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其他获得镀层的工艺

其他获得镀层的工艺
其他获得镀层的工艺

其他获得镀层的工艺1.化学镀

(1)镀镍

(2)镀铜

(3)镀钴

(4)镀银

2.刷镀的特点及使用范围(1)刷镀工艺介绍

(2)刷镀的特点及使用范围

(3)刷镀工艺的有关参数3.双极性电镀

4.其他电镀方法

(1)机械镀

(2)真空镀

1.化学镀

化学镀是在无电流通过(无外界动力)时借助还原剂在同一溶液中发生氧化还原作用,从而使金属离子还原沉积在零件表面上的一种镀覆方法。所以化学镀可以叙述为一种用以沉积金属的、可控制的、自催化的化学还原过程,其反应通式为:

上述简单反应式指出,还原作用仅发生在一个催化表面上。因为化学镀的阴极反应常包括脱氢步骤,所需反应活化能高,但在具有催化活性的表面上,脱氢步骤所需活化能显著降低。化学镀的溶液组成及其相应的工作条件也必须是使反应只限制在具有催化作用的零件表面上进行,而在溶液本体内,反应却不应自发地产生,以免溶液自然分解。对于某一特定的化学镀过程来说,例如化学镀铜和化学镀镍时的情形,如果沉积金属(铜或镍)本身就是反应的催化剂,那么,这个化学镀的过程是自动催化的,基本上是与时间成线性关系,相当于在恒电流密度下电镀,可以获得很厚的沉积层。如果在催化表面上沉积的金属本身不能作为反应的催化剂,那么一旦催化表面被该金属完全覆盖后,沉积反应便终止了,因而只能取得有限的厚度。例如化学镀银时的情形,这样的过程是属于非自动催化的。

化学镀不能与电化学的置换沉积相混淆。后者伴随着基体金属的溶解;同时,也不能与均相的化学还原过程(如浸银)相混淆,此时沉积过程会毫无区别地发生在与溶液接触的所有物体上。

随着工业的发展和科技进步,化学镀已成为一种具有很大发展前途的工艺技术,同其它镀覆方法比较,化学镀具有如下特点:

(1)可以在由金属、半导体和非导体等各种材料制成的零件上镀覆金属;

(2)无论零件的几何形状如何复杂,凡能接触到溶液的地方都能获得厚度均匀的镀层;

(3)对于自催化的化学镀来说,可以获得较大厚度的镀层,甚至可以电铸;

(4)无需电源;

(5)镀层致密,孔隙少;

(6)镀层往往具有特殊的化学、机械或磁性能。

化学镀的缺点是溶液稳定性较差,溶液维护、调整和再生等比较麻烦,成本比电镀高;镀层常显示出较大的脆性。

一个有实用价值的化学镀溶液的基本构成,列于表3-1-1。

现在能用化学镀获得纯金属、合金及复合镀层,按其组成可分为以下各种:

1.纯金属镀层,有Cu、Sn、Ag、Au、Ru、Pd。

2.二元合金化学镀层,主要集中于Ni和Co分别与P和B形成的二元合金,如Ni-P、Ni-B;Co-P、Co-B。

3.三元及多元合金化学镀层,如三元合金有Ni-M-P(M=Cr、Mo、W、Ru、Fe、Co、Nb、Cu、Sn、Zn、Re),Ni-M-B(M=Co、Mo、W、Sn),Co-M-P(M=Ni、W、Mn);四元合金有Ni-W-Sn-P、Ni-W-Sn-B、Co-Ni-Re-P、Co-Mn-Re-P。

4.化学复合镀层,是将金属、金属化合物或非金属化合物微粒加入到化学镀液中,使之均匀地沉积到化学镀层中去的一种技术。按加入的微粒性质可分为三大类:(1)金属化合物如Al2O3、TiO2、ZrO2、Cr2O3、CeO2、TiC、WC、Cr3C2、MoS2、WS2、CaF2、BaF2;(2)非金属化合物如SiC、B4C、BC、BN、(CF)、金刚石、石墨、聚四氟乙烯;(3)金属微粒如Cr、Ni、Cu、Zr、Nb。将这种复合镀层进行热处理时,可形成新的介稳或非晶态合金相。

化学复合镀所用微粒直径为1~10μm之间。微粒的化学稳定性要好,不溶于化学镀液中,而且不具备催化活性,否则镀液很快自分解。化学复合镀主要集中于Ni-P镀液,以提高其硬度、耐磨润滑等性能。

本章主要介绍化学镀镍、铜、钴、银等金属的化学镀方法。

(1)镀镍

化学镀镍已成为国际上表面处理领域中发展最快的工业技术之一,以其优良的性能,在几乎所有的工业部门都得到了广泛应用,每年总产值达10亿美元,而且每年还以5%~7%的速度递增。

一、性质和用途

用次磷酸钠作还原剂获得的镀层实际上是镍磷合金。依含磷量不同可分为低磷(1%~4%)、中磷(4%~10%)和高磷(10%~12%)。从不同pH值的镀液中可获得不同含磷量的镀层,在弱酸性液(pH=4~5)中可获得中磷和高磷合金;从弱碱性液(pH=8~10)中可获得低磷和中磷合金。含磷为8%以上的Ni-P合金是一种非晶态镀层。因无晶界所以抗腐性能特别优良。经过热处理(300~400℃)变成非晶态与晶态的混合物时硬度可高达

HV=1155;化学复合镀层硬度更高,如Ni-P-SiC,镀态HV=700,350℃热处理后可达到HV=1300。非晶态合金是开发新材料的方向,现已成为工程学科的一大热门。

近年低磷化学镀镍是研究开发的又一热点,含磷1%~4%的Ni-P合金,镀态的

HV=700,热处理后接近硬铬的硬度,是替代硬铬层的理想镀层,又是可在铝上施镀的好镀种。

化学镀层的种类、性质和主要用途,列于表3-1-2。

化学镀镍层与电镀镍层的性能比较,列于表3-1-3。

化学镀镍的脆性较大,在钢上仅能经受2.2%的塑性变形而不出现裂纹。在620℃下退火后,塑性变形能力可提高到6%;当热处理温度达840℃时,其塑性还可进一步改善。

化学镀镍层同钢铁、铜及其合金、镍和钴等基体金属有良好的结合力。在铁上镀覆10~12μm的化学镀镍层,经反复弯曲180°后未出现任何裂纹和脱落现象。但与高碳钢、不锈钢的结合力比上述金属差;同非金属材料的结合力会更差些,重要的是取决于非金属材料镀前预处理质量。

化学镀镍层的化学稳定性在大多数介质中都比电镀镍高,在大气中曝晒试验、盐雾加速试验中,其耐蚀性显著地优于镍;在海水、氨和染料等介质中相当稳定。

化学镀镍层以其高耐蚀、高耐磨、高均匀性、兼有防腐、装饰及机能方面的作用,故用途十分广泛,诸如电子和计算机、化学和化工、机械、航空航天、石油和天然气、汽车、食品加工、医药和纺织等工业部门。

具体应用举例:

1.计算机工业主要用于数量巨大的硬盘片铝镁合金上化学镀镍,使其具有足够的硬度以保护铝合金基体不变形和磨损,同时防止基体氧化腐蚀。

2.电子工业除需要耐磨耐蚀的化学镀层外,还大量需要低电阻温度系数、扩散阻挡层及良好的焊接性能的化学镀层。Ni-Cr-P、Ni-W-P等多元合金化学镀层具有低电阻温度系数,在薄膜电阻器的制造中很有用。Ni-B、Ni-P-B、Ni-P等化学镀层的钎焊性接近于金镀层。

