工艺发展，其它国外品牌如美国PMC企业推出部分Ni，Cu，Zn光亮剂中间体，天津天海企业引进印度系列镀Ni中间体，德国Dillenberg 企业亦有中间体和光亮剂在中国销售。国际著名Atotech 、OMI、 Canning和中国深圳华美企业，深圳天泽企业镀镍光亮剂行销全国，广泛应用。中国镀镍光亮剂由上海轻工业研究所，上海轻工业专科学校，上海长征电镀厂，武汉材保所，广州电器科学研究所研究较早，著名791、BE、871全部是二十年前著名品牌。武汉材保所、广州电器科学研究所、上海长征电镀厂还在多层镍铬组合镀层方面作了十余年研究应用。这里尤其要提到是武汉材保所积近四十年开发研究涂层测厚理论和实践，供给用户系列化step多层镍层间电位差测量装置，促进了中国多层镀镍工艺工业应用。她们最近研制DJHG 3000型电解式测厚仪，采取Windows XP操作系统，全新数字化测量平台，大型LCD动态显示测量过程和结果。还对测量结果储存；统计分析及打印汇报能正确测量多个金属和非金属基体上单金属、合金、复合镀层和多层镍和层间电位差，分辩率达0.01m；最新开发ZD-B智能电解测厚仪除了包罗镀层厚度，层间电位差测量和统计之外，还能够测量电极过程动态极化曲线，很适适用于大企业，高校和科研单位应用。武汉风帆表面工程，率先工业制造丙烷磺内酯，实现镀镍光亮剂关键中间体PPS工业化生产销，打破了外国企业垄断和PPS依靠进口局面，并出口东南亚和北美，同时为酸性铜光亮剂新中间体研制奠定了基础。该企业工业化生产镀镍光亮剂中间体20余种。广东达志化工，利用自己区位优势，在镀镍光亮剂中间体研发上做了不少工作，尤其是镀镍中间体结构特点和性能关系。为适应市场对一般光亮镍、高整平镍、高光亮镍、乌光亮镍、高走位白亮镍需求，共推出32个镀镍光亮剂中间体，化学名称和代号如表：常见镀镍中间体性能分类商品名称化学成份用 途添加 量（mg/l)消耗量(g/KAH)BOZ1，4丁炔二醇镍长久有效光亮剂10020012BMP丙氧化丁炔二醇镍长久有效光亮剂201508BEO乙氧化丁炔二醇镍长久有效光亮剂201005HBE4-羟基-2-丁炔基-2-羟烷基醚镍长久有效光亮剂201006PA丙炔醇镍整平剂、光亮剂10208PAP丙氧化丙炔醇镍整平剂、光亮剂10306PME乙氧化丙炔醇镍整平剂、光亮剂10304PHE2-丙炔基 2-羟烷基醚镍整平剂、光亮剂10305POPS磺基丙炔醚钠盐镍整平剂、光亮剂105010POG甘油单丙炔醚镍整平剂、光亮剂5305DEP1-二乙胺基丙-2-炔镍整平剂、光亮剂1101.5PDA丙炔基二乙胺甲酸盐镍整平剂、光亮剂2203PS丙炔磺酸钠镍走位剂、抗杂剂1010012ALO3炔醇基磺酸钠盐镍走位剂、抗杂剂1010012ALS丙烯基磺酸钠镍走位剂、辅光剂10005000120SPS羰基化合物磺酸钠盐镍走位剂、辅光剂500250060QS烷醇基羧酸化合物镍辅助剂10205UAS不饱和烷基磺酸钠镍走位、辅光剂300300040BBI二苯磺酰亚胺镍柔软剂、抗杂剂100100015ATPN羧乙基异硫脲内盐镍走位剂、抗杂剂1101US羧丙基异硫脲内盐镍走位剂、抗杂剂10203PN烷醇基磺酸钠盐镍走位剂、抗杂剂5050030BAS苯亚磺酸钠镍走位剂、抗杂剂2010030IUP3-异硫脲基丙酸盐酸盐镍走位剂、抗杂剂2202SSO3羟烷基磺酸钠盐镍走位剂、抗杂剂2202PPS-OH吡啶-2-羟基丙磺酸内盐镍整平剂5050030PPS1-（3-磺丙基）吡啶内盐镍整平剂2020010DC-EHS2-乙基已基硫酸钠镍低泡润湿剂502502A-BP磺基丁二酸酯钠盐镍低泡润湿剂200100010A-MP磺基丁二酸二乙酯钠盐镍低泡润湿剂202002A-YP磺基丁二酸二戊酯钠盐镍低泡润湿剂202002DRO聚氧乙烯烷基酚醚硫酸钠盐镍高泡润湿剂20040010深圳吉鸿昌化工也是一个在镀镍光亮剂及其中间体制造上很有技术实力单位，镀镍中间体亦有近廾种，供给中国、外用户。