電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)及電鍍實(shí)用技術(shù)培訓(xùn)教程

電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)摘要：為了體會(huì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中反應(yīng)體系非理想化，以及提高數(shù)據(jù)處理能力。將電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)反應(yīng)速率常數(shù)的實(shí)驗(yàn)中乙酸乙酯和氫氧化鈉的濃度改為不相等。在25.10℃和35.10℃下分別測(cè)得不同大小關(guān)系的皂化反應(yīng)電導(dǎo)率。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后，溫度從25.10℃升到35.10℃時(shí)，反應(yīng)速率常數(shù)從2.0588（mol-1*L*min-1）升到3.5529（mol-1*L*min-1），乙酸乙酯濃度增大使得反應(yīng)速率常數(shù)增到3.5000（mol-1*L*min-1），反應(yīng)的活化能為41.708KJ/mol此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理比較復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定比較耗時(shí)，但得到了充分的鍛煉。關(guān)鍵詞：皂化反應(yīng)活化能反應(yīng)體系非理想化AbstractInordertoappreciatetheexperimentalreactionsystemamongnon-ideal,andimprovedataprocessingcapabilities.Theconductivitymethodconcentrationofethylacetatesaponificationreactionexperimentsreactionrateconstantsinethylacetateandsodiumhydroxidetonotequal.At25.10℃and35.10℃,respectively,therelationshipbetweenthemeasuredresponsesofdifferentsizessaponificationconductivity.Whenafterthedataprocessing,thetemperaturerosefrom25.10℃35.10℃,thereactionrateconstantfrom2.0588(mol-1*L*min-1)raisedto3.5529(mol-1*L*min-1),theconcentrationofethylincreasessothatthereactionrateconstantincreasedto3.5000(mol-1*L*min-1),theactivationenergyforthereaction41.708KJ/molthetestdataprocessingmorecomplex,timeconsumingexperimentaldatameasured,buthasbeenfullyworkout.KeywordsSaponificationActivationenergyThereactionsystemnon-ideal一.儀器和試劑：DDS-11D型電導(dǎo)率儀，鉑黑電極，電子天平，恒溫槽，秒表，試劑瓶1只，堿式滴定管1根，錐形瓶3只，100ml具塞錐形瓶4只，25ml移液管4只，5ml移液管2只，10ml移液管2只，250ml容量瓶2只，100ml容量瓶2只，NaOH溶液，乙酸乙酯，乙酸鈉，鄰苯二甲酸氫鉀，酚酞。二.實(shí)驗(yàn)原理：①.二級(jí)反應(yīng)乙酸乙酯的皂化反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3COOC2H5+OH-1→CH3COO-+C2H5OH②許多文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)教材將實(shí)驗(yàn)條件設(shè)定為兩個(gè)反應(yīng)物的初始濃度相等，但是這樣的反應(yīng)條件實(shí)際上很難達(dá)到，一則是因?yàn)榭諝庵械腃O2會(huì)不斷與NaOH溶液反應(yīng)，使得反應(yīng)物的OH-的濃度不斷發(fā)生變化，二則是乙酸乙酯本身的揮發(fā)性和自水解反應(yīng)使得其濃度也不會(huì)始終保持穩(wěn)定。③隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中導(dǎo)電能力強(qiáng)的OH-離子被導(dǎo)電力弱的CH3COO-離子所取代，溶液導(dǎo)電能力逐漸減少，可以用跟蹤溶液點(diǎn)到變化的方式對(duì)該反應(yīng)動(dòng)力研究。三.實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)恒溫槽溫度為25.10℃。②配制溶液。稱取1.8042g的乙酸乙酯，加入100mL的容量瓶中定容，取出其中25mL,放入250mL容量瓶中定容。得到0.0205mol/L的溶液。稱取NaOH加入到試劑瓶中，加入約500mL混合。配置0.0205*25/55=0.0093mol/L的乙酸鈉溶液。③分別取25mL乙酸乙酯和30mLNaOH放入具塞錐形瓶，并放入恒溫槽中浸潤(rùn)。校正電導(dǎo)率儀，將達(dá)到溫度的溶液混合，并且當(dāng)混合一半時(shí)計(jì)時(shí)，之后調(diào)到合適的檔位。開始記錄電導(dǎo)率。記錄一個(gè)小時(shí)后結(jié)束。測(cè)定30mLNaOH+25mLH2O的電導(dǎo)率。測(cè)定0.0093mol/L乙酸鈉的電導(dǎo)率。④對(duì)NaOH溶液用鄰苯二甲酸氫鉀進(jìn)行標(biāo)定。⑤分別取30mL乙酸乙酯和25mLNaOH放入具塞錐形瓶，并放入恒溫槽中浸潤(rùn)。校正電導(dǎo)率儀，將達(dá)到溫度的溶液混合，并且當(dāng)混合一半時(shí)計(jì)時(shí)，之后調(diào)到合適的檔位。開始記錄電導(dǎo)率。記錄一個(gè)小時(shí)后結(jié)束。測(cè)定25mLNaOH+30mLH2O的電導(dǎo)率。配置0.0201*25/55=0.0092mol/L的乙酸鈉溶液。測(cè)定0.0092mol/L乙酸鈉的電導(dǎo)率。⑥調(diào)節(jié)恒溫槽溫度為35.10℃，重復(fù)步驟③。⑦整理儀器四.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理：原始數(shù)據(jù)（附后excel表），包括以下部分?jǐn)?shù)據(jù)處理；因?yàn)閯傞_始測(cè)定時(shí)對(duì)電導(dǎo)率使用不會(huì)，且電導(dǎo)率儀很容易讀的不準(zhǔn)確，所以舍去讀數(shù)相同的，并且舍去第一組數(shù)據(jù)的前三個(gè)數(shù)據(jù)。通過origin軟件進(jìn)行擬合，獲得以下擬合參數(shù)和誤差分布。①.做出三種溫度下的Kt-t關(guān)系圖：以上三張圖可以看出，都接近公式Kt=Aexp(-t/B)+C，這說明隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，Kt越來越少，減緩速度越來越慢。②.做出關(guān)系圖實(shí)驗(yàn)分析：從三張圖可以看出，三者為直線，說明乙酸乙酯皂化反應(yīng)對(duì)兩個(gè)反應(yīng)物均呈現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)，總反應(yīng)級(jí)數(shù)為2。但是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差，25.10℃圖一和35.10℃相關(guān)系數(shù)比較低，斜率的誤差分布比較低。文獻(xiàn)值與所測(cè)的值差了太大了，可能與反應(yīng)的計(jì)數(shù)以及乙酸乙酯的揮發(fā)和NaOH的吸收CO2所致。計(jì)算不同溫度下NaOH溶液與乙酸乙酯溶液比例相同的活化能，將數(shù)據(jù)代入Ea=RT1T2/(T2-T1)ln(k2/k1)=8.3145*（25.10+273.15）*（35.10+273.15）/10*ln(3.5529/2.0588）=41.708kJ/mol。文獻(xiàn)值為46.1kJ/mol則相對(duì)誤差為：（46.1-41.708）/46.1*100%=9.53%，活化能的誤差不大，因?yàn)榛罨苁軐?shí)驗(yàn)條件影響小。③以數(shù)據(jù)較好的25.10℃的NaOH過量做x-t的曲線圖，并求出切線斜率。以ln(dx/dt)-x做圖，按照方程：ln(dx/dt)=lnK+Aln(a-x)+Bln(b-x)擬合出該方程的形式進(jìn)行非線性擬合，得到動(dòng)力學(xué)參數(shù)：從公式上看，A代表速率常數(shù)，B代表乙酸乙酯的化學(xué)計(jì)量數(shù)，C代表氫氧化鈉的化學(xué)計(jì)量數(shù)，結(jié)果顯示的與文獻(xiàn)值差別很大，但是有可能是反應(yīng)才剛剛開始，有大部分乙酸乙酯還沒有反應(yīng)完。如果測(cè)的是整個(gè)反應(yīng)完全，或許會(huì)有意義。五.實(shí)驗(yàn)討論與反思：1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否充分證明乙酸乙酯皂化反應(yīng)的總反應(yīng)級(jí)數(shù)為2級(jí)？答：由①和②可知，圖形是一直線，則總反應(yīng)級(jí)數(shù)為2級(jí)。2.請(qǐng)?zhí)暨x某個(gè)溫度線下的2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用方程Kt=1/ak*(K0-Kt)/t+K∞處理計(jì)算一下，看看得到的k值是什么結(jié)果，從中可以得到什么結(jié)論？答.對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。（附后表），用Origin軟件畫出如下圖：A.在25.10℃下30mlNaOH+25ml乙酸乙酯反應(yīng)速率常數(shù)為=1/(17.0715*0.0093)=6.2973（mol-1*L*min-1）,與文獻(xiàn)值對(duì)比可知在反應(yīng)速率常數(shù)之內(nèi)。B．在25.10℃下25mlNaOH+30ml乙酸乙酯反應(yīng)速率常數(shù)為=1/(16.51148*0.00)=5.5058（mol-1*L*min-1）,與文獻(xiàn)值對(duì)比可知在文獻(xiàn)值范圍內(nèi)。結(jié)論：可知K值與文獻(xiàn)值相同，但是乙酸乙酯所占比例較大時(shí)截距較為接近理論截距。每一種處理方法都有自己優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，而此種做法將實(shí)驗(yàn)中條件理想化，使得接近文獻(xiàn)值。說明此文獻(xiàn)值需要假設(shè)在實(shí)驗(yàn)條件理想下算得。但實(shí)際上實(shí)驗(yàn)條件是不理想的。這說明我們所做的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有可能是事后諸葛亮，在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候我們應(yīng)該更加關(guān)注實(shí)驗(yàn)方程所代表的意義。3.有兩篇文獻(xiàn)都提出了電導(dǎo)法測(cè)定乙酸乙酯皂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)處理的不同方法，請(qǐng)闡述這兩種數(shù)據(jù)處理方法的思路，并且比較其優(yōu)劣。文獻(xiàn)1：馮安春，馮喆，簡(jiǎn)化電導(dǎo)法測(cè)量乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)；文獻(xiàn)2：DannielsF.;WilliamsJ.W.;BenderP.;AlbertyR.A;CornwellC.D.ExperimentalPhysicalChemisty,6thEd.McGraw-HillBookCo.,Inc.,NY1962:pp144-150答：文獻(xiàn)1：無需乙酸乙酯和氫氧化鈉的大小比例，利用Lt=1/k∑Cf入fm以及l(fā)n((Lt-B/m)/(Lt-L∞)=a∞kt+ln((Lt-B/m)/(L0-L∞)，畫出ln((Lt-B/m)/(Lt-L∞)對(duì)t的直線，求出k；文獻(xiàn)2：分類討論乙酸乙酯和氫氧化鈉大小比例不同的情況下，利用活化能和焓變值的轉(zhuǎn)換，利用公式log((ARi+1)/(BRi+1)=k1（a-b）*t/2.303+log(a/b)，畫出log((ARi+1)/(BRi+1)對(duì)t的直線，求出k；前者可以去除實(shí)驗(yàn)的非理想條件，后者數(shù)據(jù)比較好處理，不用求B，m。六、實(shí)驗(yàn)反思和拓展：反思：本次實(shí)驗(yàn)因?yàn)閯傞_始對(duì)于電導(dǎo)率儀沒有很好的理解使用，又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時(shí)間的安排沒有安排好，導(dǎo)致后來實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)的很爛，如果電導(dǎo)率儀不是讀表盤而是電子的以及溶液可以攪拌不僅僅是在熱水浴里混合，或許對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更好的。查找文獻(xiàn)的能力比較弱，英語總結(jié)能力也很差，希望在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中能夠提升的更好。拓展：