3.机器制造工业凡需要耐磨或耐蚀的零部件一般都可用化学镀镍来提高其寿命,如液压轴、曲轴、传动链带、齿轮和离合器、工、卡、模具等。

4.石油和天然气、化学工业化学镍层对含硫化氢的石油和天然气环境,对酸、碱、盐等化工腐蚀介质有优良的抗蚀性,所以在采油设备、输油管道中有广泛用途。在普通钢或低合金钢上镀一层50~70μm的Ni-P合金,其寿命可提高3~6倍。化学工业的容器、阀、管道、泵等的化学镀镍可替代不锈钢和纯镍。

5.汽车工业汽车工业中使用化学镀镍是利用其耐蚀、耐磨性能,如形状复杂的齿轮、散热器和喷油嘴、制动瓦片、减震器等等。

6.其它航空业中的喷气发动机的一些零件,陶瓷、轴瓦合金、不锈钢在还原气氛中的结合材料,铝、镁、铍材料制成的航空零部件和电子元件等。

二、以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍

1.酸性化学镀镍的工艺规范(见表3-1-4)。

2.碱性化学镀镍的工艺规范(见表3-1-5)。

3.化学镀镍液的配制方法

化学镀镍配方多,使用成分多,且有弱酸性和弱碱性两种,特别要根据选用的配方采用正确的配制方法,防止因配制不当产生镍的氢氧化物沉淀。这里介绍配制应遵循的顺序:(1)用不锈钢、搪瓷、塑料作镀槽。

(2)用配槽总体积的1/3水量加热溶解镍盐。

(3)用另外1/3的水量溶解络合剂、缓冲剂及其它化合物,然后将镍盐溶液在搅拌下倒入其中,澄清过滤。

(4)用余下1/3水量溶解次磷酸钠,过滤,在将要使用前在搅拌下倒入上述混和液中,稀至总体积,用1:10的H2SO4或1:4的氨水调pH值。

4.化学镀镍简单原理

化学镀镍的反应历程如下:

第一步:溶液中的次磷酸根在催化表面上催化脱氢,同时氢化物离子转移到催化表面,而本身氧化成亚磷酸根

[H2PO2]-+H2O[HPO3]2-+H++2[H-](吸附于催化表面)

第二步:吸附于催化表面上的活性氢化物与镍离子进行还原反应而沉积镍,而本身氧化成氢气

Ni2++2[H-]→Ni0+H2↑

总反应式为

2H2+2H2O+Ni2+→Ni0+H2↑+4H++2H

部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷,同时进入镀层

H2+[H-](催化表面)→P+H2O+OH-

上述还原反应是周期地进行的,其反应速度取决于界面上的pH值。pH值较高时,镍离子还原容易;而pH值较低时磷还原变得容易,所以化学镀镍层中含磷量随pH值升高而降低。

除上述反应外,化学镀镍中还有副反应发生,即

由于存在副反应,实际每消耗2mol次磷酸钠大约能沉积0.7mol的镍原子。

加入槽中的次磷酸盐最终约90%转化为亚磷酸盐,亚磷酸镍溶解度低,当有络合剂存在,游离镍离子少时,不产生沉淀物。当有亚磷酸镍固体沉淀物存在时,将触发溶液的自分解。在化学镀中不可避免地会有微量的镍在槽壁和镀液中析出,容易导致自催化反应在均相中发生,需要用稳定剂加以控制。反应中生成的氢离子将降低镀液pH值,从而降低沉积速度,所以需加pH值缓冲剂和及时调pH值。

(2)镀铜

在化学镀中,化学镀铜是十分重要的镀种。随着电子工业的发展,特别是电子计算机,电子通讯设备,以及家用电器的高速发展,双面和多层印刷电路板的需求量很大。而印刷板的孔金属化,从导电性、可焊性、镀层韧性和经济性等综合要求来说,非铜莫属。另外其它非金属材料(如塑料、陶瓷等),化学镀铜应用亦很广泛。今后,非金属材料的金属化方面,化学镀铜应用亦很广泛。今后,非金属材料的金属化方面,化学镀铜的用量约占90%以上。

化学镀铜液从稳定性划分,可分为低稳定性的化学镀铜和高稳定性的化学镀铜;从沉积速度来分,又可分为低速率和高速率的化学镀铜。前者沉积速率一般为2~4μm/h;后者一般为10μm/h。高速率化学镀铜一般用于半加成法或全加成法直接镀厚铜。工艺上已由高温高速发展为低温高速。近年来又出现了差示镀铜法,即印制板上通孔壁上的化学铜层厚度约为复铜层上化学铜层厚度的3~5倍,既降低了金属铜的消耗,又降低了成本,称之为化学镀铜发展史上的第四个里程碑。

化学镀铜液一般由铜盐、络合剂、还原剂和稳定剂组成。

一、化海陆空镀铜的工艺规范(见表3-1-9)

二、镀液的配制

化学镀铜液均应分成A、B两组镀液分别配制,使用前才混合在一起,最后加入稳定剂,调整pH值。

A组包括硫酸铜和甲醛,可用蒸馏水或去离子水先溶解计算量的硫酸铜,然后加入计算量的甲醛。

B组包括络合剂如EDTA钠盐、酒石酸盐;碱性物如氢氧化钠、碳酸钠。先用纯水溶解碱性物质,然后加入络合剂。

混合时,在搅拌下将A组徐徐加入B组镀液中,开始可能有氢氧化铜沉淀产生,搅拌中会逐渐溶解,此时铜呈络离子状态存在。将镀液过滤于生产槽中,稀至总体积,调整pH值,最后加入稳定剂,即可使用。

三、化学镀铜的简单原理

化学镀铜的历程可概括如下:自催化反应

Cu2++2HCHO+4OH-Cu0+2HCOO-+H2↑+2H2O (1)反应(1)中的阴极反应为

Cu2++2e→Cu0

阳极反应为

2HCHO+4OH-→2HCOO-+H2↑+2H2O+2e-

除上述主反应外,还会发生如下副反应

2Cu2++HCHO+5OH-→Cu2O↓+HCOO-+3H2O (2)

Cu2O+H2O→Cu0↓+Cu2++2OH-(3)

反应(2)为化学镀铜液中均相氧化还原反应,所产生的Cu2O在碱性液中还会发生反应(3)的岐化反应而形成铜原子。氧化亚铜粉和金属铜分散在镀液中将成为镀液自发分解的催化核心,这是化学镀铜液不稳定的根本原因。反应(2)是难以避免的,加入适当的络合剂可使一价铜成为可溶性的络合物,避免Cu2O的存在和岐化反应(3)的发生。

另外甲醛在碱性液中还会发生分子间的氧化还原反应,即康尼查罗反应:

2HCHO+NaOH→CH3OH+HCOONa (4)

此反应是一个可逆反应,反应向右进行则消耗甲醛,而且温度越高,平衡常数越大。为减少甲醛的消耗,可加入反应产物甲醇加以抑制。为防止市售的甲醛聚合加入11%~12%的甲醇,但对于反应(4)来说,甲醇含量还应增加,所以常常在化学镀铜液中增加甲醇量。

四、各组分的作用和工艺参数的影响

1.铜盐提供被沉积的铜离子,可用硫酸铜、醋酸铜或氯化铜等可溶性铜盐。硫酸铜便宜,使用最多。当镀液的pH值保持在工艺规范内时,提高铜盐含量,沉积速度有所增加,但镀液自分解的倾向也随之增大。无稳定剂的镀液通常采用低浓度。铜盐浓度一般为0.03~0.06mol,若用硫酸铜相应为7.5~15g/L。有稳定剂者采用上限或稍高一点。在使用过程中,铜盐的含量会逐步降低,必须经常按分析结果或凭经验(由深蓝色变淡是铜降低的标志)补充。补充成分时一般配成母液,禁止直接添加固体药品。