地处河北金日化工是一个依靠天津技术力量生产电镀特种助剂而著称企业，它为第一代、第二代氯化钾镀锌提供了大量载体，最近引进意大利气相反应装置，生产镍光亮剂中用量较大BEO、BMP等，毫无疑问，这对提升镀镍中间体品质会大有好处。多个企业实例足以看出中国电镀光亮剂、中间体制造技术长足进步。不过我们还要清醒地看到，德国、美国化工原材料品质好，制造、控制设备优异，检测分析手段齐全。在Ni，Cu，Zn中间体工业化过程中一系列分离，提纯技术有待我们去攻克。拥有100位博士研发BASF企业，决不是中国通常企业技术，设备水平所能竞争得了。不过各发挥其长、避其短，在猛烈市场竞争中全部会找到正确本身定位。2.4 镀铬装饰性镀铬是镀铬主体，其次是硬铬、微孔铬和黑铬。为了降低六价铬对环境污染，除部分工厂使用进口镀铬添加剂以外，多数工厂均使用国产稀土镀铬添加剂，有效地提升了镀铬层光亮度和覆盖能力，并可在较低阴极电流密度（515A/dm2）和温度（2535）下生产。既降低了环境污染又降低了生产成本。为了提升镀铬电流效率，Atotech在中国推广应用HEEF25工艺在重庆及周围地域市场较大。值得提出山西天星科技最新推出CH镀铬添加剂硬铬工艺，上海永生助剂厂亦推出了3HC-25高效镀铬添加剂。这些均应是类似HEEF25第三代镀铬添加剂。它们共同特点是：阴极电流效率高达2227%，不含F，不腐蚀基体；覆盖能力强，HV亦高达1000以上，既可用于镀硬铬亦可用于镀微裂纹铬，配合双层或叁层镍工艺，用于汽车或摩托车减震器电镀，已开始在机械行业取得应用。广东达志化工一直在推广AB铬（即一个自调整傻瓜型镀铬），用户反应尚好。为了预防铬雾对人体毒害和对环境严重污染很多镀铬工厂采取F53、FC-80合F铬雾抑制剂。武汉德孚化工是一个专门生产含F或半F化合物F产品企业，也有很多适适用于电镀含F表面活性剂。为了消除Cr6+毒害，电镀工作者从工艺改革着手（推广代铬镀层三价铬镀铬），多年来广东很多工厂悄悄兴起三价铬镀铬。这里不妨用大一点篇幅介绍给同仁们。三价铬镀铬工艺铬含有优良装饰性和功效性。然而，六价铬危害巨大。世界卫生组织、欧洲和美国等越来越亲密关注六价铬危害，不停降低六价铬废水排放标准。从1997年起，欧洲和北美要求六价铬在空气中最大含量为0.001mg/m3,电镀废水中六价铬每个月日平均含量小于1.71mg/L。各国研究者也纷纷指出，研究和发展代六价铬电镀工艺或镀层热在必行。三价铬电镀作为最关键、最直接有效代六价铬电镀工艺，不管从工艺性能或环境保护上全部比六价铬电镀含有没有可比拟优越性，研究其从装饰性和功效性上取肛六价铬电镀已是刻不容缓。尽管对三价铬研究从没停止过，但直到七十年代才取得突破性进展，成功推出三价铬电镀产品和工艺。真正意义上取得生产应用是1974年Albright&Wilson企业推出Alecra-3工艺和稍后改善型Alecra-3000工艺。