從60年代開始,磁場(chǎng)對(duì)水系物理化學(xué)性質(zhì)的研究就受到科學(xué)界的重視,并發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)能改變水系及非水體系的許多性質(zhì)[1～4]。到目前為止,磁處理技術(shù)在工業(yè),農(nóng)業(yè),石油開采,混凝土,生物及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[5～7]。近20年來,磁場(chǎng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響已成為化學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題。然而因許多研究表明,磁場(chǎng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響都是通過自由基施加作用而體現(xiàn)的[8],故人們更注重于研究那些有自由基參加的化學(xué)反應(yīng)。因磁場(chǎng)能改變水及水系的物理化學(xué)性質(zhì),如果對(duì)水系中進(jìn)行的同一反應(yīng),磁場(chǎng)能改變其溶劑效應(yīng),則必然引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變。七.參考文獻(xiàn)：《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)講義》、《物理化學(xué)》電鍍實(shí)用技術(shù)培訓(xùn)

1前言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)一直持續(xù)高速增長(zhǎng)，世界制造業(yè)與加工業(yè)的中心正在向我國(guó)轉(zhuǎn)移，電鍍技術(shù)不僅僅在傳統(tǒng)工業(yè)中扮演重要角色；在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如現(xiàn)代電子技術(shù)，微電子技術(shù)，通訊技術(shù)及產(chǎn)品制造上發(fā)揮愈來愈大的作用。

我國(guó)的電鍍加工基地主要集中在廣東的珠江三角洲地區(qū)（這兒臺(tái)商、日商、港商及我們自己的企業(yè)云集，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)達(dá)6000余家。浙江的溫州地區(qū)（2300多家）。兩地的電鍍加工產(chǎn)值分別為70億人民幣和38億人民幣。此外浙江沿海及中部金華，義烏永康，江蘇昆山、蘇州、無錫，山東沿海及東北沿海，重慶及周邊地區(qū)都有不少電鍍工廠。

國(guó)外電鍍加工訂單及自己產(chǎn)品如燈飾、鎖具、眼鏡、打火機(jī)、潔具、汽車、摩托車配件、裝飾五金、電器元件等的出口，對(duì)電鍍工藝提出越來越高的技術(shù)要求，使之形成了一個(gè)“多商品大市場(chǎng)”的經(jīng)濟(jì)格局。因此一個(gè)以提高產(chǎn)品質(zhì)量為中心、以節(jié)約能源、原材料、清潔生產(chǎn)，服務(wù)于大市場(chǎng)與高新技術(shù)為契機(jī)，使我國(guó)電鍍技術(shù)從不同層面都得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，下面分幾個(gè)主要方面談?wù)勎覈?guó)電鍍技術(shù)的現(xiàn)狀和我們寄予的殷切希望。

2常用鍍種簡(jiǎn)況

2.1鍍鋅

鍍鋅作為鋼鐵的防護(hù)性鍍層，在全國(guó)應(yīng)用量很大，約占全部電鍍零件面積的1/3左右，1970～1980年全國(guó)開展轟轟烈烈的“無氰電鍍”研究與應(yīng)用。上海輕工業(yè)研究所及大慶電鍍廠成功地將芐叉丙酮作主光亮劑應(yīng)用于氯化物電鍍；在堿性鋅酸鹽體系，武漢材保所及國(guó)營(yíng)長(zhǎng)江化工廠等單位成功地將DPE添加劑、廣州電科所將DE添加劑應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，都有千余家的業(yè)績(jī)。對(duì)我國(guó)無氰電鍍的發(fā)展都作過歷史性的貢獻(xiàn)。20年后的今天，技術(shù)進(jìn)步很快。

在氯化鉀鍍鋅方面，南京汽車制造廠是最早研究并應(yīng)用高濁點(diǎn)陰離子表面活性劑的單位之一，上海永生助劑廠一直堅(jiān)持高濁點(diǎn)表面活性HW和高增溶OM非離子表面活性劑的研究和生產(chǎn)，武漢風(fēng)帆公司開發(fā)了系列的氯化鉀鍍鋅光亮劑，有的遠(yuǎn)銷東南亞市場(chǎng)。

在硫酸鹽鍍鋅方面，武漢風(fēng)帆公司不斷技術(shù)創(chuàng)新，已獲國(guó)家發(fā)明專利證書。

四川自貢精細(xì)化工及河北金日化工開發(fā)并生產(chǎn)系列的高蝕點(diǎn)具有良好分散性的非離子和陰離子專用表面活性劑，為一代、二代氯化鉀光亮鍍鋅的大面積應(yīng)用作出了成績(jī)。

氯化鉀鍍鋅主光亮劑有的用芐叉丙酮；有的用芐叉丙酮與磷氯苯甲醛聯(lián)用；有的用芳香醛、酮的改性產(chǎn)物。

在堿性鋅酸鹽鍍鋅與低氰鍍鋅光亮劑方面，現(xiàn)在已不是Lairder441的天下，BASF十年前推出的鍍鋅中間體仍在內(nèi)地大量應(yīng)用，但是我國(guó)大批公司均能制造IZME合成物，BPC34、BPC38、BPC48均能工業(yè)生產(chǎn)，有的達(dá)年產(chǎn)數(shù)百噸之多。BASF提供的聚乙烯亞胺，常用的有G20、G35。目前用它衍生制造了不少改性的鍍鋅中間體。

武漢強(qiáng)龍化工自己已能制造50%MW1000，2000，3000等的國(guó)產(chǎn)聚乙烯亞胺，（江蘇亦有工廠制造），打破了依賴BASF進(jìn)口的局面，低氰鍍鋅光亮劑現(xiàn)在品種繁多，浙江臺(tái)州，福建福州均有耐溫達(dá)55°C的低氰光亮劑生產(chǎn)（聚氨砜合成物就有此耐溫性能）；有的大公司引進(jìn)美國(guó)、德國(guó)的產(chǎn)品來國(guó)內(nèi)銷售，性能并不比國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀的好。Atotech的Protolux2000是較新的鋅酸鹽光亮劑，綜合技術(shù)性能很好。

德國(guó)一家著名公司的鋅酸鹽鍍鋅中間體性能很好，但那種特殊脂肪胺國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)。

鍍鋅光亮劑雖然市場(chǎng)大，但制造商的利潤(rùn)空間很小，研究開發(fā)的人較少，有許多綜合性能很好的光亮劑限于經(jīng)濟(jì)原因未投放市場(chǎng)。鍍鋅的耐蝕性主要靠后處理鈍化工藝來保證。

武漢材保電鍍技術(shù)生產(chǎn)力促進(jìn)中心（以下簡(jiǎn)稱材保所）生產(chǎn)了系列鍍鋅鈍化劑。如：鍍鋅低鉻高耐蝕藍(lán)白鈍化劑ZG-203系列產(chǎn)品，鈍化溶液中六價(jià)鉻含量低于0.5克/升，且不使用氟化物，在常規(guī)條件下鈍化，鈍化膜外觀為光亮的藍(lán)白色，鈍化后經(jīng)過特殊封閉處理，在中性鹽霧加速腐蝕實(shí)驗(yàn)中，出白銹時(shí)間超過100小時(shí)。

ZG-205系列三價(jià)鉻彩色鈍化劑，溶液中不含六價(jià)鉻或其他氧化劑，常溫下進(jìn)行鈍化，鈍化膜外觀為鮮艷的五彩色，鍍層厚度在10微米以上的掛鍍件鈍化后不進(jìn)行封閉處理，可通過200小時(shí)的中性鹽霧加速腐蝕試驗(yàn)而不出白銹，如果進(jìn)行封閉處理，其耐蝕性可進(jìn)一步提高。

2常用鍍種簡(jiǎn)況

2.2鍍銅

鍍銅也是一個(gè)大鍍種，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的主要工藝是堿性光亮銅、焦磷酸光亮銅和酸性光亮銅。前兩者多用作鋼鐵制品和鋅壓鑄件的底鍍層；后者用作高裝飾性電鍍的中間厚鍍層，由于它光亮、整平性能好，加之鍍層價(jià)格較低，不僅用量大，而且極為普遍。

近十年來我國(guó)酸性光亮銅工藝一直為日本的大和210占去很大份額，由于它低DK區(qū)整平光亮度很好，又穩(wěn)定。所以在廣東的珠江三角洲地區(qū)，浙江的溫州、寧波、義烏、江蘇的蘇州、昆山一帶應(yīng)用十分普遍。其次是Atotech的510工藝。

但是我國(guó)電鍍工作者秦寶興等人于八十年代初期開發(fā)的“寬溫度M、N酸性光亮銅工藝”在國(guó)內(nèi)，乃至廣東省仍有很大的市場(chǎng)。

早期以浙江黃光化學(xué)廠為代表制造了許多酸銅中間體如：SP、M、N、TPS等

S

這些化合物，有共同的－S－S－，－C－S－，美國(guó)的PMC公司幾年前進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)并非提供多種酸銅中間體，德國(guó)的Dillenberg公司亦有許多酸銅中間體，甚至開發(fā)了無染料的酸性銅工藝。

實(shí)踐證明，日本大和的210，Atotech的510是電鍍工廠公認(rèn)的好品牌，今年日本著名的EBARA－Udylite公司，憑借雄厚的技術(shù)實(shí)力、品質(zhì)上乘的多種產(chǎn)品，進(jìn)入我國(guó)，由上海諾博化工有限公司總代理的CU－BRITEUP－33（×4）4倍酸銅濃縮，光亮劑系該公司第九代產(chǎn)品。半年來在江、浙已發(fā)展了50多家工廠應(yīng)用，普遍認(rèn)為銅層整平性很高，無針孔、麻點(diǎn)。

當(dāng)前許多研究者為了解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的針孔、小麻渣問題；解決整平性、光亮度進(jìn)一步向更低DK的延伸，尋求國(guó)內(nèi)外更新的染料及其復(fù)配技術(shù)。開發(fā)單體性能更為優(yōu)秀的酸性光亮銅中間體，這些學(xué)者、企業(yè)家均在為同一目標(biāo)：打造民族品牌而戰(zhàn)。目前在上海、廣東、武漢均取得新的進(jìn)展，深信不久會(huì)趕上甚至超過現(xiàn)在210的技術(shù)水平。堿性氰化光亮銅開發(fā)研究者較少，M&T2號(hào)氰化光亮銅或類似配方和工藝的國(guó)產(chǎn)光亮劑用得較多。武漢材保所有開發(fā)應(yīng)用近10年的BC－98（老型號(hào)BC－93），由于它低DK亮度好、鍍層韌性極佳，深受用戶歡迎。

2.3鍍鎳

最近的十幾年間，我國(guó)的光亮鍍鎳工藝、高裝飾重防護(hù)的多層鎳鉻工藝、黑鎳、沙面鎳、深孔鎳的開發(fā)與應(yīng)用迅猛發(fā)展，是電鍍行業(yè)中的熱門話題。十分重要的一個(gè)原因是我國(guó)摩托車、汽車及其他制造業(yè)飛速發(fā)展，全國(guó)約1600多萬輛摩托車生產(chǎn)，汽車鋁輪轂的電鍍加工不僅推動(dòng)了光亮鍍鎳工藝的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了多層鎳鉻體系的工業(yè)化應(yīng)用，僅廣東省年消耗金屬鎳陽極達(dá)8000余噸。BASF在十余年前推出十余種鍍鎳中間體。成功地占領(lǐng)了鍍鎳光亮劑市場(chǎng)，與此同時(shí)，國(guó)際鎳公司INCO推出高品質(zhì)的多種鎳陽極和鎳鹽，這些都大大加速了我國(guó)光亮鍍鎳工藝與多層鍍鎳工藝的發(fā)展，其他的國(guó)外品牌如美國(guó)的PMC公司推出部分Ni，Cu，Zn光亮劑中間體，天津的天海公司引進(jìn)印度的系列鍍Ni中間體，德國(guó)Dillenberg公司亦有中間體與光亮劑在國(guó)內(nèi)銷售。國(guó)際著名的Atotech、OMI、Canning以及我國(guó)深圳華美公司，深圳天澤公司的鍍鎳光亮劑行銷全國(guó)，廣泛應(yīng)用。