2.还原剂和pH值目前,化学镀铜几乎都以甲醛作为还原剂,而且甲醛的还原能力

与镀液的pH值关系很大,因为甲醛的电极电位随pH值升高而降低:

pH

值 0 9

10 11 12 13

14

电极电位

/V 0.06 -0.62 -0.71 -0.81 -0.87 -0.98 -1.0

所以化学镀铜总是在强碱性中进行,pH值愈高,则甲醛还原能力愈强,沉积速度愈快,但同时也增加镀液自分解的倾向。通常保持pH值为11.5~12.5,超过13反应速度过快则镀液极易分解。甲醛的用量与镀液使用温度有关,甲醛用量在低温时稍高一点,例如15~25mL/L,温度高时(例如60℃)可用10~15mL/L,这是由于温度高,化学镀铜速度增加之故。此时若还原剂太高,镀液自分解的危险性增大。前述主反应(1)和副反应(2)和(4)都要消耗甲醛,同时提高了镀液的酸度(pH值下降),为此,必须按分析或凭经验增加甲醛含量和调整pH值,甲醛不足的象征是自槽边嗅得的甲醛气味变淡。

化学镀铜暂时停用(例如过夜)时,为避免镀液自分解消耗,可用浓硫酸将镀液的pH值降低到9.5~10,这就可以降低甲醛的还原作用,保持镀液的稳定。当镀液重新使用时,再用氢氧化钠溶液来调整pH值至工艺规范值。

3.络合剂添加络合剂的目的是防止在碱性中发生氢氧化铜沉淀,将铜离子变成络离子状态。常用的络合剂是酒石酸盐和EDTA钠盐。也有用环已二胺四乙酸和乙二胺者。一般采用单一络合剂,也有的采用酒石酸和EDTA钠盐混合络合剂的。混合型络合剂稳定性好,长期放置不沉淀,使用温度范围宽,而且成本也比单用EDTA钠盐低。使用酒石酸盐和EDTA 钠盐各有优缺点;酒石酸盐络离子稳定常数不大,只适合在室温下工作的镀液,所得的沉积层韧性较差,但酒石酸盐价廉,成本低;EDTA钠盐络离子稳定常数大,可在温度较高的镀液中保持其稳定性,而且镀层性能优良,但价格高。两者混合使用可扬长避短。

为保持络合物稳定性,络合剂与主盐的比例很重要,对于酒石酸盐和EDTA钠盐,它们的比例分别为3.5:1和2:1。比例过高,沉积速度太慢;比值过低,镀层粗糙。

4.稳定剂镀液不稳定是化学镀铜的最大缺点。在化学镀中,沉积速度同镀液的稳定性往往是相矛盾的,即沉积速度高的化学镀铜镀液,通常稳定性差。现在已找到若干种组合稳定剂,即可保持镀液稳定又不至于影响沉积速度。

化学镀铜中会发生副反应(2),这个反应产生氧化亚铜,而且难以避免。由于氧化亚铜进而产生岐化反应生成金属铜微粒,这些微粒分散于镀液中,成为镀液的自催化反应的核心,使铜的反应不是只局限于催化表面,而可在镀液中任何地方发生,从而导致镀液的自分解。根据“软硬酸碱规则”,亚铜属软酸,可与像CN-、I-、、S2-、SCN-等软碱离子形成稳定的络合物,或者与含氮含硫的杂环化合物,例如α,α′-联吡啶、三吡啶、硫脲、巯基苯骈噻唑(2-MBT)、菲绕啉等等形成络合物,从而阻止亚铜离子的岐化反应,提高其稳定性。

稳定剂单独使用的效果远没有两种以上组合使用好,后者可产生协同效应。为此要选择稳定剂搭配的种类和含量。

α,α′-联吡啶不仅是稳定剂,而且能增加镀层的光亮度,但含量不得太高,通常10~20mg/L,过高严重降低沉积速度。

α,α′-联吡啶常与镍氰化钾或亚铁氰化钾配合使用,还能提高镀层的平整性和

韧性。镍氰化钾含量为50~100mg/L;亚铁氰化钾稍降低沉速,用量为10~100 mg/L。

氰化钾单独用能提高稳定性,但严重降低沉积速度。但与2-MBT配合时,沉积速度可回升。2-MBT随含量升高,沉积速度出现最大值,但继续增加沉积速度将降至零。

所以选择化学镀铜的稳定剂必须互相搭配和严格控制其含量。

5.改善镀层性质的添加剂化学镀铜的脆性可能由氢泡和氧化亚铜的夹杂所致,因此加入前述的稳定剂,防止氧化亚铜进入镀层可提高镀层的韧性。在有些配方中还加入非离子型或阴离子型的表面活性剂,例如聚乙二醇(M=1000)、聚氧乙烯烷基酚醚等。有利于氢气的排放,防止镀层氢脆。这类高分子化合物还可吸附于镀液中的铜微粒上,使之失去催化活性,所以它们同时也是稳定剂,其量不能多,以免“毒化”催化表面。

6.附加盐氢氧化钠是造就化学镀铜的碱性条件,是速度控制因素,最好的pH值范围是12~13,过低沉积速度下降;过高导致镀液自然分解。另外碱性太强,反应(4)亦加剧。

硫酸镍(或氯化镍)能提高镀层的光泽和加快沉积速度。

7.温度升高温度,沉积速度显著增加,但镀液稳定性则显著下降。低稳定性镀液宜在室温下工作。为提高速度,加有稳定剂的高速镀铜液中还加有强络合剂,这时可以在较高温度下操作。一般也不应超过70℃,因为康尼查罗反应随温度升高而显著增加。若以22℃时反应速度为1,49℃时为22,60℃为33,这时甲醛的自然消耗大增,导致组分不稳定,沉积速率和镀层质量都难以控制。

在印制电路板的连续生产中,应采用自动控温装置,以确保质量稳定。

8.搅拌化学镀铜液浓度低,搅拌是必要的。最好使用空气搅拌,使亚铜离子氧化成可溶性的二价铜,可以提高镀液的稳定性。

9.装载量槽的装载量关系到生产效率和镀液稳定性。装载少,镀液稳定性好,但生产效率低;装载过多,镀液稳定性差,产品合格率亦降低。一般载荷能力为2dm2/L。

10.操作注意事项:为避免镀液过早失效,必须及时除去镀液中出现的固体微粒。为此,宜定期或连续过滤。

化学镀铜最好设有备用槽,以便定期清理沉积在槽壁上的金属沉积物。镀液过滤于备用槽后,用1:1硝酸浸泡生产槽以溶解金属沉积物。然后用水彻底冲洗干净,槽壁不能用钢丝刷等硬物擦洗,以免磨粗表面。

化学镀铜槽最好用憎水材料(如聚乙烯塑料)制造,并保持内壁平整光滑,这样可降低镀液对槽壁的润湿性,从而减少在其上沉积金属的可能性,延长镀液的使用寿命。

(3)镀钴

钴类似于镍,可以用次磷酸盐型的镀液进行化学镀,但仅能用碱性镀液。通常用柠檬酸盐和铵盐为络合剂。络合剂除防止产生碱性盐沉淀外,也对沉积速度和镀层性能产生影响。pH 值调节剂用氢氧化铵,而不用氢氧化钠。后者沉积速度较慢。

一、化学镀钴的工艺规范(见表3-1-10)