该工艺以甲酸盐作络合剂，配合其它成份，如主铬盐、导电盐、润湿剂等，在合适工艺条件下能够取得3m以下三价铬镀层，镀层耐蚀性、硬度不差于六铬镀层。七十年代OMI企业对甲酸盐体系三价铬镀铬时怎样增加走位能力、消除金属杂质离子干扰，怎样抑制镀液中六价铬生成申请了一系列专利。和此同时，该企业还提出使用铁氧体阳极和石墨阳极配合可抑制Cr3+在阳极氧化成Cr6+。而以前研究者均采取石墨作阳极，Cr3+在阳极氧化成Cr6+难以避免，从而限制三价铬镀液长久稳定使用。IBM企业则选择了不一样体系进行三价铬电镀研究。该企业以高氯酸盐作主盐，硫氰酸盐作络合剂开始研究，以后又对以硫酸铬或氯化铬作主盐，硫氰酸盐为主络合剂，氨基酸为辅络合剂，主盐浓度甚至可低达0.03mol/L三价铬电镀体系进行了研究。同时，该企业还推出了全硫酸盐体系双槽电镀工艺，利用离子渗透性薄膜分开电解液为阴极室和阳极室，阳极液为三价铬镀液，阳极液为硫酸或硫酸盐。双槽电镀方法既能够避免有害气体（如卤气）析出，又能够杜绝Cr3+在阳极氧化成为Cr6+，同时还为阳极材料选择提供了方便。若添加含S化合物于上述电解液中，则可增加沉积速度，控制镀取不一样厚度镀层。进入八十年代以后，Atotech对甲酸体系三价铬镀铬进行了具体研究，就电镀时怎样利用阳离子交换树脂去除金属杂质、再生三价铬镀液申请了专利。Canning企业结合自己研究结果申请了涂层阳极在三价铬电镀中应用专用。国际铅锌研究机构关键致力于以次磷酸盐作络合剂时，添加F-改善低温镀性，提升电流效率，添加硫化物提升镀速，三价铬镀后处理和三价铬镀黑铬等方面研究。三价铬镀铬不易镀取厚铬，其关键原因有以下几点：（1）镀液PH值，尤其是阴极表面周围层PH值升高造成形成Cr(OH)3胶体，阻碍三价铬镀层继续增厚；（2）Cr3+水解产物发生羟桥、聚合反应，形成高分子链状凝聚物吸附在阴极，阻碍Cr3+还原；（3）Cr3+还原中间产物Cr2+富集，对Cr3+羟桥反应引发和促进作用；（4）连续电解过程中Cr3+活性络合物逐步降低和消失。Sharif等在氨基乙酸体系中采取提升镀液循环速度、降低PH值、提升活性络合物浓度等方法可实现以100300m/hr速度镀取三价铬厚镀层；Ibrahim等则在以尿素作络合剂三价铬镀铬体系中，经过添加甲醇和甲酸，能够以50100m/hr速度镀取三价铬；Hong等则采取双槽电镀工艺，经过添加三种羧酸作络合剂，镀取了50450m厚性能良好三价铬镀层；美国商业局和Atotech企业也分别镀取了厚度100450m三价铬镀层。三价铬厚铬镀层通常全部有裂纹，但未贯穿基底，镀层中往往夹杂有C等杂质元素，展现非晶或微晶结构。镀层通常耐蚀性很好，硬度在600900Hv之间，若经合适温度热处理，硬度可增加到12001800Hv，耐磨性也大大增强，能很好地满足镀硬铬要求。三价铬电镀工艺发展至今，其装饰性电镀工艺研究已经进入逐步完善成熟时期，生产应用不停扩大。国外著名电镀吴加剂研究和销售企业，如Atotech、MacDermid等全部相继在中国推出了三价铬电镀工艺。广东地域很多电镀厂因为环境保护监管力度不停加大而对三价铬电镀越来越感爱好，但因为进口产品价格较高、工艺不够稳定等原因，大规模推广应用仍有困难。而在三价铬镀硬铬方面，据报道北美已经有超出30%工厂开始使用三价铬替换六价铬来电镀，中国则还未见报道。由此可见，三价铬电镀在国外研究和发展全部遥遥领先于中国。而伴随国外三价铬电镀工艺成功进入中国市场和中国对环境保护日益重视，六价铬电镀越来越受限制。