我國(guó)的鍍鎳光亮劑由上海輕工業(yè)研究所，上海輕工業(yè)?？茖W(xué)校，上海長(zhǎng)征電鍍廠，武漢材保所，廣州電器科學(xué)研究所研究較早，著名的791、BE、871都是二十年前的著名品牌。

武漢材保所、廣州電器科學(xué)研究所、上海長(zhǎng)征電鍍廠還在多層鎳鉻組合鍍層方面作了十余年研究應(yīng)用。這里特別要提到的是武漢材保所積近四十年開發(fā)研究涂層測(cè)厚的理論與實(shí)踐，供給客戶系列化的step多層鎳層間電位差測(cè)量裝置，促進(jìn)了我國(guó)多層鍍鎳工藝的工業(yè)應(yīng)用。

他們最近研制的DJH－G3000型電解式測(cè)厚儀，采用WindowsXP操作系統(tǒng)，全新數(shù)字化測(cè)量平臺(tái)，大型LCD動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量過程與結(jié)果。還對(duì)測(cè)量結(jié)果儲(chǔ)存；統(tǒng)計(jì)分析及打印報(bào)告能精確測(cè)量多種金屬與非金屬基體上的單金屬、合金、復(fù)合鍍層以及多層鎳和層間電位差，分辯率達(dá)0.01μm；最新開發(fā)的ZD-B智能電解測(cè)厚儀除了包羅鍍層厚度，層間電位差的測(cè)量與記錄之外，還可以測(cè)量電極過程的動(dòng)態(tài)極化曲線，非常適用于大企業(yè)，高校和科研單位應(yīng)用。

武漢風(fēng)帆表面工程有限公司，率先工業(yè)制造丙烷磺內(nèi)酯，實(shí)現(xiàn)鍍鎳光亮劑重要中間體PPS的工業(yè)化生產(chǎn)銷，打破了外國(guó)公司的壟斷和PPS依賴進(jìn)口的局面，并出口東南亞和北美，同時(shí)為酸性銅光亮劑的新中間體研制奠定了基礎(chǔ)。該公司工業(yè)化生產(chǎn)鍍鎳光亮劑中間體20余種。2.3鍍鎳

廣東達(dá)志化工有限公司，利用自己的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，在鍍鎳光亮劑中間體研發(fā)上做了不少工作，特別是鍍鎳中間體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能的關(guān)系。為適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)普通光亮鎳、高整平鎳、高光亮鎳、烏光亮鎳、高走位白亮鎳的需求，共推出32個(gè)鍍鎳光亮劑中間體，化學(xué)名稱與代號(hào)如表：常用鍍鎳中間體性能分類商品名稱化學(xué)成份用

途添加量（mg/l)消耗量(g/KAH)BOZ1，4丁炔二醇鎳長(zhǎng)效光亮劑100－20012BMP丙氧化丁炔二醇鎳長(zhǎng)效光亮劑20－1508BEO乙氧化丁炔二醇鎳長(zhǎng)效光亮劑20－1005HBE4-羥基-2-丁炔基-2-羥烷基醚鎳長(zhǎng)效光亮劑20－1006PA丙炔醇鎳整平劑、光亮劑10－208PAP丙氧化丙炔醇鎳整平劑、光亮劑10－306PME乙氧化丙炔醇鎳整平劑、光亮劑10－304PHE2-丙炔基

2-羥烷基醚鎳整平劑、光亮劑10－305POPS磺基丙炔醚鈉鹽鎳整平劑、光亮劑10－5010POG甘油單丙炔醚鎳整平劑、光亮劑5－305DEP1-二乙胺基丙-2-炔鎳整平劑、光亮劑1－101.5PDA丙炔基二乙胺甲酸鹽鎳整平劑、光亮劑2－203PS丙炔磺酸鈉鎳走位劑、抗雜劑10－10012ALO3炔醇基磺酸鈉鹽鎳走位劑、抗雜劑10－10012ALS丙烯基磺酸鈉鎳走位劑、輔光劑1000－5000120SPS羰基化合物磺酸鈉鹽鎳走位劑、輔光劑500－250060QS烷醇基羧酸化合物鎳輔助劑10－205UAS不飽和烷基磺酸鈉鎳走位、輔光劑300－300040BBI二苯磺酰亞胺鎳柔軟劑、抗雜劑100－100015ATPN羧乙基異硫脲內(nèi)鹽鎳走位劑、抗雜劑1－101US羧丙基異硫脲內(nèi)鹽鎳走位劑、抗雜劑10－203PN烷醇基磺酸鈉鹽鎳走位劑、抗雜劑50－50030BAS苯亞磺酸鈉鎳走位劑、抗雜劑20－10030IUP3-異硫脲基丙酸鹽酸鹽鎳走位劑、抗雜劑2－202SSO3羥烷基磺酸鈉鹽鎳走位劑、抗雜劑2－202PPS-OH吡啶-2-羥基丙磺酸內(nèi)鹽鎳整平劑50－50030PPS1-（3-磺丙基）吡啶內(nèi)鹽鎳整平劑20－20010DC-EHS2-乙基已基硫酸鈉鎳低泡潤(rùn)濕劑50－2502A-BP磺基丁二酸酯鈉鹽鎳低泡潤(rùn)濕劑200－100010A-MP磺基丁二酸二乙酯鈉鹽鎳低泡潤(rùn)濕劑20－2002A-YP磺基丁二酸二戊酯鈉鹽鎳低泡潤(rùn)濕劑20－2002DRO聚氧乙烯烷基酚醚硫酸鈉鹽鎳高泡潤(rùn)濕劑20－040010深圳的吉鴻昌化工也是一個(gè)在鍍鎳光亮劑及其中間體制造上很有技術(shù)實(shí)力的單位，鍍鎳中間體亦有近廾種，供給國(guó)內(nèi)、外客戶。

地處河北的金日化工有限公司是一個(gè)依托天津技術(shù)力量生產(chǎn)電鍍特種助劑而著稱的企業(yè)，它為第一代、第二代氯化鉀鍍鋅提供了大量載體，最近引進(jìn)意大利氣相反應(yīng)裝置，生產(chǎn)鎳光亮劑中用量較大的BEO、BMP等，毫無疑問，這對(duì)提高鍍鎳中間體的品質(zhì)會(huì)大有好處。

幾個(gè)公司的實(shí)例足以看出我國(guó)電鍍光亮劑、中間體制造技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步。但是我們還要清醒地看到，德國(guó)、美國(guó)化工原材料品質(zhì)好，制造、控制設(shè)備先進(jìn)，檢測(cè)分析手段齊全。在Ni，Cu，Zn中間體工業(yè)化過程中一系列的分離，提純技術(shù)有待我們?nèi)スタ?。擁?00位博士研發(fā)的BASF公司，決不是我國(guó)一般企業(yè)的技術(shù)，設(shè)備水平所能競(jìng)爭(zhēng)得了的。但是各發(fā)揮其長(zhǎng)、避其短，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中都會(huì)找到正確的自身的定位。2.4鍍鉻

裝飾性鍍鉻是鍍鉻的主體，其次是硬鉻、微孔鉻和黑鉻。為了減少六價(jià)鉻對(duì)環(huán)境的污染，除部分工廠使用進(jìn)口鍍鉻添加劑以外，多數(shù)工廠均使用國(guó)產(chǎn)稀土鍍鉻添加劑，有效地提高了鍍鉻層的光亮度和覆蓋能力，并可在較低的陰極電流密度（5~15A/dm2）和溫度（25~35℃）下生產(chǎn)。既減少了環(huán)境污染又降低了生產(chǎn)成本。為了提高鍍鉻的電流效率，Atotech在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用HEEF25工藝在重慶及周邊地區(qū)市場(chǎng)較大。值得提出的山西天星科技有限公司最新推出CH鍍鉻添加劑硬鉻工藝，上海永生助劑廠亦推出了3HC-25高效鍍鉻添加劑。這些均應(yīng)是類似HEEF25的第三代鍍鉻添加劑。它們的共同特點(diǎn)是：陰極電流效率高達(dá)22~27%，不含F(xiàn)，不腐蝕基體；覆蓋能力強(qiáng)，HV亦高達(dá)1000以上，既可用于鍍硬鉻亦可用于鍍微裂紋鉻，配合雙層或叁層鎳工藝，用于汽車或摩托車減震器的電鍍，已開始在機(jī)械行業(yè)獲得應(yīng)用。廣東達(dá)志化工一直在推廣AB鉻（即一種自調(diào)整傻瓜型的鍍鉻），用戶反應(yīng)尚好。

為了防止鉻霧對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染很多鍍鉻工廠采用F53、FC-80合F鉻霧抑制劑。武漢德孚化工是一個(gè)專門生產(chǎn)含F(xiàn)或半F化合物的F產(chǎn)品公司，也有很多適用于電鍍的含F(xiàn)表面活性劑。為了消除Cr6+的毒害，電鍍工作者從工藝改革著手（推廣代鉻鍍層三價(jià)鉻鍍鉻），近年來廣東許多工廠悄悄興起三價(jià)鉻鍍鉻。這里不妨用大一點(diǎn)的篇幅介紹給同仁們。

三價(jià)鉻鍍鉻工藝

鉻具有優(yōu)良的裝飾性和功能性。然而，六價(jià)鉻危害巨大。世界衛(wèi)生組織、歐洲和美國(guó)等越來越密切關(guān)注六價(jià)鉻的危害，不斷降低六價(jià)鉻廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)。從1997年起，歐洲和北美規(guī)定六價(jià)鉻在空氣中的最大含量為0.001mg/m3,電鍍廢水中六價(jià)鉻每月日平均含量小于1.71mg/L。各國(guó)研究者也紛紛指出，研究和發(fā)展代六價(jià)鉻電鍍的工藝或鍍層熱在必行。

三價(jià)鉻電鍍作為最重要、最直接有效的代六價(jià)鉻電鍍工藝，無論從工藝性能或環(huán)境保護(hù)上都比六價(jià)鉻電鍍具有無可比擬的優(yōu)越性，研究其從裝飾性和功能性上取肛六價(jià)鉻電鍍已是刻不容緩。盡管對(duì)三價(jià)鉻研究從沒停止過，但直到七十年代才取得突破性進(jìn)展，成功推出三價(jià)鉻電鍍的產(chǎn)品和工藝。

真正意義上獲得生產(chǎn)應(yīng)用的是1974年Albright&Wilson公司推出的Alecra-3工藝和稍后改進(jìn)型的Alecra-3000工藝。該工藝以甲酸鹽作絡(luò)合劑，配合其它成份，如主鉻鹽、導(dǎo)電鹽、潤(rùn)濕劑等，在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下可以獲得3μm以下的三價(jià)鉻鍍層，鍍層耐蝕性、硬度不差于六鉻鍍層。七十年代OMI公司對(duì)甲酸鹽體系三價(jià)鉻鍍鉻時(shí)如何增加走位能力、消除金屬雜質(zhì)離子的干擾，如何抑制鍍液中的六價(jià)鉻的生成申請(qǐng)了一系列的專利。與此同時(shí)，該公司還提出使用鐵氧體陽極與石墨陽極配合可抑制Cr3+在陽極氧化成Cr6+。而此前的研究者均采用石墨作陽極，Cr3+在陽極氧化成Cr6+難以避免，從而限制三價(jià)鉻鍍液長(zhǎng)期穩(wěn)定的使用。