二、化学镀钴液的配制

用纯水溶解计算量的柠檬酸盐和铵盐。然后在搅拌下慢慢加入已用纯水溶解好的钴盐,若出现白色混浊,在搅拌下会全部溶解。最后加入溶解好的次磷酸盐,稀至总体积。用氨水(1:2)调节至工艺规范,过滤后即可使用。

三、沉积层的特性和用途

因化学镀钴可获得各种十分不同的磁特性,所以广泛用于记忆储存器的元件。

在电子元件中,高质量高密度的记录需要200H(奥斯特,1奥斯特≈80A/m)以上的高矫顽磁力的沉积层;相反,高速度的开关存贮装置需要2H以下的低矫顽磁力的沉积层。化学镀钴层的矫顽力依含磷量不同而异,并随磷增加而增大,即随次磷酸盐增加和pH值下降而增大。

配方1,2和稀镀液配方3,能获得含磷4%的高矫顽磁力(0.7μm时为400H)的沉积层。镀液pH值由8.2增至8.6则矫顽磁力增大;pH值大于8.6时则剧烈下降。这些沉积层适合于高密度磁记忆记录器。

配方4的沉积层含磷1%,pH=8.3时,沉积速度最大。其沉积层的磁滞回线的矩形比约为0.75,并随pH值提高、厚度增加和次磷酸盐浓度下降而增大。

配方5可镀出矫顽磁力很低(1~3H)和优良矩形比(0.93~1.0)的沉积层,也具有强烈的单轴各向异性,对于计算机储存装置的高速开关元件方面,具有潜在的应用前景。改变镀液的pH值,例如从8.5增至10,可显著提高矫顽磁力。所以也可简单地用调整pH 值来生产高、低不同的矫顽磁力的沉积层,以满足各种要求。

往化学镀钴液中添加极微量的苯基硫脲,就能生成含磷量低,矫顽磁力低和剩磁大的沉积层。

铁、镍、钴、铝或钯可直接从次磷酸镀液中镀取化学镀钴层。铜或黄铜需经氯化钯溶液活化;塑料的活化通常用氯化亚锡和氯化钯溶液。

(4)镀银

化学镀银是最早开发的化学镀方法。现代用化学镀银法在非导体表面制备导电层(如石膏、电铸模等)。

银标准电极电位很正(+0.8V),极容易还原,只需采用像甲醛、葡萄糠、酒石酸盐或二甲基胺基硼烷等弱还原剂。

化学镀银液很不稳定,常将银盐和还原剂分开配制,开始使用前才混合,而且只需在室温下工作。

一、化学镀银方法(见表3-1-11和表3-1-12)

二、镀液的配制和化学镀银的反应

先将硝酸银溶于蒸馏水中,待完全溶解后,边搅拌边慢慢加入浓氨水,开始生成褐色的氢氧化银沉淀

AgNO3+NH4OH→Ag(OH)↓+NH4NO3

继而褐色的氢氧化银很快分解成黑褐色的氧化银沉淀

2AgOH→Ag2O↓+H2O

当继续加入过量的氨水时,Ag2O被氨水溶解,形成无色透明的银氨络合物溶液

Ag2O+4NH4OH→2Ag(NH3)2OH+3H2O

还原剂溶液是将还原剂加入蒸馏水中,加入辅助剂,搅拌溶解。

两种溶液在使用前混合。

在进行化学镀时,银氨络合离子与还原剂作用还原成银沉积于基体材料上

Ag(NH3)2OH+H-(还原剂)→Ag0↓+2NH3+H2O

必须指出,银氨溶液在室温下长期存放具有爆炸的危险,因为随溶液水分蒸发,在容器壁上会生成易爆炸的雷酸银(AgNH32Ag2N等的混合物),所以溶液配制后应立即使用。用过的废液加盐酸使之生成氯化银,可消除易爆的危险。

三、各成分的作用

(1)硝酸银供给沉积银的主盐。化学镀银的还原速度随银离子含量递增而加快,但银溶液浓度高,溶液不稳定。所以只能用中低浓度。

(2)氨水提高氨水浓度,银氨络离子稳定性增加,有利于提高镀液稳定性,但过高时银还原速度减慢。

(3)氢氧化钠是速度调节剂。特别是随碱度提高还原速度加快,过高则将促进镀液自分解,所以应控制加入量。

(4)甲醛等还原剂不同的还原剂,银的还原速度也不同,甲醛>葡萄糖>酒石酸盐。所以所需还原剂的浓度也不同。还原剂浓度低,还原反应慢;太高,还原速度剧增,容易造成镀液自分解。

2.刷镀的特点及使用范围

(1)刷镀工艺介绍

刷镀工艺可分为基体表面的准备及刷镀金属镀层两部分。按具体情况一般有2~6道工序,包括清洁、修整、电净(除油)、活化、镀过渡层、镀工作镀层。

一、清洁

零件首先用汽油、丙酮等有机溶剂清洗。若有厚的锈蚀层、锈斑,则需用钢丝刷、砂布等清除干净。

二、修整

零件在刷镀前首先用锉刀、砂轮等工具将刷镀部位的毛刺、飞边、氧化皮、疲劳层、污物等清除干净。对划伤、凹坑等应将其根部和表面拓宽并形成圆弧,使根部与阳极接触,便于刷镀。零件有键槽,油孔等要用石墨或橡胶等合适材料填平。

三、电净

电净时一般将零件接负极(正向)。钢零件的电净使用电压10~20V;时间为30~60s;铜零件使用电压8~12V;时间为15~30s;轻金属零件用5~8V,时间为5~10s。对超高强度钢的电净,必须用反向电流。

四、活化

活化是根据零件的不同材料,选用相应的活化液和工艺,通过电化学和机械摩擦的作用,去除基体金属表面的氧化物和其它不利于镀层结合的杂质,保证镀层与基体的结合力。活化必须是在彻底电净和清洗的基础上进行。不同材料的活化工艺,列于表3-2-8。

五、刷镀预镀层

预镀层也叫过渡层、打底层或结合层、隔离层。一般情况下可不刷镀预镀层。为了提高镀层与基体的结合力;防止镀层和基体之间扩散;防止镀液对基体腐蚀;防止镀液与基体金属置换,往往需要刷镀预镀层。不同材料刷镀预镀层工艺,列于表3-2-8。

六、刷镀工作镀层

工作镀层就是零件表面的镀层。常用的工作镀层有镍、铁、铁合金、镍钨合金、铜等。各种金属或合金工作镀层的刷镀工艺,如表3-2-7所列。

(2)刷镀的特点及使用范围

刷镀是依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液。电镀时,垫或刷与被镀的阴极作相对运动而获得镀层的电镀方法。刷镀与电镀的基本原理一样,工作时零件为阴极,欲镀的金属(或不溶性导电材料)为阳极。阳极外面包有吸水性好的纤维材料(垫或刷),以便吸附镀液。当阳极与零件表面接触并不断相对运动时,电流通过阳极与零件表面的纤维材料所吸附的镀液,金属则沉积在零件表面而形成镀层。随时间延长,镀层逐渐加厚。镀层的均匀性可由电流密度、阳极移动速度、镀液的流量、电镀时间来控制。刷镀机的原理示意图,如图3-2-1所示。

图3-2-1 刷镀机原理示意图

刷镀的特点及适用范围

一、特点

1.不需镀槽及其它装置,设备简单,可在现场对大型机器实现不完全解体而局部施镀;

2.阴阳极间距离近,允许使用大电流密度,沉积速度快;

3.镀层氢脆性小;

4.镀层硬度高;

