镀铜[精选].ppt

氰化镀铜 （一）镀铜反应原理 （二）镀液组成及操作条件 （三）镀液各成分的作用 （四）操作条件的影响 （五）杂质的影响和去除方法 （六）镀液的维护与管理 （六）常见故障问题与对策 （一）镀铜反应原理 1．氰化镀铜溶液的主要成份为铜氰化钠,它由氰化亚铜溶解在氰化钠中而产生: CuCN+2NaCN=Na2Cu(CN)3 它在水溶液中离解如下: Na2Cu(CN)3=2Na++Cu(CN)32-- 2．在阴极表面附近镀液中产生下列反应: Cu(CN)32--=Cu++3CN-- 一价铜离子和氢离子在阴极上放电还原,前者沉积在阴极上,后者为氢气而逸出: Cu++e →Cu 2H++2e →H2↑ （一）镀铜反应原理 3．在阳极上产生下述反应: Cu →Cu++e 在阳极附近镀液中则产生下列反应: Cu+Cu2+=2Cu+ Cu++3CN--=Cu(CN)32-- 如果阳极钝化时便增加析出氧气: 4OH →2H2O+O2↑+4e 4．当镀液温度过高时,氰化钠便分解为碳酸钠和氨: 2NaCN+2H2O+2NaOH+O2 →2Na2CO3+2NH3↑ 镀液中的氢氧化钠与空气中的二氧化碳作用也生成碳酸钠: 2NaOH+CO2 →Na2CO3+H2O 上面两个反应就是碳酸盐积聚的原因. （一）镀铜反应原理 氰化钠本身在镀液中又会产生下列反应: NaCN+H2O →NaOH+HCN HCN+2H2O →HCOOH+NH3↑ 综合镀液中的上述几个反应说明了氰化镀铜液的稳定性是比较差的。氰化物含量需作经常调整。 (二) 镀液组成与操作条件 氰化亚铜 40-60g/L 游离氰化钠 18-25 g/L 氢氧化钠 1-3 g/L(铁材可控制在10-30 g/L) GT-221碱铜建浴剂 35-45ml/L GT-222碱铜光泽剂 5-7 ml/L GT-223碱铜柔软剂 5 ml/L 温度 50-60℃ 电流密度 0.5-3ASD  (三)镀液中各成份的作用 1．氰化亚铜 提供镀层所需的铜离子。氰化亚铜不溶于水,但溶解于碱金属的氰化物中形成络合物,一般认为络合物以Cu(CN)3 2-形式存在。亦有以Cu（CN）2或Cu（CN）4 3--形式存在的。后两种形式的络合物不如Cu（CN）3 2--稳定。不论氰化钠或氰化钾所形成的络合物都一律可以用于氰化镀铜，只是钾盐的溶解度更大一些，同时较钠盐可以采用更高的电流密度。而且可获得高光亮度的镀铜层。 由于铜在铜氰化钠合物中以一价铜形式存在，故其电化当量比酸性镀铜液中二价铜的电化学当量大一倍。 (三)镀液中各成份的作用 2．游离氰化钠 将氰化亚铜溶解于氰化钠中配制氰化镀铜液时，所用的氰化钠量，必须大于配制时所需的量，这些过量的氰化钠称游离的氰化钠。氰化镀铜溶液中的游离氰化钠含量非常重要，它能使氰化络合比较稳定，同时可增大阴极极化作用和使阳极溶解正常。 较高的游离氰化钠能促使阳极溶解，因而提高了阳极电流效率，但却使阴极电流效率下降。但如果游离氰化钠的浓度过低，又会导致阳极钝化，因此游离氰化钠的含量，对阴极和阳极反应所起的作用完全相反。 使用低电时，为了达到最佳的效果，金属铜与游离氰化钠的比一般应控制在1.5:1。 (三)镀液中各成份的作用 （3）氢氧化钠 加入氢氧化钠能提高镀液的导电性能，改善镀液的 分散能力，同时还可促进阳极溶解。如工件为锌合金，则浓度保持在1-3g/L，如为钢铁件，可使氢氧化钠的含量保挂在10-30g/L。 （4）GT-221碱铜建浴剂 当镀液中游离氰化钠不足时，建浴剂可以暂时络合在电解过程中阳极表面上所产生的氢氧化铜阳极膜，因此它是良好的阳极去极化剂，减低阳极钝化，抑制阳极溶解速率。此外它还可以生成碱性络合物，便于获得细致、光滑的铜镀层。建浴剂的用量一般为35-45ml/L。 (三)镀液中各成份的作用 (5) GT-222碱铜光泽剂 能使高电流区光亮，更是湿润剂，防止镀层出现针孔。 (6) GT-223碱铜柔软剂 与光泽剂配合用时，能得全光泽镀层，增加高低区亮度 （7）阳极 在生产中一般常使用经过压延的高纯度电解铜板作阳极，最好不要用铸造铜阳极，因为它含有氧化铜，在电镀过程中不溶于镀液，成为机械杂质混悬于镀液中，从而产生粗糙的铜镀层。一般要求使用大结晶结构的铜阳极。阴极与阳极的面积比例一般为1：2。为了避免阳极泥渣混入镀液中，宜使用阳极袋。 (四)操作条件的影响 1．温度 温度低，阴极电流效率比较低，当电流密度较高时易产生烧焦镀层。温度高，阴极效率比较高，