IBM公司則選擇了不同的體系進(jìn)行三價(jià)鉻電鍍的研究。該公司以高氯酸鹽作主鹽，硫氰酸鹽作絡(luò)合劑開始研究，之后又對(duì)以硫酸鉻或氯化鉻作主鹽，硫氰酸鹽為主絡(luò)合劑，氨基酸為輔絡(luò)合劑，主鹽濃度甚至可低達(dá)0.03mol/L的三價(jià)鉻電鍍體系進(jìn)行了研究。同時(shí)，該公司還推出了全硫酸鹽體系的雙槽電鍍工藝，利用離子滲透性薄膜分開電解液為陰極室和陽極室，陽極液為三價(jià)鉻鍍液，陽極液為硫酸或硫酸鹽。雙槽電鍍方法既可以避免有害氣體（如鹵氣）的析出，又可以杜絕Cr3+在陽極氧化成為Cr6+，同時(shí)還為陽極材料的選擇提供了方便。若添加含S化合物于上述電解液中，則可增加沉積速度，控制鍍?nèi)〔煌穸鹊腻儗印?/p>

進(jìn)入八十年代以后，Atotech對(duì)甲酸體系三價(jià)鉻鍍鉻進(jìn)行了詳細(xì)的研究，就電鍍時(shí)如何利用陽離子交換樹脂去除金屬雜質(zhì)、再生三價(jià)鉻鍍液申請(qǐng)了專利。Canning公司結(jié)合自己的研究成果申請(qǐng)了涂層陽極在三價(jià)鉻電鍍中的應(yīng)用專用。國(guó)際鉛鋅研究機(jī)構(gòu)主要致力于以次磷酸鹽作絡(luò)合劑時(shí)，添加F-改善低溫鍍性，提高電流效率，添加硫化物提高鍍速，三價(jià)鉻鍍后處理以及三價(jià)鉻鍍黑鉻等方面的研究。

三價(jià)鉻鍍鉻不易鍍?nèi)『胥t，其主要原因有以下幾點(diǎn)：（1）鍍液PH值，特別是陰極表面附近層的PH值的升高導(dǎo)致形成Cr(OH)3膠體，阻礙三價(jià)鉻鍍層的繼續(xù)增厚；（2）Cr3+的水解產(chǎn)物發(fā)生羥橋、聚合反應(yīng)，形成高分子鏈狀凝聚物吸附在陰極，阻礙Cr3+的還原；（3）Cr3+還原的中間產(chǎn)物Cr2+的富集，對(duì)Cr3+羥橋反應(yīng)引發(fā)和促進(jìn)作用；（4）持續(xù)電解過程中Cr3+的活性絡(luò)合物的逐步減少和消失。Sharif等在氨基乙酸體系中采用提高鍍液循環(huán)速度、降低PH值、提高活性絡(luò)合物濃度等方法可實(shí)現(xiàn)以100～300μm/hr的速度鍍?nèi)∪齼r(jià)鉻的厚鍍層；Ibrahim等則在以尿素作絡(luò)合劑的三價(jià)鉻鍍鉻的體系中，通過添加甲醇和甲酸，可以以50～100μm/hr的速度鍍?nèi)∪齼r(jià)鉻；Hong等則采用雙槽電鍍工藝，通過添加三種羧酸作絡(luò)合劑，鍍?nèi)×?0～450μm厚性能良好的三價(jià)鉻鍍層；美國(guó)商業(yè)局和Atotech公司也分別鍍?nèi)×撕穸?00～450μm的三價(jià)鉻鍍層。

三價(jià)鉻厚鉻鍍層一般均有裂紋，但未貫穿基底，鍍層中往往夾雜有C等雜質(zhì)元素，呈現(xiàn)非晶或微晶結(jié)構(gòu)。鍍層一般耐蝕性較好，硬度在600～900Hv之間，若經(jīng)適當(dāng)溫度的熱處理，硬度可增加到1200～1800Hv，耐磨性也大大增強(qiáng)，能較好地滿足鍍硬鉻的要求。

三價(jià)鉻電鍍工藝發(fā)展至今，其裝飾性電鍍工藝研究已經(jīng)進(jìn)入逐漸完善成熟的時(shí)期，生產(chǎn)應(yīng)用不斷擴(kuò)大。國(guó)外著名的電鍍吳加劑研究和銷售公司，如Atotech、MacDermid等都相繼在中國(guó)推出了三價(jià)鉻電鍍工藝。廣東地區(qū)許多的電鍍廠由于環(huán)保監(jiān)管力度的不斷加大而對(duì)三價(jià)鉻電鍍?cè)絹碓礁信d趣，但由于進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格較高、工藝不夠穩(wěn)定等原因，大規(guī)模的推廣應(yīng)用仍有困難。而在三價(jià)鉻鍍硬鉻方面，據(jù)報(bào)道北美已有超過30%的工廠開始使用三價(jià)鉻代替六價(jià)鉻來電鍍，國(guó)內(nèi)則尚未見報(bào)道。由此可見，三價(jià)鉻電鍍?cè)趪?guó)外的研究和發(fā)展都遙遙領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)。而隨著國(guó)外三價(jià)鉻電鍍工藝成功進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，六價(jià)鉻電鍍?cè)絹碓绞芟拗啤Ｈ齼r(jià)鉻電鍍?cè)谶@種外逼內(nèi)需的強(qiáng)力拉動(dòng)下，必定又會(huì)掀起一股新的研究和應(yīng)用熱潮。3合金電鍍3.1高耐蝕鋅合金電鍍工藝鋅合金是指以鋅為主要成分并含有少量其它金屬的合金。目前已用于生產(chǎn)的二元鋅合金有：Zn-Ni，Zn-Co，Zn-Fe，Sn-Zn。Zn-Ti，Zn-Cr，Zn-P，Zn-Mn等還在開發(fā)研制試應(yīng)用中，鋅合金具有良好的防護(hù)性能，故常稱之為高耐蝕合金鍍層，其中研究的比較多，且應(yīng)用比較廣泛的主要是鋅和鐵族金屬形成的合金，即鋅-鎳、鋅-鈷和鋅-鐵。鐵族金屬的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相近，它們與鋅形成合金的共沉積特性也很相似。從電極電位來看，鐵族金屬的電位比鋅正的多，但在共沉積時(shí)，鋅比鐵族金屬容易沉積而優(yōu)先沉積，這種沉積稱為異常共沉積。其原因是當(dāng)鋅與鐵族金屬在陰極表面共沉積時(shí)，隨著陰極表面H2的析出，使表面pH升高，在陰極表面生成了氫氧化鋅膠體薄膜，致使鐵族金屬離子在陰極表面受到抑制而難以沉積，于是鋅在陰極表面優(yōu)先析出。3.1.1電鍍鋅-鐵合金工藝及鈍化處理已獲得工業(yè)應(yīng)用的鋅-鐵合金有兩種：一種是含鐵量高的（10%~25%或更高）合金，該鍍層不易鈍化，易磷化處理，對(duì)油漆有良好的結(jié)合力，多用于鋼板和鋼帶的表面處理，作為電泳漆的底層；另一種是含微量鐵的鋅-鐵合金，鍍層易鈍化，耐蝕性能優(yōu)良，特別經(jīng)過黑色鈍化，其耐蝕性有很大提高。鋅-鐵合金工藝也可分為酸性和堿性兩種類型，合金鍍層含鐵量一般在0.2%~0.7%之間，鍍液中三價(jià)鐵離子不能含量過高，否則會(huì)降低陰極電流效率，結(jié)晶粗大。以下僅介紹低鐵含量電鍍工藝。3合金電鍍

3.1高耐蝕鋅合金電鍍工藝

3.1.2電鍍鋅-鎳合金工藝及鈍化處理

堿性鋅鎳合金的工藝特點(diǎn)：

1)鎳含量穩(wěn)定，鍍層中鎳含量一般為8－10%。

2)合金鍍層光亮，可直接鈍化。

3)耐蝕性優(yōu)異，8μm的鋅鎳合金鍍層，經(jīng)彩色鈍化后能耐NSS試驗(yàn)1000小時(shí)，不生白銹，2000小時(shí)未見紅銹。

4)經(jīng)100°C烘烤一小時(shí)后，在NSS試驗(yàn)中出現(xiàn)白銹時(shí)間在300小時(shí)以上。**堿性鋅鎳合金工藝組

成含

量工

藝

條

件氧化鋅（g/L）氫氧化鈉（g/L）硫酸鎳（g/L）絡(luò)合劑（NZ－918C）g/L添加劑（NZ－918A）ml/L光亮劑（NZ－918B）ml/L8—1250—1206—1050—1004—64—6溫度

15～35°C陰極電流密度：

DK=0.5～5.0A/dm2陽極：鋅、鍍厚鎳鋼板、鎳板陰、陽極面積比：=1:1.5～2**堿性鋅鎳合金鈍化工藝白色鈍化彩色鈍化白色鈍化劑（NZ－918F）75g/L彩色鈍化劑（NZ－918E）25～35ml/L鈍化時(shí)間性

30～60秒30～60秒pH值

1.1～1.51.9～2.3溫度

25～35°C55～65°C攪拌

工件移動(dòng)或無油壓縮空氣攪拌**系武漢材保電鍍技術(shù)生產(chǎn)力促進(jìn)中心工藝

堿性鋅鎳合金及鈍化工藝多年來一直在汽車工業(yè)，煤礦井下支架，軍用野戰(zhàn)輸油管線、電子產(chǎn)品（磁性材料）、電力輸變電支撐架等產(chǎn)品上獲得應(yīng)用.