5.镀层的孔隙率低;

6.受镀表面形状不受限制;

7.对基体金属热影响小;

8.操作简单;

9.能耗低;

10.对环境污染小。

二、适用范围

1.修复加工超差、磨损、损伤或锈蚀的零件、量具和磨具;

2.修复损伤或有缺陷的电镀件;

3.镀覆一般电镀无法下槽的特大零件;

4.现场镀覆难拆卸或拆运昂贵的大型设备;

5.镀覆大型零件的局部、盲孔、窄缝、深孔;

6.制作和修补印刷电路;

7.镀覆和修复要求导电性能良好的电气触点和接头;

8.镀覆要求局部防渗碳、防渗氮的镀层;

9.镀覆要求改善钎焊性能的局部镀层;

10.为特殊材料(铝、钛、合金钢)的电镀件镀覆过渡结合层;

11.装饰或修复鎏金屋顶;

12.装饰或修复雕塑、文物、珠宝等艺术品;

13.镀覆要求特殊性能的局部表面(如导电、耐蚀等);

14.在金属表面沉积不同金属图案;

15.去金属毛刺;

16.模具刻字;

17.动平衡零件去重。

刷镀技术也有一定的局限性。它不适于大面积、高厚度、大批量生产,也不适于修复零件的断裂缺陷和要求承受疲劳负荷较大的零件。

(3)刷镀工艺的有关参数

一、镀层的安全厚度

安全厚度是指在镀层质量的各项性能指标都得到保证的条件下,一般所能镀覆的厚度。影响镀层安全厚度的因素主要是镀液成分和工艺条件。若镀覆的厚度超过安全厚度,镀层会出现粗糙裂纹、开裂、结合力下降甚至剥落。各种镀液镀覆的镀层的安全厚镀,列于表3-2-9。

二、阳极与零件的相对运动速度

刷镀时阳极与零件之间应保持一定的相对运动速度。速度太低,刷镀电流过大时,会使镀层烧伤、多孔、粗糙、发脆;速度太高,会降低电流效率,甚至无镀层。当相对运动速度高于最佳值时,可提高电压和电流;低于最佳值时,可降低电压和电流。当阳极固定而圆柱形零件旋转时,其最佳相对运动速度与转速的关系,按下式计算:

式中 n——零件转速(r/min);

V——阴阳极最佳相对运动速度(m/min);

D——被镀表面的直径(mm)。

三、工作电压与电流

工作电压是刷镀工艺的一个重要参数。每种镀液都推荐了适用的电压范围,但在刷镀时不能简单地取中间值,应根据阳极大小、阳极与零件的相对运动速度、镀液温度等具体情况选用最佳电压值。通常操作时,开始镀时(起镀)电压低一些,2~3min后升至较大值,当接近要求的厚度时,再把电压降低些。

刷镀中的电流值不作为一个可调节的独立工艺参数,在刷镀过程中它不是定值,但对电流值进行监视可以发现刷镀是否正常,阴阳极接触是否良好等问题。

四、零件和镀液的温度

镀液使用前最好加热到50℃左右。如镀液温度低,则开始可用较低电压刷镀,随零件和镀液温度升高,逐渐升高电压。

当环境温度低时,大型零件最好进行预热。

3.双极性电镀

当一个金属电极同时存在阴、阳两种极性,这个金属电极称为双性电极。在双性电极两个不同表面上同时发生阴阳极反应的现象称为双极性现象。利用双极性现象进行电镀的工艺称为双极性电镀。

第一节双极性电镀的简单原理

在电解槽中电流从第一类导体(金属)流入第二类导体(电解质)的电极称为阳极;电流从第二类导体流入第一类导体的电极称为阴极。如果在电解槽中的阴、阳极之间放置一个不与外电源连接的金属A将电解槽隔为两个互不相通的槽,则阴、阳极间的电流通路完全为A阻断,如图3-3-1所示。这时电流不能通过镀液由B流向C,而必须从A“借道”。当电流由B到A表面时,导电机构就由镀液中的离子导电转化为金属中的电子导电,而在金属A的另一面,则又由金属的电子导电转化为镀液中的离子导电。在金属A朝向阳极和朝向阴极的两个不同界面上,各发生镀液中的阳离子夺取金属A的电子和阴离子把电子丢给金属A 的反应。只有实现以上转变,才能导通电流。由上看出,在金属A与镀液接触的两个不同界面上都会发生离子放电现象,都将发生化学反应。朝向阳极B的一侧发生阴极反应,能镀上金属;而另一侧发生阳极反应,这不仅不会镀上金属,而且金属A还有可能溶解。

图3-3-1 双性电极示意图

图3-3-1中的金属A就是双性电极。它虽然既不与阳极相连,也不与阴极相连,但可利用A的两个不同表面上的双极性现象,实现局部电镀。也就是A朝向阳极的一面镀上金属,而朝向阴极的另一面则不能。

第二节双极性电镀的条件

双极性电镀一般适用于只要求镀内孔的深孔零件(如齿轮内花键)的局部电镀。

采用双极性电镀方法镀齿轮内孔时需使用特制的装挂夹具,其结构如图3-3-2所示。图中虚线部位表示在一个夹具上装夹的多个相同零件。上盖和底托是绝缘材料制成的,因而零件与不锈钢挂钩之间保持绝缘。电镀时挂钩挂在直流电源的正极,即不锈钢轴起内阳极作用,零件两侧悬挂阴极板。图中的齿轮相当于图3-3-1中的金属A,其内孔表面相当于金属A朝向阳极B的一面;外侧表面则相当于A朝向阴极C的一面。当接通电路后,由于齿轮的内孔和外侧发生双极性现象,结果在内孔镀上一层金属,而外侧虽然未经任何绝缘保护,也不会镀上镀层。

图3-3-2 齿轮内孔双极性电镀示意图

1—有挂钩的不锈钢轴;2—小孔;3—上盖;4—零件;5—垫片;6—下托;7—挂钩。

实现双极性电镀的条件:

1.必须使零件把阴、阳极完全隔开。实际上若完全隔开,则内孔中的镀液就不能更新,电镀就不能正常进行。因此,上盖与下托要有小孔供镀液流动。但要适当地选择小孔的大小和分布。若小孔过大,虽然内腔镀液对流好,但会降低双极性电流,有可能出现零件靠近挂具两端部位镀层薄,甚至无镀层;若小孔过小,则不利于内腔镀液更新。

2.零件的阳极面(如齿轮的外表面)在电解液中应呈电化学钝态,否则阳极面会被侵蚀。但这层钝化膜不能产生过大的电压降,否则会妨碍电镀的正常进行。

3.要有适当的槽电压,保证通过零件的双极性电流有一适当的数值,使双极性电镀过程能正常进行。但槽电压也不宜太高,以免零件的阳极面受到电解侵蚀。

第三节双极性电镀的特点及其局限性

双极性电镀较其它局部电镀方法有下列特点:

1.不必进行人工绝缘,因而减少了操作工序,提高了工作效率。

2.不必担心绝缘层破坏或绝缘涂料污染需要镀的部位,保证镀层质量,并且可以使用较高的温度和较大的电流密度。

3.采用特殊的装挂夹具,提高了镀槽的装载量。

双极性电镀受镀液类型、需镀零件材料及形状等因素的限制,所以它也有很多局限性。实际上这种电镀工艺目前主要用于某些零件的防渗碳局部镀铜。

第四节设计夹具时应注意的事项

1.阳极既要承担零件及垫片等的全部重量,又要在镀液内具有良好的耐腐蚀性,故宜选用不锈钢或低碳钢镀铜(30~50μm),再镀镍(30μm)。使用过程中镀镍层如脱落,要重新镀。