三价铬电镀在这种外逼内需强力拉动下，肯定又会掀起一股新研究和应用热潮。3 合金电镀3.1 高耐蚀锌合金电镀工艺锌合金是指以锌为关键成份并含有少许其它金属合金。现在已用于生产二元锌合金有：Zn-Ni，Zn-Co，Zn-Fe，Sn-Zn。Zn-Ti，Zn-Cr，Zn-P，Zn-Mn等还在开发研制试应用中，锌合金含有良好防护性能，故常称之为高耐蚀合金镀层，其中研究比较多，且应用比较广泛关键是锌和铁族金属形成合金，即锌-镍、锌-钴和锌-铁。铁族金属原子结构和性质相近，它们和锌形成合金共沉积特征也很相同。从电极电位来看，铁族金属电位比锌正多，但在共沉积时，锌比铁族金属轻易沉积而优先沉积，这种沉积称为异常共沉积。其原因是当锌和铁族金属在阴极表面共沉积时，伴随阴极表面H2析出，使表面pH升高，在阴极表面生成了氢氧化锌胶体薄膜，致使铁族金属离子在阴极表面受到抑制而难以沉积，于是锌在阴极表面优先析出。3.1.1 电镀锌-铁合金工艺及钝化处理已取得工业应用锌-铁合金有两种：一个是含铁量高（10%25%或更高）合金，该镀层不易钝化，易磷化处理，对油漆有良好结协力，多用于钢板和钢带表面处理，作为电泳漆底层；另一个是含微量铁锌-铁合金，镀层易钝化，耐蚀性能优良，尤其经过黑色钝化，其耐蚀性有很大提升。锌-铁合金工艺也可分为酸性和碱性两种类型，合金镀层含铁量通常在0.2%0.7%之间，镀液中三价铁离子不能含量过高，不然会降低阴极电流效率，结晶粗大。以下仅介绍低铁含量电镀工艺。酸性电镀锌-铁合金工艺氯 化 钾 型工 艺 条 件1212氯化锌（g/L）硫酸亚铁（g/L）氯化钾（g/L）聚乙二醇(g/L)稳定剂（g/L）光亮剂（mL/L）添加剂（mL/L）硫脲（g/L）抗坏血酸（g/L）8010081220022011.5781418801008122102301.58100. 51.01. 11.5pH值T()Dk（A/dm2）阳极WFe（%）451538153.54.5540Zn : Fe=10 : 10.30.50.40.6碱性电镀锌-铁合金工艺碱性锌酸盐型工艺条件1*23123氧化锌（g/L）硫酸亚铁（g/L）氯化亚铁（g/L）氯化铁（g/L）氢氧化钠（g/L）开缸剂（mL/L）补给剂（mL/L）光亮剂（mL/L）121412014020102410150.20.512018046351312120812610T（）Dk（A/dm2）Sk : SA阳极Zn : FeWFe(%)153012.51 : 10.20.71040141 : 21 : 50.120.51530130.40.8锌-铁合金钝化工艺黑 钝彩 钝1*212铬酐（g/L）冰醋酸（mL/L）硫酸铜（g/L）黑钝A（g/L）黑钝B（g/L）黑钝C（g/L）硝酸银（g/L）硫酸（mL/L）硝酸（mL/L）醋酸钠（g/L）pH值T（）T（min）200mL/L100mL/L100mL/L1.5左右2030101551520455040450. 40.5152023室温0.51.01502501025152012室温101镀锌（s）5103535室温3040（s）* 广州市二轻研究所工艺锌-铁合金在铬酸中黑色钝化时，镀层中微量铁存在和微量银盐含有相同作用，能使钝化膜呈黑色。碱性无氰锌铁合金电镀工艺可依据需要得到半光亮至全光亮锌合金镀层。镀液分散能力和覆盖能力良好，镀层光亮均匀，适合于挂镀及滚镀操作。