3.2代鉻工藝採(cǎi)用錫鈷鋅合金電鍍作代鉻鍍層,近幾年來在廣東地區(qū)獲得廣泛應(yīng)用。代鉻電鍍工藝,鍍層色澤和耐蝕性可與鉻媲美,能源消耗比鍍鉻低，鍍液的深鍍能力遠(yuǎn)勝于鍍鉻,用于小零件的常規(guī)滾鍍生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。代鉻電鍍工藝的工藝流程通常為:已鍍好底層的鍍件(包括酸性光亮銅、光亮鎳、鎳鐵、銅錫合金或鋅銅合金等等)→水洗→弱酸活化→水洗→代鉻電鍍→水洗→鈍化→水洗→干燥→檢驗(yàn)→成品。典型的工藝配方和操作條件:代鉻開缸劑320毫升/升代鉻補(bǔ)給1號(hào)90毫升/升代鉻穩(wěn)定劑50毫升/升代鉻補(bǔ)給3號(hào)10毫升/升(需更藍(lán)亮鍍層時(shí)才加入)pH值(可用磷酸或氫氧化鈉調(diào)整)11.5～12.0溫度40～50℃陽極1Cr18Ni9Ti少量純鋅板(約占陽極總面積1/5)電流密度掛鍍時(shí)0.5～2A/dm2滾鍍時(shí)60～100A/桶陰極移動(dòng)25～30次/分滾桶轉(zhuǎn)速4～6轉(zhuǎn)/分代鉻電鍍?nèi)芤汉卸喾N金屬鹽、絡(luò)合劑、緩沖劑和光亮劑。代鉻添加劑系列中每個(gè)品種的pH值都不相同，例如：代鉻補(bǔ)給1號(hào)pH值12～13，代鉻補(bǔ)給2號(hào)pH值2～3，代鉻開缸劑pH值7～8，代鉻穩(wěn)定劑pH值8～9，所以把多種金屬鹽、多種絡(luò)合劑等，不同的pH值溶液混合在一起，極容易引起鍍液混濁沉淀。配制時(shí)必須注意加料順序。在生產(chǎn)過程中鍍液輕微混濁是正?，F(xiàn)象，對(duì)鍍液光亮度影響不大。但是，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重混濁，鍍液變成乳白色狀，則鍍層易變成灰白色或暗色，即使再添加其它補(bǔ)給劑，也難以鍍出蘭白光亮的代鉻鍍層。必須及時(shí)處理。產(chǎn)生混濁的原因，主要是錫鹽水解或生成氫氧化鈷沉淀。當(dāng)穩(wěn)定劑含量不足或金屬離子濃度過高，或者pH值不當(dāng)和溫度過高都會(huì)加快鍍液混濁。另外，加入2號(hào)補(bǔ)給劑過多，鈷鹽濃度升高，絡(luò)合劑濃度不足，亦會(huì)出現(xiàn)氫氧化鈷沉淀，同時(shí)觸發(fā)錫鹽水解，導(dǎo)致出現(xiàn)粉紅色氫氧化鈷和白色的偏錫酸沉淀物。工藝條件控制和常見故障鍍液的溫度對(duì)鍍層外觀影響較大，在38～45℃鍍層呈光亮鉻白色，溫度低，色澤偏暗，類似不銹鋼色；溫度高，鍍層有霧狀或亞白色，同時(shí)也加速錫鹽水解，產(chǎn)生混濁，故溫度不宜超過55℃。代鉻電鍍滾桶轉(zhuǎn)速宜在3～4轉(zhuǎn)/分左右。較慢的轉(zhuǎn)速有利于增加鍍液的分散能力和深鍍能力，鍍出白亮鍍層；若轉(zhuǎn)速過快，代鉻層質(zhì)量變差，有漏鍍和鍍層發(fā)黃等毛病。代鉻電鍍要用正式的1鉻18鎳9鈦不銹鋼板作陽極，如果用不銹鐵或鐵板，陽極會(huì)發(fā)生溶解，鍍層容易發(fā)黃。3.3玫瑰金電鍍工藝玫瑰金電鍍工藝：是九十年代末流行的電鍍工藝。玫瑰金工藝可以獲得流行的玫瑰金色，色澤鮮艷、均勻，具有極好的裝飾效果。成熟的玫瑰金電鍍工藝應(yīng)工藝穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，溶液的深鍍能力和均鍍能力優(yōu)異，成本較低。常見的玫瑰金電鍍工藝的配方和工藝條件：玫瑰金鹽50克/升氰化鈉50克/升溫度45℃~55℃時(shí)間40秒~2分鐘電流密度0.5~5A/d㎡陽極不銹鋼板工藝流程除用鍍玫瑰金代替鍍仿金外，其余工藝與鍍仿金完全相同。玫瑰金中各主要成份和輔助成份均有嚴(yán)格比例，生產(chǎn)時(shí)不要加入任何金屬鹽或懸掛可溶性陽極，只要按消耗量添加補(bǔ)給劑，在工藝范圍內(nèi)便可獲得穩(wěn)定的色調(diào)。進(jìn)入玫瑰金槽的工件和掛具必須清洗干凈。帶入其它鍍液會(huì)嚴(yán)重影響玫瑰金效果。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成玫瑰金液報(bào)廢。3.4仿金電鍍工藝

在裝飾電鍍工藝中，仿金電鍍是應(yīng)用面最廣的電鍍工藝。燈飾、鎖具、吊扇、箱包、打火機(jī)、眼鏡架、領(lǐng)帶夾等各種制品雖然有著各式各樣的外表，但絕大部份仍然是金色鍍層，獲得金色外觀的方法很多，有鍍真金、鍍銅鋅、銅錫或銅錫仿金，著金色電泳漆，代金膠工藝等。其中仿金電鍍是普遍使用的工藝。

銅鋅、銅錫或銅鋅錫合金電鍍?nèi)芤褐凶畛Ｓ茫沧罘€(wěn)定的是氰化鍍液。國(guó)內(nèi)工廠一般都使用自己配制的合金電鍍?nèi)芤骸Ｍ赓Y工廠和一部份國(guó)內(nèi)工廠使用外國(guó)電鍍?cè)牧仙烫峁┑那嚆~鹽。其工藝配方和操作條件為：青銅鹽70～90g/L氨水1～2ml/L溫度35～45°CDK0.2～0.9A/dm2鍍液組成：Cu15～18g/LZn6～8g/L游離NaCN8～10g/L由于仿金鍍層在空氣中極易變色，因此，鍍后處理極為重要。首先要進(jìn)行鈍化處理。雖然使用含六價(jià)鉻的化學(xué)鈍化效果也不錯(cuò)，但堿性重鉻酸鉀的電解鈍化對(duì)防止仿金鍍層變色效果更好，獲得工廠的廣泛應(yīng)用。電解鈍化的工藝配方和操作條件為：名稱范圍仿金電解鈍化粉50～100克/升陰極電流密度1～1.5A/dm2pH值12.5～14.0溫度常溫陽極不銹鋼時(shí)間1～1.5分鐘電解鈍化時(shí)，鍍件作陰極。電解鈍化時(shí)，鍍件作陰極。

要注意保持陽極表面清潔，若陽極表面產(chǎn)生黑色膜，應(yīng)提出槽外經(jīng)水洗→酸洗→水洗干凈后，再放回鍍槽內(nèi)。

為保證鈍化質(zhì)量，槽液pH值應(yīng)不低于12.5，電流1A/dm2以上，如為恒電壓則5－6V。

鈍化后的工件必須經(jīng)過充分的水洗，再作切水和切油處理。其工藝流程如下：

仿金→水洗→水洗→電解鈍化→超聲波水清洗→水洗一次→切水→切油。

切水是用切水劑脫去工件表面的水份，因此工件表面變得不親水，切油是去掉工件表面的不親水的切水劑，然后烘干噴漆。

24K仿金電鍍，這里我要特別提到的是溫州技術(shù)創(chuàng)新的24K仿金電鍍。24K仿金電鍍不僅只是配方中絡(luò)物和銅、鋅、錫三元含量和溫度的優(yōu)選，而更重要是電流和時(shí)間的選擇，電流分三檔不同安培數(shù)，三檔電流受時(shí)間控制，拉開高、中、低陰極電流，先高后低、掛具不停地輕輕的晃動(dòng)，在電流作用下，鍍層由淡白→微黃→近24K金黃色，鍍出金色調(diào)和罩光漆烘干溫度相關(guān)。色澤近24K金色。漆烘干溫度要偏低，鍍層表面色澤應(yīng)略帶粉紅為最佳，經(jīng)罩光漆噴涂烘干冷卻后轉(zhuǎn)為24K金色。3.5黑色鍍層電鍍工藝

黑色鍍層電鍍工藝也是一種流行的僅次于仿金電鍍工藝的裝飾性電鍍工藝。常規(guī)的黑色鍍層是黑鎳，即鎳—鋅合金鍍層。近年來以鎳—錫為主要黑色鍍層獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，通常被稱為槍色鍍層或珍珠黑。武漢風(fēng)帆公司的槍黑電鍍工藝在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用廣泛。

它們用于光學(xué)儀器、軍工產(chǎn)品、輕工、日用五金產(chǎn)品的外觀裝飾和消光、吸熱等功能性用途。這兩種鍍層均較薄，本身無法對(duì)基體起到良好的防腐效果，都應(yīng)鍍有銅、鎳等中間鍍層，以改善其外觀及耐蝕性。鍍后往往還要涂油或上一層有機(jī)涂料來加以保護(hù)。

（1）鎳—鋅合金（黑鎳）

以鎳鋅合金為主的黑鎳中含鎳約40%-60%，鋅20%-30%，硫0%-15%，有機(jī)物10%左右，典型的工藝配方如下表：

Ni-Zn合金黑色鍍層工藝組成（g/L）及工藝條件12NiSO4·7H2O90—12076—100ZnSO4·7H2O40—6040—50(NH4)2SO420—30NiSO4·(NH4)2SO4·6H2O40—60NH4CNS25—3525—35H3BO325—3525—35PH5—64.5—5.5溫度°C30—3530—35DK（A/dm2）0.1—0.30.1—0.4在電鍍過程中，硫氰酸根離子中硫與鎳生成黑色的NiS。由于電流密度很低，所獲鍍層較脆，故不可能鍍得太厚，其鍍層光亮度，全靠底鍍層的光亮效果，底鍍層越亮，黑鎳層越顯黑，否則黑度下降。

（2）鎳-錫合金（珍珠黑鍍層）：Ni-Sn鍍層由于其黑色外觀而常被稱為槍色鍍層或珍珠黑鍍層。鍍層中一般含Ni35%、Sn65%，有時(shí)適當(dāng)加入Cu以增加鍍層硬度和改善外觀。

黑色Ni-Sn鍍層，主要是Ni和Sn在一定比例下加入發(fā)黑劑，含S、N化合物，如含硫氨基酸等。與黑色Ni-Zn鍍層一樣，Ni-Sn的黑色程度也往往取決于底鍍層的光亮效果，但一般來講，Ni-Sn鍍層的黑度略差于Ni-Zn鍍層。但這種色調(diào)十分莊重、典雅深受人們的喜愛，已廣泛用于日用五金、自行車、燈具、首飾等行業(yè)。

珍珠黑電鍍工藝分有氰和無氰兩類。氰化物鍍液較穩(wěn)定，黑色較均勻；無氰鍍液的絡(luò)合劑如果選擇適當(dāng)，也可獲得較好的效果。

下表是兩種工藝配方的例子：組成（g/L）及工藝條件12SnCL2·2H2O5010NiCL2·6H2O25075NiSO4·7H2O20K4P2O7250蛋氨酸5開缸劑200ml/L調(diào)黑劑10～15ml/LPH4.5～5.58.5溫度°C50～6550DKA/dm20.5～12Ni-Zn與Ni-Sn黑色鍍層均易變色，尤其是Ni-Zn鍍層更易變色，電鍍表面失光、黑度不勻，嚴(yán)重影響外觀。由于這類鍍層在鍍后脫水之前，接觸電鍍車間的有害氣體，極易變色，所以鍍后一定要進(jìn)行鈍化處理。以下鈍化液對(duì)Ni-Zn與Ni-Sn黑色鍍層防變色有較好效果。CrO33—5g/LpH2—4室溫10—20秒鈍代處理只能在短時(shí)間或工序間防止變色，因這類鍍層薄而脆，不耐磨、不耐用，為了提高其實(shí)用效果和使用壽命，經(jīng)鈍化后的黑色鍍層一般都要涂覆一層保護(hù)涂料。

OMI公司、新加坡獨(dú)資的臺(tái)州恩森公司推出的黑色Sn-Ni合金、黑色Sn-Co合金、白色代鉻Sn-Cr合金效果都較好，受到用戶青睞，典型的工藝流程如下：

1)無鎳流程

前處理→流水清洗×3→酸性光亮鍍銅→流水清洗×3→白色銅錫代鎳→流水清洗×3→→流水清洗×3→

→流水清洗×3→烘干→包裝

2）含鎳合金電鍍

前處理→流水清洗×3→酸性光亮鍍銅→流水清洗×3→全光亮鍍鎳→流水清洗×3→→流水清洗×3→

→流水清洗×3→烘干→包裝

3）雙色合金電鍍

前處理→流水清洗×3→酸性光亮鍍銅→流水清洗×3→全光亮鍍鎳→流水清洗×3→仿金電鍍→流水清洗×3→涂漆保護(hù)→酸活化→流水清洗×3→→流水清洗×3→退保護(hù)漆處理