2.阳极直径应根据零件内径而定,一般为内径直径的1/3~1/2。

3.夹具底托及上盖孔的大小及分布要合理。孔的大小一般为零件内径的1/15~

1/20。孔的分布要均匀。

4.零件之间的垫片可用有机玻璃或橡皮密封好,以免镀铜部位扩大。

第五节操作注意事项

1.零件在装挂前必须将油污、锈迹清理干净。挂具、上下板、垫片、阳极棒也必须清理干净。

2.零件入槽后,挂具与挂具之间要保持一定的距离,一般应在300mm以上。

3.由于使用不溶性阳极,镀液中金属离子消耗很快,故需经常补充。阳极也会被轻微腐蚀,所以镀液中的杂质会逐渐增多,故应定期净化过滤。

第六节双极性镀铜

双极性镀铜一般在氰化物镀液中进行,其工艺规范如下:

氰化亚铜

(CuCN) 50~60g/L

氰化钠(NaCN)(游

离) 20~25g/L 氢氧化钠

(NaOH)5~10 g/L

50℃

阴极电流密

1.5A/dm2

4.其他电镀方法

第一节机械镀

机械镀是将零件、金属粉、表面处理剂、促进剂以及冲击料(如玻璃球或陶瓷球)一起放入滚筒中,在滚筒的滚动过程中将金属粉镀覆到零件表面而形成镀层的工艺。在机械镀过程中,如果用一种金属粉,则得到单一金属镀层;如果用合金粉,则得到合金镀层;如果同时用两种金属粉,则得到混合镀层;如果先用一种金属粉,镀一段时间后再加入另一种金属粉,则得到多层镀层。

一、机械镀的工艺特点

由于机械镀过程中,没有析氢、渗氢现象,所以被镀零件也不会产生氢脆。机械镀镀层一般是棱边、尖角处较薄,而平面、凹处较厚,但其厚度差不大,镀层比较均匀。粉末冶金零件不需进行孔隙封闭处理可直接进行机械镀。此外,机械镀系在常温下操作,能耗较少,设备简单,成本较低。但机械镀镀层不够平滑、光亮,因而它一般不适于作为装饰镀层。

适于机械镀的基体材料有钢铁、铜及铜合金、锌基合金及粉末冶金材料。适于机械镀的零件有螺钉、螺帽、垫片、铁钉、簧片等小零件,特别是对氢脆敏感的高强度钢和弹簧等更为适宜。

适于机械镀的金属有锌、镉、锡及其合金。

二、机械镀的工艺规范

要根据零件的形状选用合适的滚筒、装载量及滚筒转速。以钢铁零件镀锌为例,其镀覆工艺如下:

1.消除应力对于高强度钢或因加工而产生较高应力的零件,应在190±15℃条件下

退镀工艺

锌合金前处理的──般工序,包括研磨止抛光、除油、超声波除蜡等。介绍了常见的锌合金电镀铜──镍──铬及镀金的工艺,以及某公司在锌合金件上电镀仿金、铬、古铜、黄古铜、红古铜、珍珠镍等工艺的流程及镀液配方。给出了锌合金上铜、镍、铬镀层的退除方法。 关键词:锌合金;电镀;铜;镍;铬;仿金;退镀 1前言 锌铝压铸件是──种以锌为主要成分的压铸零件。这种零件表面有──层很致密的表层,里面则是疏散多孔结构,又是活泼的两性金属。所以,只有采用适当的前处理方法和电镀工艺,才能确保锌合金上的电镀层有良好的附着力,达到合格品的要求。 2电镀用锌合金材料[1] 电镀常用的锌合金材料为ZA4-1,其主要成分为:铝3.5%~4.5%,铜0.75%~1.25%,镁0.03%~0.08%,余量为锌,杂质总和≤0.2%。而925牌号的锌合金含铜量高,也易于电镀。通常,锌合金的密度为6.4~6.5 g/cm3,若密度<6.4g/ cm3,电镀后易发生起泡和麻点。总之,选材时务必严格把关。另外,压铸时模具必须设计合理,避免给电镀带来难以克服的缺陷(如麻点)。 3镀前处理 3.1研磨、抛光 切勿破坏致密表层,若暴露出内层多孔疏松结构,则无法获得结合力良好的镀层。 3.2除油 锌合金对酸、碱敏感,选择去油剂时应有所要求。常用E88锌合金电解除油粉或SS浸洗除油粉(安美特公司产品)。 3.3超声波除蜡 高档产品常选用“开宁”公司的锌合金除蜡水。 3.4阴极电解除油 常用E88或ES锌铸件电解除油粉。自配的除油剂必须加入适量的金属配位剂,防止金属沉积到零件表面,从而避免发花。阴极电解除油时要采用循环过滤。 3.5工艺流程

电镀废水处理设计方案

20m3/d电镀废水处理工程 设 计 方 案

设计单位:宜兴市环球水处理设备有限公司 地址:江苏省宜兴市和桥镇 【目录】 一、工程概况 (3) 二、设计参数 (3) 三、设计规范及原则 (4) 四、工艺流程及简要说明 (5) 五、各设备及处理构筑物技术说明及性能参数 (6) 六、工艺技术特点 (13) 七、系统控制 (14) 八、运行成本分析 (14) 九、设备安装、调试与维护 (15) 十、工程设备供货范围和供货清单 (16) 十一、服务承诺 (17)

一、工程概况 本工程的电镀废水主要来源于车间生产线生产时排出的表面处理中前处理工艺、电镀工艺等后续的水洗工艺,包括酸碱废水、含重金属离子水。如果这些污水直接外排,将严重影响周围生态环境。根据业主现实情况,采用了合理、科学的污水处理工艺对该污水进行综合处理,一次性达到污水综合排放水质标准。该工艺突出体现了处理效率高,设备操作简便,运行费用低等特点。 我公司根据业主提供的污水水量、水质资料,借鉴相关工程实际运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则,编制了该设计方案,供业主和有关部门决策参考。 二、设计参数 1.处理水量 处理水量为:20m3/d(设计每小时处理4.0m3/h,每天运行5小时)

2.污水处理设备处理进口水质参数表(参照类似废水水质) 三、设计规范及原则 1、设计规范 污水处理设备的设计、制造、检验及试验等均应符合国家有关规范和标准的要求,主要包括以下部分(但不限于): 《污水综合排放标准》GB8978-1996 《城市区域环境噪声标准》GB3069-93 《水处理设备制造技术条件》JB2932-86 《室外排水设计规范》GBJ14-87

电镀工艺

电镀工艺目录

阳极泥 展开 复制搜索 编辑本段概述 电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属,具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层,装饰性镀层及其它功能性镀层。 电镀基本原理图 编辑本段电镀的基本原理 电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极,金属板作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层。 例如:镀镍时,阴极为待镀零件,阳极为纯镍板,在阴阳极分别发生如下反应: 阴极(镀件):Ni2++2e→Ni (主反应) 2H++e→H2↑ (副反应) 阳极(镍板):Ni -2e→Ni2+ (主反应) 4OH--4e→2H2O+O2+4e (副反应) 不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来,如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位,则金属离子难以在阴极上析出.根据实验,金属离子自水溶液中电沉积的可能性,可从元素周期表中得到一定的规律,如表1.1所示。 阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极,大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极,如:镀锌为锌阳极,镀银为银阳极,镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难,使用不溶性阳极,如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅,铅-锡合金,铅-锑合金等不溶性阳极。 编辑本段工艺过程 一般包括电镀前预处理,电镀及镀后处理三个阶段。完整过程: 1、浸酸→全板电镀 五金及装饰性电镀工艺程序

