HEDP羥基亞乙基二膦酸直接鍍銅工藝清潔生產(chǎn)技術(shù)

HEDP羥基亞乙基二膦酸直接鍍銅工藝清潔生產(chǎn)推薦技術(shù)技術(shù)說明HEDP即羥基亞乙基二瞵酸，其分散能力好，加強(qiáng)工藝控制可直接在鋼鐵件上鍍覆，無需預(yù)鍍工序就可獲得結(jié)合力良好的細(xì)致半光亮鍍層。該鍍液成分簡(jiǎn)單、操作維護(hù)方便，深鍍能力優(yōu)于氰化工藝。缺點(diǎn)是允許陰極電流密度范圍較窄（小于1.5A/dm2），整平性能也不如氰化工藝。加入CuR-1型添加劑的鍍銅新工藝克服了原工藝允許電流密度范圍窄的缺點(diǎn)（可擴(kuò)大至3A/dm2），并提高了整平性能。①工藝規(guī)范成分及工藝參數(shù)配方1配方2銅（g/L）8~12HEDP（g/L）80~13080~250碳酸鉀（g/L）40~60硫酸鉀（g/L）20~30硫酸銅（g/L）40~60CuR-1（ml/L）20~25pH值9~108.5~9.5溫度（℃）30~5020~40電流密度（A/dm2）1~3.00.5~1陰陽面積比（1~1.5）：1（0.8~2）：1陰極移動(dòng)15~20次/min15~20次/min陽極材料壓延的電解銅板壓延的電解銅板②鍍液中各種成分的作用及影響銅鹽：銅鹽可用堿式碳酸銅或硫酸銅。鍍液中Cu2+的濃度與允許電流密度和分散能力有關(guān)，為了使允許電流密度、分散能力和沉積速度等性能均達(dá)到實(shí)用要求，銅含量控制在8~12g/L為宜。鍍液Cu2+的濃度過低時(shí)，光亮范圍縮小，允許電流密度下降，Cu2+的濃度過高時(shí)，則分散能力降低。HEDP：是鍍液中的Cu2+的主絡(luò)合劑，在鍍液所確定的工藝范圍內(nèi)主要生成HEDP/Cu2+物質(zhì)的量比值為2的絡(luò)陰離子，其組成和結(jié)構(gòu)已經(jīng)研究確定。為保證鍍液中HEDP與Cu2+充分絡(luò)合還必須有一定量的HEDP呈游離狀態(tài)。當(dāng)鍍液中HEDP/Cu2+物質(zhì)的量比值在（3~4）：1范圍內(nèi)、pH值在9~10范圍內(nèi)時(shí)，所獲得的銅鍍層與鋼鐵基體結(jié)合力好，外觀細(xì)致半光亮。如HEDP/Cu2+物質(zhì)的量比值太低，鍍層光亮區(qū)范圍縮小，分散能力降低并且影響結(jié)合力，陽極也易鈍化。HEDP/Cu2+物質(zhì)的量比值抬高，則鍍液陰極電流效率低，沉積速度慢，鍍液成本也相應(yīng)提高。因此，鍍液中Cu2+含量在8~12g/L為宜，HEDP（100%）的濃度以80~130g/L為宜。碳酸鉀：碳酸鉀是導(dǎo)電鹽，能提高鍍液顛倒和分散能力，其含量一般在40~60g/L為宜，含量太高會(huì)縮小鍍層光亮區(qū)范圍。CuR-1添加劑：主要作用是擴(kuò)大允許陰極電流密度，并提高整平性能。鍍液未加添加劑時(shí)最大允許陰極電流密度為1.5A/dm2，加入CuR-1添加劑后最大允許陰極電流密度能提高至3A/dm2.配槽時(shí)CuR-1添加量為20~25ml/L，補(bǔ)充添加量可根據(jù)允許電流密度變化，利用梯形槽實(shí)驗(yàn)確定。③工藝條件的影響pH值：HEDP與生成的Cu2+絡(luò)離子狀態(tài)視鍍液的pH值而定，pH值應(yīng)控制在9~10范圍為宜。pH值過低易產(chǎn)生置換鍍層而且分散能力變差，pH值過高，梯形槽試片光亮區(qū)范圍縮小，鍍層色澤變暗。鍍液pH值一般用氫氧化鉀和HEDP酸調(diào)節(jié)。溫度：鍍液溫度在30~50℃范圍內(nèi)均能獲得結(jié)合力良好的銅鍍層，但鍍液溫度會(huì)影響鍍層外觀光澤性和分散能力。如溫度控制在45~50℃時(shí)鍍層的光澤性和分散能力要比30℃時(shí)的高，但若溫度過高（50℃以上），則能源消耗大，槽液揮發(fā)量大，因此鍍液溫度視具體情況而定，一般以不超過50℃為宜。陰極電流密度：根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果，上述基本鍍液配方在未加入CuR-1添加劑時(shí)允許電流密度范圍在1~1.5A/dm2。實(shí)際允許電流密度大小還決定于鍍液的溫度及是否有陰極移動(dòng)。一般溫度為50℃、采用陰極移動(dòng)（15~25次/min）時(shí)允許電流密度的上限可達(dá)1.5A/dm2，加入CuR-1添加劑的鍍液允許電流密度上限可達(dá)3A/dm2。陽極：陽極采用高純度的軋制銅板較好，為避免陽極泥污染鍍液，影響電鍍質(zhì)量，陽極最好采用尼龍?zhí)装?，鍍液中HEDP/Cu2+物質(zhì)的量比值降低或陽極面積較陰極面積比例過小均易使陽極鈍化。一般陰極面積比例要求控制在1：（1~1.5），可根據(jù)電鍍實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。適用范圍（替代的落后技術(shù)）硫酸鹽光亮鍍銅溶液是在普通鍍液的成分中加入了適當(dāng)?shù)奶砑觿?，改善了鍍液的分散能力，并能直接鍍?nèi)∪饬恋腻儗樱∪チ朔敝氐臋C(jī)械拋光工序。主要環(huán)境、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)酸性硫酸鹽鍍銅是一種裝飾性電鍍的中間鍍層，其鍍層光亮