→流水清洗×3→電泳漆或浸漆→烘干→包裝

4電子電鍍

4.1PCB電鍍簡(jiǎn)況

2000年我國(guó)PCB產(chǎn)值為36.35億美元，占全球PCB產(chǎn)值的8.7%，居世界第4位。在我國(guó)的PCB產(chǎn)值中，廣東占83.5%。因此，廣東地區(qū)PCB電鍍是一個(gè)極大的產(chǎn)業(yè)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，廣東PCB廠家僅磷銅一種原料，年消耗量達(dá)10000噸左右。大型PCB企業(yè)年消耗磷銅400-600噸，中型企業(yè)200-300噸。廣東地區(qū)一年需要PCB酸銅光亮劑達(dá)1000多噸。僅磷銅和酸銅光亮劑年銷售產(chǎn)值達(dá)到4-5億元。

PCB生產(chǎn)中涉及的表面處理工藝有脫脂、去孔內(nèi)壁沾污、活化處理、化學(xué)鍍銅、直接電鍍工藝、電鍍鉛錫合金、銅箔蝕刻、化學(xué)鍍鎳、金工藝等。因此需要大量的電鍍特殊化學(xué)品和普通的化學(xué)原材料，全部加起來達(dá)幾十億元人民幣。

目前PCB行業(yè)使用的特殊化學(xué)品90%以上為國(guó)際大公司如著名的美國(guó)公司MacDermind，ShipleyLeaRonal原德國(guó)公司Schering,schlotter等所壟斷，（現(xiàn)LeaRona為Shipley所兼并，Schering合并于Atotech,MacDermind兼并了英國(guó)Canning）。國(guó)內(nèi)僅少數(shù)幾家研究所和電鍍添加劑生產(chǎn)商的產(chǎn)品進(jìn)入為數(shù)不多的小型PCB企業(yè)。一方面是因?yàn)镻CB生產(chǎn)對(duì)所有原材料的要求十分嚴(yán)格，另一方面是因?yàn)镻CB的生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，價(jià)值昂貴，出現(xiàn)質(zhì)量問題后經(jīng)濟(jì)責(zé)任重大。因此國(guó)內(nèi)從事表面處理的研究所和電鍍添加劑生產(chǎn)企業(yè)只有加大投入，引進(jìn)專業(yè)高技術(shù)人才，添置專用儀器設(shè)備研究開發(fā)，才有可能進(jìn)入PCB這個(gè)市場(chǎng)潛力巨大的行業(yè)。

4.1.1傳統(tǒng)的PCB的電鍍

印制線路板（指雙面和多層）能形成工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，是得益于PCK公司在1963年專利發(fā)表的化學(xué)鍍銅配方和Shipley公司于是1961年專利發(fā)表的膠體鈀配方。它們是使通孔鍍得以成為自動(dòng)線運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是后來被廣泛接受的制作PCB的基礎(chǔ)工藝。

進(jìn)入90年代以來，傳統(tǒng)的以化學(xué)鍍銅為主體的孔化（PTH）工藝受到多方面的壓力和挑戰(zhàn)。

下面是傳統(tǒng)的制作PCB的流程:《缺》

化學(xué)鍍Cu溶液共同特點(diǎn)是：（1）都含有絡(luò)合劑或螯合劑，如酒石酸鉀鈉，EDTA以及EDTP；（2）化學(xué)鍍Cu的還原劑都采用甲醛；而穩(wěn)定劑又以氰化物為多。

絡(luò)合劑EDTA或EDTP的存在給廢水處理帶來極大的困難，甲醛是眾所周知的致癌物，傳統(tǒng)的化學(xué)鍍銅的另一缺點(diǎn)是：副反應(yīng)使化學(xué)鍍銅槽液維護(hù)和管理困難，從而導(dǎo)致化學(xué)鍍銅質(zhì)量問題。

化學(xué)鍍銅的成本往往由于未充分利用而相差很大。一個(gè)不連續(xù)生產(chǎn)的槽液的成本比一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)的槽液高幾倍。因此，化學(xué)鍍銅工藝一直是困擾PCB制造者的問題。

4.1.2直接電鍍技術(shù)出現(xiàn)和發(fā)展

進(jìn)入80年代后，歐美國(guó)家對(duì)環(huán)保制訂了更加嚴(yán)格的要求，特別是對(duì)有毒害的甲醛以及難處理的螯合劑的排放。迫使大多數(shù)溶液供應(yīng)商尋找代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)鍍銅實(shí)現(xiàn)孔金屬化的新方法。直接電鍍技術(shù)及其產(chǎn)品經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的試用，取得PCB生產(chǎn)廠家的認(rèn)可，是在90年代中期。

作為代替化學(xué)鍍銅的直接電鍍技術(shù)必須滿足以下條件：

（1）在非導(dǎo)體包括環(huán)氧玻璃布、聚酰亞胺、聚四氟乙烯等孔壁基材上，通過特殊處理形成一層導(dǎo)電層，以實(shí)現(xiàn)金屬電鍍。同時(shí)還必須保證鍍層與基體具有良好的結(jié)合力。

（2）形成導(dǎo)電層所用的化學(xué)藥水對(duì)環(huán)境污染小，易于進(jìn)行“三廢”處理，不會(huì)再造成嚴(yán)重污染。

（3）形成導(dǎo)電層的工藝流程越短越好，而且要求操作范圍應(yīng)較寬，便于操作與維護(hù)。

（4）能適應(yīng)各種印制板的制作。如高板厚/孔徑比的印制板，盲孔印制板，特殊基材的印制板等。

目前世界上直接電鍍技術(shù)的材料來分類可以歸納為三大類型：第一類是以膠體鈀工藝在非導(dǎo)體表面產(chǎn)生Pd導(dǎo)電金屬薄層的技術(shù)，第二類是以導(dǎo)電高分子材料為導(dǎo)電層的所謂MnO2接枝技術(shù)；第三類是以碳或石墨懸浮液涂布薄膜為基礎(chǔ)的直接電鍍技術(shù)。

4.1.3印制板電鍍多種表面涂復(fù)工藝流程實(shí)例

印制板在制作過程中，為了達(dá)到板面的要求，需選用多種表面涂覆工藝，如：孔金屬化、鍍銅、鍍鎳、鍍金、化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍金、有機(jī)助焊保護(hù)膜以及電鍍錫基合金等。這些表面涂覆層的質(zhì)量直接影響到印制板的質(zhì)量，如：外觀、可焊性、耐蝕性、耐磨性等性能。

印制板的表面涂復(fù)工藝作一個(gè)不完全總結(jié)：

1）孔金屬化：可以選用化學(xué)沉銅工藝，也可以用直接鍍銅工藝?？捉饘倩院蟮挠≈瓢澹砻驽冇?～8μm的金屬銅。

2）熱風(fēng)整平或熱熔工藝：

工藝流程如下：

酸性除油→微蝕→活化→鍍銅→鍍錫鉛→去膜→蝕刻→退錫鉛→涂阻焊層→熱風(fēng)整平

或：酸性除油→微蝕→活化→鍍銅→鍍錫鉛→去膜→蝕刻→浸亮→熱熔。

3）板面鍍金工藝：

工藝流程如下：

酸性除油→微蝕→活化→鍍銅→鍍鎳→鍍金→去膜→蝕刻

4）插頭鍍金：

工藝流程如下：

酸性除油→微蝕→活化→鍍低應(yīng)力鎳→預(yù)鍍金→鍍金

5）有機(jī)助焊保護(hù)膜：

工藝流程如下：

酸性除油→微蝕→活化→浸有機(jī)助焊保護(hù)膜

6）化學(xué)鍍鎳金：

工藝流程如下：

酸性除油→微蝕→預(yù)浸→鈀活化劑→后浸→化學(xué)鍍鎳→化學(xué)浸金→化學(xué)鍍厚金

7）去沾污工藝：雙層板或多層板在孔金屬化之前，去除孔內(nèi)環(huán)氧樹脂沾污，保證孔金屬化質(zhì)量。其工藝流程是：

溶脹→去膠渣→中和。

可見電鍍、化學(xué)鍍、置換鍍：鍍前、鍍后處理技術(shù)在電子電鍍行業(yè)十分活躍。

4.1.4印制板電鍍技術(shù)的最新進(jìn)展

早期印刷線路板的最終表面精飾大都采用熱浸錫鉛合金焊料的熱風(fēng)整平（HASL）工藝。由于熱浸的溫度高（約250℃），表面安裝的零件都必須具備耐高溫性能，而且熱浸后的焊料雖經(jīng)熱風(fēng)整平，其表面仍然凹凸不平，不適合于表面貼裝（SMT）新工藝的實(shí)施，也不能用于鋁線鍵合（AluminiumWireBonding）。因此，近年來人們集中精力大力開發(fā)可在低溫操作，又能獲得表面十分平整的即可焊又可鍵合的新型替代HASL工藝，并取得了明顯的效果，正在生產(chǎn)上迅速推廣。

目前可成功取代HASL工藝的新技術(shù)有：

①電鍍鎳/電鍍軟金，它主要用于金線鍵合（GoldWireBonding），但要求全線路要導(dǎo)通。

②化學(xué)鍍鎳/置換鍍金（EN/IG），也稱化學(xué)鍍鎳金，它適于焊接和鋁線鍵合，因全程采用化學(xué)鍍，線路不必事先導(dǎo)通即可施鍍。

③化學(xué)鍍鎳/化學(xué)鍍鈀/置換鍍金（EN/EP/IG），早期的目的是用廉價(jià)的鈀取代金，然而近年來鈀的價(jià)格遠(yuǎn)超過金（約3倍），因此應(yīng)用越來越少。

④化學(xué)鍍鎳/置換鍍金/化學(xué)鍍金，它適于焊接以及金線、鋁線的鍵合。

⑤有機(jī)焊接保護(hù)劑（OrganicSolderabilityPreserative，OSP），它適于1至2次重熔（Reflow）的焊接，但不能用于鍵合。

⑥置換鍍錫（IT），它是新興的工藝，鍍層十分平整，厚度只有1μm，但焊接性能優(yōu)良，可通過去155℃烘烤4小時(shí)及3次重熔，可完全取代HASL，但不適于鍵合。

⑦置換鍍銀（IS），這是最新最好的工藝。鍍層十分平整，厚度僅0.2~0.3μm，可通過155℃烘烤4小時(shí)及3次重熔，同時(shí)適于鋁線鍵合，是一種價(jià)廉物美的取代HASL及化學(xué)鍍鎳金（EN/IG）的新技術(shù)。它特別適于高密度細(xì)線（“＜0.02”＝和細(xì)孔印制板，如BGA、COB板的應(yīng)用。

4.2電子元器件和接插件的電鍍

4.2.1電子元器件和接插件電鍍簡(jiǎn)況

由于電腦、手機(jī)、電視等電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，促進(jìn)了電子元器件的增長(zhǎng)。各種表面處理先進(jìn)工藝得到推廣和應(yīng)用。

20世紀(jì)80年代以來，電子產(chǎn)品的小型化、復(fù)雜化、輕量化、多功能、高可靠、長(zhǎng)壽命促進(jìn)了片式電子元器件（如，片式電阻、片式電容、片式電感等）的生產(chǎn)和發(fā)展，導(dǎo)致了第四代組裝技術(shù)即表面貼裝技術(shù)（SMT）的出現(xiàn)。僅以手機(jī)為例，2000年產(chǎn)量為1500萬部，按每部手機(jī)使用500個(gè)片式元器件計(jì)，需75億只（2000年世界片式元器件市場(chǎng)約7000億只，我國(guó)片式元器件約1000多億只）。廣東風(fēng)華高新科技集團(tuán)有限公司2002年實(shí)現(xiàn)銷售收入50億元，出口創(chuàng)匯3億美元，成為新型電子元器件科研、生產(chǎn)、出口基地。生產(chǎn)片式元器件（電阻、電容、電感）達(dá)600億只。