薄膜材料与薄膜技术复习资料完整版本

1.为了研究真空和实际使用方便,根据各压强范围内不同的物理特点,把真空划分为 粗真空,低真空,高真空,超高真空四个区域。 2.在高真空真空条件下,分子的平均自由程可以与容器尺寸相比拟。 3.列举三种气体传输泵旋转式机械真空泵,油扩散泵和复合分子泵。 4.真空计种类很多,通常按测量原理可分为绝对真空计和相对真空计。 5.气体的吸附现象可分为物理吸附和化学吸附。 6.化学气相反应沉积的反应器的设计类型可分为常压式,低压式,热壁 式和冷壁式。 7.电镀方法只适用于在导电的基片上沉积金属和合金,薄膜材料在电解液中是以 正离子的形式存在。制备有序单分子膜的方法是LB技术。 8.不加任何电场,直接通过化学反应而实现薄膜沉积的方法叫化学镀。 9.物理气相沉积过程的三个阶段:从材料源中发射出粒子,粒子运输到基片和粒子 在基片上凝聚、成核、长大、成膜。 10.溅射过程中所选择的工作区域是异常辉光放电,基板常处于负辉光区,阴极 和基板之间的距离至少应是克鲁克斯暗区宽度的3-4倍。 11.磁控溅射具有两大特点是可以在较低压强下得到较高的沉积率和可以在较低 基片温度下获得高质量薄膜。 12.在离子镀成膜过程中,同时存在吸附和脱附作用,只有当前者超 过后者时,才能发生薄膜的沉积。 13.薄膜的形成过程一般分为:凝结过程、核形成与生长过程、岛形成与 结合生长过程。 14.原子聚集理论中最小稳定核的结合能是以原子对结合能为最小单位不连续变化 的。 15.薄膜成核生长阶段的高聚集来源于:高的沉积温度、气相原子的高的动能、 气相入射的角度增加。这些结论假设凝聚系数为常数,基片具有原子级别的平滑度。 16.薄膜生长的三种模式有岛状、层状、层状-岛状。 17.在薄膜中存在的四种典型的缺陷为:点缺陷、位错、晶界和 层错。 18.列举四种薄膜组分分析的方法:X射线衍射法、电子衍射法、扫描电子 显微镜分析法和俄歇电子能谱法。 19.红外吸收是由引起偶极矩变化的分子振动产生的,而拉曼散射则是由引起极化率 变化的分子振动产生的。由于作用的方式不同,对于具有对称中心的分子振动,红外吸收不敏感,拉曼散射敏感;相反,对于具有反对称中心的分子振动,红外吸收敏感而拉曼散射不敏感。对于对称性高的分子振动,拉曼散射敏感。 20.拉曼光谱和红外吸收光谱是测量薄膜样品中分子振动的振动谱,前者 是散射光谱,而后者是吸收光谱。 21.表征溅射特性的主要参数有溅射阈值、溅射产额、溅射粒子的速度和能 量等。 什么叫真空?写出真空区域的划分及对应的真空度。 真空,一种不存在任何物质的空间状态,是一种物理现象。粗真空105~102Pa 粘滞流,分子间碰撞为主低真空102~10-1 Pa 过渡流高真空102~10-1 Pa分子流,气体分子与器壁碰撞为主超高真空10-5~10-8 Pa气体在固体表面吸附滞留为主极高真空10-8 Pa以下·什么是真空蒸发镀膜法?其基本过程有哪些?

电镀综合废水处理工程设计方案讲义(doc 33页)

电镀综合废水处理工程设计方案讲义(doc 33页)

山东华龙机械有限公司400m3/d电镀综合废水处理工程 设 计 方 案 二零一三年二月

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概况 (1) 1.2设计依据 (2) 1.3设计范围 (2) 1.4设计原则 (3) 1.5 设计水量、水质及出水标准 (3) 第二章工艺设计 (5) 2.1工艺选择 (5) 2.2工艺流程图 (9) 2.3工艺流程说明 (9) 2.4预期处理效果 (10) 第三章废水处理站工程设计 (12) 3.1主要建、构筑物工艺设计及设备选型 (12) 3.2土建结构设计 (24) 3.3 公用工程 (24) 3.4 自动控制 (26) 第四章技术经济 (26) 4.1工程投资估算 (26) 4.2运行费用 (28) 4.3主要技术经济指标 (30)

台州市泰源电镀有限公司电镀废水处理工程设计方案浙江吉源环境工程有限公司 第五章工作进度及服务承诺 (31) 5.1工作进度安排 (31) 5.2服务承诺 (31) 附图:废水处理工艺流程图 废水处理区总平面布置图

第一章总论 1.1 项目概况 山东华龙机械有限公司位于山东省临沂市经济开发区,主要从事汽摩配件及五金锁具类配件等电镀。由于电镀生产过程中,将排放一定量的含有多种致癌、致畸、致突变、剧毒等物质的废水,因此,必须认真处理,并尽量回收利用,以减少或消除其对环境的污染。为贯彻落实国家环境保护方针政策,加强环境污染防治,严格执行“三同时”的要求,该公司特委托我公司进行生产废水处理工程设计方案的编制。 电镀工艺品种繁多,产生的电镀废水中含有的污染物也不一定相同,须综合处理的电镀废水将含有多项镀种产生的污水。常用镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀锡、镀金和镀银。无论那种镀种和镀件,电镀工艺大体相同,乡镇企业常用氰化电镀工艺。产生的电镀废水分为以下几种: 1、镀件清洗水:占电镀废水的80%以上。废水 中大部分污染物质是由镀件表面的附着液在清洗时带 入的。其污染物质主要为重金属离子,如:Ni2+、Cu2+、 Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Ag+等。其PH值一般为4—6, 呈酸性。 2、镀液过滤和废镀液:产生的污水中含有高 浓度的污染物质,主要有:Cr6+、CN-、废酸、废碱、 光亮剂、洗涤剂、表面活性剂等,大部分为有害物质 和剧毒物质。

某电镀厂废水处理工程设计方案

作者:不详供稿单位:科尔法泵业集团公司浏览次数:1084次发布时间:2010-3-19 应用领域:工业水处理 目录 1、概况 2、设计依据 3、设计原则 4、不同类型电镀废水处理原理 5、废水处理工艺流程 6、处理设施主要设计参数、功能与选型 7、动力设备一览表 8、工程概算 9、运行费用与处理成本测算 10、服务承诺 11、建设单位自备部分

12、土建设计条件图 13、公司简介 专项工程设计证书废水14、环保 15、环境污染治理许可证 16、环境保护设施运营资质证书 资信等级证书AAA17、银行 1 概况 某电镀厂位于某工业园,以生产指甲钳为主,生产过程中有含铬废水、含氰废水、电泳漆废水以及含铜、锌、镍废水排出,对周围水环境造成一定的污染,为此市、区环保局,要求其在限定时期内采取有效治理措施,使治理后废水达到国家排放标准一级标准,才允许排放。1.1 废水量 1.1.1 含铬废水:20吨/日; 1.1.2 含氰废水:10吨/日; 1.1.3 其它重金属(铜、锌、镍)废水:60吨/日