镀层含铁量约为0.20.7%，防腐蚀能力及硬度均优于传统镀锌，尤其适适用于汽车和摩托车工业。此合金镀层经BH-黑色钝化工艺钝化以后，可直接得到油亮黑色镀层，耐蚀性及硬度极为优异。3.1.2 电镀锌-镍合金工艺及钝化处理碱性锌镍合金工艺特点：1) 镍含量稳定，镀层中镍含量通常为810%。2) 合金镀层光亮，可直接钝化。3) 耐蚀性优异，8m锌镍合金镀层，经彩色钝化后能耐NSS试验1000小时，不生白锈，小时未见红锈。4) 经100C烘烤一小时后，在NSS试验中出现白锈时间在300小时以上。*碱性锌镍合金工艺组 成含 量工 艺 条 件氧化锌（g/L）氢氧化钠（g/L）硫酸镍（g/L）络合剂（NZ918C）g/L添加剂（NZ918A）ml/L光亮剂（NZ918B）ml/L81250120610501004646温度 1535C阴极电流密度： DK=0.55.0A/dm2阳极：锌、镀厚镍钢板、镍板阴、阳极面积比：=1:1.52* 碱性锌镍合金钝化工艺白色钝化彩色钝化白色钝化剂（NZ918F）75g/L彩色钝化剂（NZ918E）2535ml/L钝化时间性 3060秒3060秒pH值 1.11.51.92.3温度 2535C5565C搅拌 工件移动或无油压缩空气搅拌*系武汉材保电镀技术生产力促进中心工艺碱性锌镍合金及钝化工艺多年来一直在汽车工业，煤矿井下支架，军用野战输油管线、电子产品（磁性材料）、电力输变电支撑架等产品上取得应用。3.2 代铬工艺採用锡钴锌合金电镀作代铬镀层,近几年来在广东地域取得广泛应用。代铬电镀工艺, 镀层色泽和耐蚀性可和铬媲美, 能源消耗比镀铬低，镀液深镀能力远胜于镀铬, 用于小零件常规滚镀生产，经济效益显著。代铬电镀工艺工艺步骤通常为:已镀好底层镀件(包含酸性光亮铜、光亮镍、镍铁、铜锡合金或锌铜合金等 等)水洗弱酸活化水洗代铬电镀水洗钝化水洗干燥检验成品。经典工艺配方和操作条件: 代铬开缸剂 320毫升/升代铬补给1号90毫升/升代铬稳定剂 50毫升/升 代铬补给3号10毫升/升(需更蓝亮镀层时才加入)pH值(可用磷酸或氢氧化钠调整)11.512.0温度 4050阳极 1Cr18Ni9 Ti 少许纯锌板(约占阳极总面积1/5)电流密度挂镀时0.52A/dm2 滚镀时60100 A/桶阴极移动 2530 次/分滚桶转速 46转/分 代铬电镀溶液含有多个金属盐、络合剂、缓冲剂和光亮剂。代铬添加剂系列中每个品种pH值全部不相同，比如：代铬补给1号pH值1213，代铬补给2号pH值23，代铬开缸剂pH值78，代铬稳定剂pH值89，所以把多个金属盐、多个络合剂等，不一样pH值溶液混合在一起，极轻易引发镀液混浊沉淀。配制时必需注意加料次序。 在生产过程中镀液轻微混浊是正常现象，对镀液光亮度影响不大。不过，当出现严重混浊，镀液变成乳白色状，则镀层易变成灰白色或暗色，即使再添加其它补给剂，也难以镀出兰白光亮代铬镀层。必需立即处理。产生混浊原因，关键是锡盐水解或生成氢氧化钴沉淀。当稳定剂含量不足或金属离子浓度过高，或pH值不妥和温度过高全部会加紧镀液混浊。 另外，加入2号补给剂过多，钴盐浓度升高，络合剂浓度不足，亦会出现氢氧化钴沉淀，同时触发锡盐水解，造成出现粉红色氢氧化钴和白色偏锡酸沉淀物。工艺条件控制和常见故障镀液温度对镀层外观影响较大，在3845镀层呈光亮铬白色，温度低，色泽偏暗，类似不锈钢色；温度高，镀层有雾状或亚白色，同时也加速锡盐水解，产生混浊，故温度不宜超出55。