我國(guó)接插件的基材有鐵（低檔），黃銅、磷銅、紫銅、鐵青銅等材料，廣泛應(yīng)用酸性光亮易，如黃巖螢光化學(xué)有限公司生產(chǎn)的SS820一直應(yīng)用到至今，亦有不少工廠使用新一代的如復(fù)旦大學(xué)的161鍍易工藝，南京大學(xué)研制的鍍Sn工藝。

廣東的電子工廠應(yīng)用ATotech的161工藝為多。最近很多電子工廠改為烷基磺酸鍍（光亮與亞光都有）。鍍都是氰化物厚工藝，用OMI的2#厚和復(fù)旦大學(xué)的FB-1，F(xiàn)B-2最多。由于對(duì)品質(zhì)要求高，所有的鍍Sn，鍍Ag均施加后處理工藝，如Sn的保護(hù)，Ag的保護(hù)（防變色處理）。產(chǎn)品大多數(shù)是美國(guó)、德國(guó)、臺(tái)灣的產(chǎn)品。還有些接插件，電子零件要求鍍金，大多采用酸性Au工藝，厚度不等，從0.05μm到1μm。

有的電子電鍍工廠設(shè)備齊全，采用法國(guó)蔡偉元公司的專用滾鍍機(jī)，德國(guó)β-射線測(cè)厚儀，可焊性測(cè)量裝置、鹽霧、濕熱箱、大功率脈沖電鍍電源，比從事普通電鍍的加工廠裝備強(qiáng)多了。

這里要提到的電子元器件與接線端中電鍍發(fā)展用RealtoReal的選擇性電鍍，僅浙江寧波就有25條電子電鍍自動(dòng)線。我國(guó)深圳、東莞、上海郊區(qū)的松江、江蘇昆山、浙江寧波樂清等地電子電鍍十分發(fā)達(dá)。

高速鍍Sn-Pb、高速鍍Sn、厚金等工藝均獲得普遍應(yīng)用，卷對(duì)卷的自動(dòng)線多為臺(tái)灣、香港所造，添加劑大多數(shù)是使用進(jìn)口的。

4.2.2微電子元器件電鍍

在片式元器件的生產(chǎn)工藝中，表面處理占有十分重要的地位。用于貼裝焊接在印刷電路板上的元器件的端電極需要用三層鍍技術(shù)來制作，其電鍍生產(chǎn)線（震動(dòng)鍍）技術(shù)和電鍍?cè)牧暇鶑膰?guó)外進(jìn)口。其中最外層鉛錫合金電鍍工藝是采用低污染，低酸度的甲基磺酸體系，德國(guó)Schlotter公司是世界上著名的鍍Sn、Sn-Pb公司，直到近年來才逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

無引線片式電子元件（電容、電阻、電感）的生產(chǎn)中，最后一道工序是通過三層鍍制作元件的端電極。因此，三層鍍技術(shù)及鍍液材料的性能直接而又重要是影響元件的性能，如電性能、焊接性能等等。

片式電子元件的三層鍍是制作電子元件端電極的重要工序。片式元件在貼片安裝后通過波峰焊將電子元件端電極與線路結(jié)合成一體。因此，三層鍍的好壞直接影響元件的性能。三層鍍的第一層由銀漿燒成制作，其作用是將元件疊層中的電極引出，制成端電極。第二層是在銀層上電鍍鎳，其作用是封閉銀層，保護(hù)銀層在以后的焊接等工序中不受影響。第三層是電鍍錫（鉛），其作用主要是保證元件的優(yōu)良焊接性能。因此，在三層鍍中實(shí)際上電鍍只有二層。

在燒結(jié)的銀電極上電鍍鎳，目的是保護(hù)銀層。要求具有低應(yīng)力的鎳鍍層（當(dāng)然最佳是零應(yīng)力）。否則，電鍍鎳后，會(huì)由于鎳鍍層的應(yīng)力作用而將銀層從瓷體上剝開，而破壞了端電極。氨基磺酸鍍鎳體系是所有鍍鎳體系中能獲得低應(yīng)力鍍層的最理想的體系，而且還具有電鍍速度快，鍍液分散能力好的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外用于片式元件三層鍍的體系中，較多采用了氨基磺酸鹽體系。為了確保鍍鎳層內(nèi)應(yīng)力小，除了電鍍工藝加以控制之外，還控制電鍍參數(shù)，如50～55°C的電鍍溫度，4.0～4.5的PH值，控制陰極電流密度等，此外，還加入降低應(yīng)力的添加劑。4.2.3鍍錫

我國(guó)的鍍錫工藝主要用于電子工業(yè)，仍以酸性光亮鍍錫使用最廣泛，主要組成是硫酸亞錫和硫酸，早期采用的是浙江黃巖螢光廠的SS—820，SS—821，早期鍍錫光亮劑大多數(shù)以TX-10、OP21為光亮劑載體，主光亮劑不是芐叉丙酮就是芳香醛還加入一定的抗氧劑幫助Sn2+穩(wěn)定，但生產(chǎn)了一段時(shí)間后，鍍液混濁，需要用水處理絮凝劑來清除水解生成的Sn4+。

南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)對(duì)酸性鍍錫光亮劑進(jìn)行了研發(fā)，技術(shù)上要求鍍液分散能力好，穩(wěn)定性高，長(zhǎng)期使用不渾濁，整平能力強(qiáng)，光亮速度快，容易管理，對(duì)工藝與鍍錫層的要求（1）可焊性良好：鍍錫件經(jīng)高溫老化或時(shí)效影響仍能保持良好的可焊性。（2）光亮電流寬廣：在寬廣的陰極電流密度范圍內(nèi)，鍍錫層均光亮，特別是在低電流區(qū)也應(yīng)光亮。（3）穩(wěn)定性能高，鍍錫電解液長(zhǎng)期使用無變濁之憂。如復(fù)旦大學(xué)的TB（普通型）和STB（專用型）酸性鍍錫添加劑，能與許多進(jìn)口鍍錫添加劑750，760，Atotech的161具有良好的兼容性，綜合性能上也接近國(guó)外產(chǎn)品的性能。它們可以較好地服務(wù)于電子工業(yè)的晶體管和印刷電路板等電子元器件的光亮鍍錫。

4.2.4甲基磺酸鍍錫鉛合金

錫鉛合金有優(yōu)良的可焊性、耐蝕性，在印刷板和電子元器件、接插件的電鍍生產(chǎn)中已應(yīng)用多年。過去一直應(yīng)用的氟硼酸鹽鍍液含氟并有強(qiáng)的腐蝕性，氟化物污水治理難度較大，含氟鍍液腐蝕陶瓷基板，近年來非氟體系鍍錫鉛合金發(fā)展很快。應(yīng)用最多的非氟體系是甲基磺酸體系。通過控制鍍液成分，可以得到含Sn90%或60%的錫鉛合金鍍層。

4.2.4.1甲基磺酸鍍錫鉛合金溶液的原材料

1）甲基磺酸：也稱甲烷磺酸，甲基磺酸分子式為CH3SO3H，市售的甲基磺酸多為70%的水溶液，外觀為無色或微黃色的透明液體。70%水溶液的比重約1.35，冰點(diǎn)-70℃，電導(dǎo)率0.076Ω·cm-1。

甲基磺酸在鍍液中提供可溶性錫鹽與鉛鹽的強(qiáng)酸性的穩(wěn)定介質(zhì)，絡(luò)合作用不明顯。由于Sn2+和Pb2+的電極電位很接近，很容易實(shí)現(xiàn)正常共沉積。

2）甲基磺酸亞錫：是作為鍍液中的主鹽，其分子式為Sn(CH3SO3)2。市售的甲基磺酸亞錫一般為無色或微黃色澄清的水溶液（含Sn300g/l，比重1.55），為維持Sn2+的穩(wěn)定，溶液中含有一定量的游離甲基磺酸。

3）甲基磺酸鉛：也是作為鍍液的主鹽，其分子式為Pb(CH3SO3)2。市售的甲基磺酸鉛為無色澄清水溶液，含Pb450g/l，比重（20℃）1.65。溶液中也含有一定量的游離甲磺酸。

4.2.4.2鍍液配方及操作條件

下表敘述了應(yīng)用甲基磺酸電鍍不同含Sn量的Sn-Pb合金和純Sn鍍層的配方及操作條件。用于印制板圖形電鍍的Sn-Pb合金，可以選擇90/10的Sn-Pb鍍層；如果蝕刻后還需熱熔的，則應(yīng)選60/40的Sn-Pb鍍層。鍍層應(yīng)是半光亮的、均勻、細(xì)致的鍍層。表甲烷磺酸鍍Sn-Pb工藝

Sn-Pb90/10Sn-Pb60/40純SnSn2+(以甲基磺酸鹽加入)

（g/l）Pb2+(以甲基磺酸鹽加入)

（g/l）甲烷磺酸

(g/l)添加劑*13～201.5～2.580～200適量13～205～1280～200適量15～20

80～200適量溫度

（℃）陰極電流密度

（A/dm2）陰極移動(dòng)

（m/min）SA:SK陽極15～301～8131～3：1Sn-Pb

9:1合金15～301～8131～3：1Sn-Pb6:4合金15～301～8

純Sn4.2.5無鉛釬焊電鍍工藝的發(fā)展

如上述，Sn-Pb釬焊鍍層是一種最為廣泛的用于電子零部件電鍍、印制電路板（PCB）電鍍及汽車工業(yè)內(nèi)部連線的鍍層。1996年日本統(tǒng)計(jì)，用于電子電鍍及汽車工業(yè)的鉛大約20，000噸/年，這對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來沉重的負(fù)擔(dān)。最近，歐洲、美國(guó)和日本已經(jīng)提出了工業(yè)上控制鉛使用量的新法律。世界各國(guó)正在努力開發(fā)Sn-Pb釬焊鍍層的新的替代鍍層。我國(guó)的電鍍工作者已經(jīng)注意到這一動(dòng)向，紛紛進(jìn)行預(yù)研工作

較為集中的研究對(duì)象是Sn-Bi（含Bi0.3-0.5%），Sn-Ag（含Ag3.5%），Sn-Cu（含Cu1.3%）三個(gè)合金工藝，還未投入工業(yè)應(yīng)用。（在日本Sn-Ag、Sn-Bi兩種釬焊合金已獲實(shí)際應(yīng)用）。5化學(xué)鍍鎳

化學(xué)鍍鎳以它優(yōu)良的鍍層性能，如硬度高、耐磨性、耐蝕性都很優(yōu)異，越來越為生產(chǎn)家所接受。以中磷化學(xué)鍍層為例，看看它的鍍層性能：磷含量

6-9%

(wt)顯微結(jié)構(gòu)

非晶態(tài)Ni-P合金，非磁性熔點(diǎn)

860-880°C硬度鍍態(tài)450-550VHN（45-48RCH）

熱處理后950-1050VHN結(jié)合力

鋼或鋁上結(jié)合強(qiáng)度400MPa以上，大大高于電鍍鎳、鉻內(nèi)應(yīng)力

鋼上內(nèi)應(yīng)力低于7MPa電阻率

約75μΩ.cm耐蝕性

6-8μm可通過5%NaCl24小時(shí)9級(jí)連續(xù)鹽霧試驗(yàn)。

化學(xué)鍍鎳工藝在國(guó)外發(fā)展了40余年，80年代達(dá)到開發(fā)研究與應(yīng)用高潮。目前化學(xué)鍍鎳工藝從溶液使用壽命到自動(dòng)控制和自動(dòng)補(bǔ)加都達(dá)到相當(dāng)高的水平，居于領(lǐng)先地位的Atotech，OMI，日本上村工業(yè)（株）、奧野制藥工業(yè)（株）都有系列化的商品出售。

我國(guó)化學(xué)鍍鎳的現(xiàn)代工藝及材料研究起步較晚，八十年代中期才起步，我國(guó)的高等學(xué)校、研究所投入不少人力和財(cái)力，使開發(fā)研究上升很快，一下躍升到第三代，第四代。即鎳鹽+次亞磷酸鈉+絡(luò)合劑+穩(wěn)定劑（第三代）。

鎳鹽+次亞磷酸鈉+復(fù)合絡(luò)合劑+穩(wěn)定劑+促進(jìn)劑+緩沖劑+潤(rùn)濕劑（第四代）。工藝性能基本上接近國(guó)際水平。

如哈爾濱工業(yè)大學(xué)的EN化學(xué)鎳和武漢材保所的HN625化學(xué)鍍鎳都有較高的研究深度和應(yīng)用面，但大多數(shù)在功能上的應(yīng)用為多，此外南京大學(xué)、北京科技大學(xué)、南京航空學(xué)院等都有相當(dāng)水平的工藝和材料。

國(guó)內(nèi)開發(fā)新的復(fù)合化學(xué)鍍鎳工藝，在還原劑研究上，應(yīng)用二甲胺基硼烷或硼氫化鈉，為Ni-B的工業(yè)化打下基礎(chǔ)，但在工藝的設(shè)備研究上與國(guó)外仍有較大差距。還沒有十分可靠的自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)補(bǔ)加裝置作為商品出售。限制了化學(xué)鍍鎳工藝的擴(kuò)大應(yīng)用。

最近幾年光亮化學(xué)鍍鎳工藝得到許多電鍍廠的青睞，浙江恩森公司從境外帶進(jìn)來的JS-934超光亮化學(xué)鍍鎳就是一個(gè)具有鍍速高，循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，鍍層外觀白亮的工藝，在深圳獲得大面積應(yīng)用，它的特點(diǎn)：

①溶液穩(wěn)定性好，可以循環(huán)使用，使用壽命達(dá)到8-10循環(huán)，1個(gè)循環(huán)的含義是每升鍍液將全部鎳鍍出再補(bǔ)充到原來的鎳含量稱為1M.T.O.。

②沉積速度快，達(dá)到18-30μm/hr，提高生產(chǎn)效率。

③鍍層外觀光亮，具有鏡面光澤。

④鍍層防腐性能高。

⑤對(duì)復(fù)雜零件具有優(yōu)異的均鍍能力。

⑥鍍層孔隙率低。

⑦操作簡(jiǎn)單，使用方便。

⑧優(yōu)異的耐磨性能，經(jīng)熱處理后鍍層硬度可達(dá)1050VHN。

化學(xué)鍍鎳適用于大多數(shù)材料的零部件，如鋼鐵、鑄鐵、鋁合金、銅及銅合金、不銹鋼、釹鐵硼粉末燒焙件、鈦合金以及塑料、陶瓷等非金屬材料。廣泛應(yīng)用在計(jì)算機(jī)的硬磁盤、石油機(jī)械、電子、汽車工業(yè)、辦公機(jī)器以及機(jī)器制造工業(yè)。

化學(xué)鎳目前在電鍍工廠主要應(yīng)用在：

①鋼制軸桿（打印機(jī)、掃描機(jī)、復(fù)印機(jī)等等）主要大量采用兩種工藝：

化學(xué)除油→電解除油→熱水→流水清洗×2→酸洗→流水清洗×2→去離子水→中（高）磷光亮化學(xué)鎳→清洗→鈍化→供干

→檢驗(yàn)→包裝

②鋁合金表面（電腦散熱片、硬盤等等）采用如下工藝：

常溫化學(xué)脫脂→流水清洗×2→熱脫脂→流水清洗×2→堿蝕→流水清洗×3→酸洗→流水清洗×2→一次浸鋅→流水清洗×2→20%硝酸→流水清洗×3→二次浸鋅→流水清洗×3→（1－5%）氨水預(yù)浸→預(yù)鍍化學(xué)鎳→流水清洗×2→純水洗→中（高）磷光亮化學(xué)鎳→流水清洗×3→鈍化→流水清洗×3

→吹干→烘干→檢驗(yàn)→包裝6典型通用產(chǎn)品的電鍍工藝

6.1鎖具、燈飾與裝飾五金的電鍍

鎖具、燈飾、裝飾五金的電鍍加工約有40～50%出口美國(guó)、西歐等地，高檔鎖具的電鍍加工過去幾乎被廣東中山小欖，以固力、華鋒的大企制鎖企業(yè)和溫州的高檔鎖具、燈飾、裝飾五金電鍍所包攬?，F(xiàn)在江蘇的無錫、昆山；山東青島等地都有高檔加工。浙江的永康上升最快，今年9月的國(guó)際五金博覽會(huì)又將形成新一輪五金新產(chǎn)品的開發(fā)。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、沿海地區(qū)，對(duì)國(guó)際市場(chǎng)電鍍加工的需求了解快，反應(yīng)快，因此對(duì)新鍍種、新工藝接受快、實(shí)踐也快，各種槍黑色、珍珠黑的合金，多類粒度的沙面鎳、多種色調(diào)的電鍍應(yīng)用十分流行。

鎖具、燈飾、裝飾五金件的基材大多為鋅合金、鋼鐵件和銅件

典型電鍍工藝如下：

（一）、鋅基合金壓鑄件

拋光→三氯乙烯除脂→上掛→化學(xué)除油→水洗→超聲波清洗→水洗→電解除油→水洗→酸鹽活化→水洗→預(yù)鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸鹽鍍銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮銅→回收→水洗→a)、或其他（b到e）

a)鍍黑鎳（或槍黑）→水洗→干燥→拉絲→噴漆→（紅古銅）

b)→鍍光亮鎳→回收→水洗→鍍鉻→回收→水洗→干燥

c)→仿金→回收→水洗→干燥→噴漆→干燥

d)→仿金→回收→水洗→鍍黑鎳→水洗→干燥→拉絲→噴漆→干燥→（青古銅）

e)→鍍珍珠鎳→水洗→鍍鉻→回收→水洗→干燥

（二）、鋼鐵件（銅件）

拋光→超聲波清洗→上掛→化學(xué)除油→陰極電解除油→陽極電解除油→水洗→鹽酸活化→水洗→預(yù)鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→酸性光亮銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗（紅古銅、鍍鉻、仿金、青古銅、珍珠鎳工藝與鋅基合金件相同）

6.2摩托車、汽車配件與鋼制家俱的電鍍

眾所周知，四川重慶及周邊地區(qū)是我國(guó)摩托車生產(chǎn)基地，此外浙江的溫嶺、山東濟(jì)南、河南洛陽等地都有相當(dāng)?shù)募庸ひ?guī)模，廣東地區(qū)高要實(shí)力摩托車配件廠規(guī)模很大，從化一帶電鍍摩托車另部件工廠很多，鋼制家俱廠的電鍍分布在廣州北部的花山，它們的基材都是鋼鐵，都采用多層電鍍工藝，對(duì)外觀、耐蝕性都有很高要求。

典型工藝如下：

拋光→上掛→陰極電解除油→水洗→酸電解→水洗→陽極電解除油→水洗→H2SO4活化→水洗→鍍半光亮鎳→全光亮鎳→回收→水洗×3→鍍鉻→回收→清洗×3→下掛→干燥

摩托車零件厚度要求：Ni20μm以上，Cr0.25μm

防腐要求：CASS試驗(yàn)，連續(xù)噴霧16小時(shí)，達(dá)7級(jí)

家具要求與摩托車零件相同，Ni層總厚度大約16-22μm

電位差：半光亮鎳與全光鎳之間的電位差為125～140mv

6.3衛(wèi)生潔具配件的電鍍

廣東開平是潔具的電鍍中心，此外溫州、福建晉江、泉州一帶臺(tái)資工廠都是高檔潔具配件電鍍加工地區(qū)，潔具基材大多以鋅合金為主，研磨十分講究，要求鍍層光亮度、整平性都很高。還有一部分潔具是黃銅基材，電鍍工藝與鋅合金相同（只是不需要鍍焦磷酸銅）

典型工藝如下：

鋅合金件：

拋光→三氯乙烯除脂→上掛→化學(xué)除油→水洗→超聲波清洗→水洗→電解除油→水洗→酸鹽活化→水洗→預(yù)鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸鍍銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮銅→回收→水洗→干燥→下掛→拋光→除臘→水洗→鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→鍍光亮鎳（有些要求高，也用多層Ni）→回收→水洗×3→鍍鉻→回收→水洗×3→干燥

厚度要求：Cu20～25μmNi12～15μmCr0.25～0.3μm

中性鹽霧96小時(shí)以上。

6.4電池殼的電鍍

由于堿性鋅錳電池與Ni－MH可充電池大量應(yīng)用，除了我們自己的電池生產(chǎn)量不斷擴(kuò)大外，美國(guó)的金霸王、日本的東芝、松下都在國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)這些電池，因此對(duì)AA、AAA電池殼的需求增多，因此電池殼的電鍍工藝和專用設(shè)備又是另一個(gè)電鍍界的熱門話題，它要求滾鍍鎳光亮劑具有特別好的低DK區(qū)走位性能和后處理防銹性能。

電池殼電鍍的技術(shù)指標(biāo)如下：

1)電池殼外壁鍍層厚度2.0±1.0μm，內(nèi)壁厚度≥0.3μm；

2)電池殼的外壁光亮，內(nèi)壁白亮；

3)鍍層耐蝕性，中性鹽霧大于8級(jí)；

4)工藝穩(wěn)定，成品率大于99.0%；

典型工藝流程：

滾光除油→水洗→活化→水洗→表調(diào)→滾鍍鎳→水洗→去膜→水洗→鈍化→水洗

→中和→水洗→封閉

河南新鄉(xiāng)755工廠、武漢材保電鍍生產(chǎn)力促進(jìn)中心、上海輕工所、上海永生助劑廠，都開發(fā)應(yīng)用較早。武漢材保生產(chǎn)力促進(jìn)中心的BN-96電池殼專用滾鍍鎳應(yīng)用于Toshiba電池達(dá)數(shù)年之久。我國(guó)無錫地區(qū)是電池殼電鍍加工最大的地區(qū)，不少遠(yuǎn)銷國(guó)外。

6.5汽車鋁合金輪轂的電鍍

近年來北美、歐洲特別是美國(guó)市場(chǎng)對(duì)鋁合金輪轂的需求加多，每只售價(jià)為100～150美元，電鍍加工費(fèi)為30～35美元，全部電鍍加工最好四條線，連續(xù)生產(chǎn)。無錫電鍍?cè)O(shè)備廠、無錫出新電鍍環(huán)保設(shè)備廠均接到許多設(shè)備定單，廣東的臺(tái)山；湖南的益陽；浙江寧波；江蘇昆山等地均有許多生產(chǎn)線。由于拋光研磨直到成品出來工序過程繁多、外觀、耐蝕、結(jié)合力均要一流，電鍍前處理劑及多鍍種的光亮劑在整個(gè)加工中的共用有限，為了出口創(chuàng)匯，客戶絕大多數(shù)選擇國(guó)外著名公司的產(chǎn)品，Atotech占去了90%以上的市場(chǎng)。

武漢材保電鍍生產(chǎn)力促