代铬电镀滚桶转速宜在34转/分左右。较慢转速有利于增加镀液分散能力和深镀能力，镀出白亮镀层；若转速过快，代铬层质量变差，有漏镀和镀层发黄等毛病。代铬电镀要用正式1铬18镍9钛不锈钢板作阳极，假如用不锈铁或铁板，阳极会发生溶解，镀层轻易发黄。3.3 玫瑰金电镀工艺玫瑰金电镀工艺：是九十年代末流行电镀工艺。 玫瑰金工艺能够取得流行玫瑰金色，色泽鲜艳、均匀，含有极好装饰效果。成熟玫瑰金电镀工艺应工艺稳定，操作简单，溶液深镀能力和均镀能力优异，成本较低。常见玫瑰金电镀工艺配方和工艺条件：玫瑰金盐 50克/升氰 化 钠 50克/升温 度 4555 时 间 40秒2分钟电 流 密 度 0.55A/d阳 极 不锈钢板工艺步骤除用镀玫瑰金替换镀仿金外，其它工艺和镀仿金完全相同。玫瑰金中各关键成份和辅助成份全部有严格百分比，生产时不要加入任何金属盐或悬挂可溶性阳极，只要按消耗量添加补给剂，在工艺范围内便可取得稳定色调。进入玫瑰金槽工件和挂具必需清洗洁净。带入其它镀液会严重影响玫瑰金效果。严重时会造成玫瑰金液报废。3.4 仿金电镀工艺在装饰电镀工艺中，仿金电镀是应用面最广电镀工艺。灯饰、锁具、吊扇、箱包、打火机、眼镜架、领带夹等多种制品即使有着各式各样外表，但绝大部份仍然是金色镀层，取得金色外观方法很多，有镀真金、镀铜锌、铜锡或铜锡仿金，着金色电泳漆，代金胶工艺等。其中仿金电镀是普遍使用工艺。铜锌、铜锡或铜锌锡合金电镀溶液中最常见，也最稳定是氰化镀液。中国工厂通常全部使用自己配制合金电镀溶液。外资工厂和一部份中国工厂使用外国电镀原材料商提供青铜盐。其工艺配方和操作条件为：青铜盐7090 g/L氨 水12 ml/L温 度3545CDK0.20.9 A/dm2镀液组成：Cu1518 g/LZn68 g/L游离NaCN810 g/L因为仿金镀层在空气中极易变色，所以，镀后处理极为关键。首先要进行钝化处理。即使使用含六价铬化学钝化效果也不错，但碱性重铬酸钾电解钝化对预防仿金镀层变色效果愈加好，取得工厂广泛应用。电解钝化工艺配方和操作条件为：名 称范 围仿金电解钝化粉50100克/升阴极电流密度11.5A/dm2pH值12.514.0温度常温阳极不锈钢时间11.5分钟电解钝化时，镀件作阴极。要注意保持阳极表面清洁，若阳极表面产生黑色膜，应提出槽外经水洗酸洗水洗洁净后，再放回镀槽内。为确保钝化质量，槽液pH值应不低于12.5，电流1A/dm2以上，如为恒电压则56V。钝化后工件必需经过充足水洗，再作切水和切油处理。其工艺步骤以下：仿金水洗水洗电解钝化超声波水清洗水洗一次切水切油。切水是用切水剂脱去工件表面水份，所以工件表面变得不亲水，切油是去掉工件表面不亲水切水剂，然后烘干喷漆。24K仿金电镀，这里我要尤其提到是温州技术创新24K仿金电镀。24K仿金电镀不仅只是配方中络物和铜、锌、锡三元含量和温度优选，而更关键是电流和时间选择，电流分三档不一样安培数，三档电流受时间控制，拉开高、中、低阴极电流，先高后低、挂具不停地轻轻晃动，在电流作用下，镀层由淡白微黄近24K金黄色，镀出金色调和罩光漆烘干温度相关。色泽近24K金色。漆烘干温度要偏低，镀层表面色泽应略带粉红为最好，经罩光漆喷涂烘干冷却后转为24K金色。3.5 黑色镀层电镀工艺黑色镀层电镀工艺也是一个流行仅次于仿金电镀工艺装饰性电镀工艺。常规黑色镀层是黑镍，即镍锌合金镀层。多年来以镍锡为关键黑色镀层取得了越来越广泛应用，通常被称为枪色镀层或珍珠黑。武汉风帆企业枪黑电镀工艺在中国推广应用广泛。它们用于光学仪器、军工产品、轻工、日用五金产品外观装饰和消光、吸热等功效性用途。这两种镀层均较薄，本身无法对基体起到良好防腐效果，全部应镀有铜、镍等中间镀层，以改善其外观及耐蚀性。镀后往往还要涂油或上一层有机涂料来加以保护。（1）镍锌合金（黑镍）以镍锌合金为主黑镍中含镍约40%-60%，锌20%-30%，硫0%-15%，有机物10%左右，经典工艺配方以下表： Ni-Zn合金黑色镀层工艺组成（g/L）及工艺条件12NiSO47H2O9012076100ZnSO47H2O40604050(NH4)2SO42030NiSO4(NH4)2SO46H2O4060NH4CNS25352535H3BO325352535PH564.55.5温度C30353035DK（A/dm2）0.10.30.10.4在电镀过程中，硫氰酸根离子中硫和镍生成黑色NiS。因为电流密度很低，所获镀层较脆，故不可能镀得太厚，其镀层光亮度，全靠底镀层光亮效果，底镀层越亮，黑镍层越显黑，不然黑度下降。（2）镍-锡合金（珍珠黑镀层）：Ni-Sn镀层因为其黑色外观而常被称为枪色镀层或珍珠黑镀层。镀层中通常含Ni35%、Sn65%，有时合适加入Cu以增加镀层硬度和改善外观。黑色Ni-Sn镀层，关键是Ni和Sn在一定百分比下加入发黑剂，含S、N化合物，如含硫氨基酸等。和黑色Ni-Zn镀层一样，Ni-Sn黑色程度也往往取决于底镀层光亮效果，但通常来讲，Ni-Sn镀层黑度略差于Ni-Zn镀层。但这种色调十分庄重、典雅深受大家喜爱，已广泛用于日用五金、自行车、灯具、首饰等行业。珍珠黑电镀工艺分有氰和无氰两类。氰化物镀液较稳定，黑色较均匀；无氰镀液络合剂假如选择合适，也可取得很好效果。下表是两种工艺配方例子：组成（g/L）及工艺条件12SnCL22H2O5010NiCL26H2O25075NiSO47H2O20K4P2O7250蛋氨酸5开缸剂200ml/L调黑剂1015ml/LPH4.55.58.5温度C506550DK A/dm20.512Ni-Zn和Ni-Sn黑色镀层均易变色，尤其是Ni-Zn镀层更易变色，电镀表面失光、黑度不匀，严重影响外观。因为这类镀层在镀后脱水之前，接触电镀车间有害气体，极易变色，所以镀后一定要进行钝化处理。以下钝化液对Ni-Zn和Ni-Sn黑色镀层防变色有很好效果。CrO3 35g/LpH 24室温1020秒钝代处理只能在短时间或工序间预防变色，因这类镀层薄而脆，不耐磨、不耐用，为了提升其实用效果和使用寿命，经钝化后黑色镀层通常全部要涂覆一层保护涂料。OMI企业、新加坡独资台州恩森企业推出黑色Sn-Ni合金、黑色Sn-Co合金、白色代铬Sn-Cr合金效果全部很好，受到用户青睐，经典工艺步骤以下：1) 无镍步骤 前处理流水清洗3酸性光亮镀铜流水清洗3白色铜锡代镍流水清洗3 流水清洗3 流水清洗3烘干包装2）含镍合金电镀 前处理流水清洗3酸性光亮镀铜流水清洗3全光亮镀镍流水清洗3 流水清洗3流水清洗3烘干包装3）双色合金电镀 前处理流水清洗3酸性光亮镀铜流水清洗3全光亮镀镍流水清洗3仿金电镀流水清洗3涂漆保护酸活化流水清洗3 流水清洗3退保护漆处理流水清洗3电泳漆或浸漆烘干包装4 电子电镀4.1 PCB电镀简况中国PCB产值为36.35亿美元，占全球PCB产值8.7%，居世界第4位。在中国PCB产值中，广东占83.5%。所以，广东地域PCB电镀是一个极大产业。据不