1.1.4 电泳漆废水:8吨/日; 1.1.5 生活污水:按职工人数60人,排水定额按200升/人?日计,则生活污水量为:12吨/日; 合计废水与污水量为:110吨/日。 1.2 废水水质状况 1.2.1 含铬废水: 偏酸性,含六价铬20~150mg/L,还含有三价铬、铜、铁、锌、镍等重金属离子; 1.2.2 含氰废水: 含有剧毒的游离氰化物~20mg/L,尚有铜氰、银氰、锌氰等络合离子; 1.2.3 其它重金属废水: 主要含铜、锌、镍; 1.2.4 电泳漆废水: 含油脂和悬浮物、COD平均约1000mg/L; 1.2.5 生活污水:

不合格镀层的退除配方

不合格镀层的退除配方 Revised by Petrel at 2021

不合格镀层的退除配方配方1钢铁基体上镍电镀层的退除(一) 间硝基苯磺酸钠70-80g/L 氢氧化钠025g/L 氰化钠70-80g/L 水加至1L 描述工艺条件:处理温度为6070℃ 配方2钢铁基体上镍电镀层的退除(二) 铬酐250300g/L 硼酸25-30g/L 水加至1L 描述工艺条件:电流密度57A/dm2,温度为室温,阴极为铅板。配方3钢、铜、黄铜及锌压铸件镍镀层的退除 硫酸50%-60% 乙二醇3% 水37%-47% 描述工艺条件:温度为室温,电压3-6V,电流密度6-20A/dm2,阴极为铅板。 配方4铜基体上镍镀层的退除(化学法) 硫酸100.0-120.Og/L 间硝基苯磺酸钠60.070.Og/L

硫氰酸钾0.5-l.Og/L 水加至1.01 描述将要退镀的工件浸入退镀液中,退至表面为深棕色,清洗后用细纱布抛光去膜即可。 配方5钢基体上镍镀层的退除(电解法) 氯化钠130-150g/L 盐酸20-30g/L 磷酸1-3g/L 水加至1L 描述将工件浸入电解液,工作电压为15-20V,相对运动速度为 15m/min,电源极性反接。 配方6带有黄铜件或铜件的钢零件上镍镀层的退除 间硝基苯磺酸钠40.0-70.Og/L 硫酸60.0-70.OmL/L 硫氰酸钠0.1-l.Og/L 水加至1.01 描述处理温度为8090℃,时间以表面由黑色变为深棕色为准。 配方7铜及铜合金基体上化学镀镍层的退除 乙二胺50-lOOmL/L 间硝基苯磺酸钠25-50g/L 乙二胺四醋酸1020g/L 硫脲1-5g/L

薄膜技术发展历程

薄膜技术发展历程(一):镀膜发展史 化学镀膜最早用于在光学元件表面制备保护膜。随后,1817年,Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻璃,偶然第一次获得减反射膜,1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜它们是最先在世界上制备的光学薄膜。后来,人们在化学溶液和蒸气中镀制各种光学薄膜。50年代,除大快窗玻璃增透膜的一些应用外,化学溶液镀膜法逐步被真空 镀膜取代。 真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺,是迄今在工业撒谎能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。它们大规模地应用,实际上是在1930年出现了油扩散泵---机械泵抽气系统之后。 1935年,有人研制出真空蒸发淀积的单层减反射膜。但它的最先应用是1945年以后镀制在眼镜片上。1938年,美国和欧洲研制出双层减反射膜,但到1949年才制造出优质的产品。1965年,研制出宽带三层减反射系统。在反射膜方面,美国通用电气公司1937年制造出第一盏镀铝灯。德国同年制成第一面医学上用的抗磨蚀硬铑膜。在滤光片方面,德国1939年试验淀积出金属—介质薄膜Fabry---Perot型干涉滤光片。 在溅射镀膜领域,大约于1858年,英国和德国的研究者先后于实验室中发现了溅射现象。该技术经历了缓慢的发展过程。1955年,Wehner 提出高频溅射技术后,溅射镀膜发展迅速,成为了一种重要的光学薄膜工艺。现有两极溅射、三极溅射、反应溅射、磁控溅射和双离子溅射等 淀积工艺。 自50年代以来,光学薄膜主要在镀膜工艺和计算机辅助设计两个

方面发展迅速。在镀膜方面,研究和应用了一系列离子基新技术。1953年,德国的Auwarter申请了用反应蒸发镀光学薄膜的专利,并提出用离子化的气体增加化学反应性的建议。1964年,Mattox在前人研究工作的基础上推出离子镀系统。那时的离子系统在10Pa压力和2KV的放电电压下工作,用于在金属上镀耐磨和装饰等用途的镀层,不适合镀光学薄膜。后来,研究采用了高频离子镀在玻璃等绝缘材料上淀积光学薄膜。70年代以来,研究和应用了离子辅助淀积、反应离子镀和等离子化学气相等一系列新技术。它们由于使用了带能离子,而提供了充分的活化能,增加了表面的反应速度。提高了吸附原子的迁移性,避免形成柱状显微结构,从而不同程度地改善了光学薄膜的性能,是光学薄膜制造 工艺的研究和发展方向。 实际上,真空镀膜的发展历程要远远复杂的多。我们来看一个这个 有两百年历史的科技历程: 19世纪 真空镀膜已有200年的历史。在19世纪可以说一直是处于探索和预研阶段。探索者的艰辛在此期间得到充分体现。1805年, 开始研究接触角与表面能的关系(Young)。1817年, 透镜上形成减反射膜(Fraunhofer)。1839年, 开始研究电弧蒸发(Hare)。1852年, 开始研究真空溅射镀膜(Grove;Pulker)。1857年, 在氮气中蒸发金属丝形成薄膜(Faraday;Conn)。 1874年, 报道制成等离子体聚合物(Dewilde;Thenard)。1877年,薄膜的真空溅射沉积研究成功(Wright)。1880年, 碳氢化合物气相热解(Sawyer;Mann)。1887年, 薄膜的真空蒸

一个电镀废水设计完整方案

一、工程概述 (4) 二、设计依据: (4) 三、设计原则 (4) 四、废水来源及污染物成分 (5) ⒈废水的来源 (5) ⒉原水污染因子及设计水量 (5) 五、出水水质 (5) 六、设计范围 (6) 七、设计方案 (6) ⒈工艺的选择及处理原理 (6) ⒉工艺流程图 (7) ⒊工艺流程说明 (8) 八、工艺设计参数 (9) ⒈含铬废水调节池 (9) ⒉含氰废水调节池 (9) 5.含焦铜废水反应沉淀池 (10) ⒍破氰池(两格) (11) 7. 破铬池(两格) (11) 8. PH调节池(中和池) (12) 9.混凝池(两格) (12) 10.斜板沉淀池 (13)

11. PH回调池(集水池) (13) 13.集泥池 (14) 14.污泥浓缩池 (14) 15. 砂滤塔 (15) 16. 活性炭吸附塔 (15) 17.排放堰 (15) 九、废水处理的主要构筑物和设备 (16) ⒈构筑物 (16) ⒉设备及材料部分 (16) 十、工艺特点 (17) 十一、平面布置、施工原则 (18) 十二、废水处理厂高程布置 (18) 十三、电气控制 (18) 十四、与阀门及设备安装 (18) ⒈管道安装 (18) ⒉设备安装 (19) 十五、二次污染防治 (19) 十六、设施防腐 (19) 十七、主要技术经济指标: (19) ⒈能耗 (19) 2.药耗: (20) 3.人员配备 (20)

十八、人员培训及岗位职责: (20) 十九、技术服务承诺 (21) 附:工程预算报表 工艺流程图 平面布置图

一、工程概述 位于深圳市宝安区沙井镇,该厂所在地区工业废水排放执行广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)二级标准。该厂主要从事电镀生产,包括碱性镀铜、酸性镀铜、镀焦磷酸铜、镀镍、钝化镀铬、镀金和酸洗碱洗等工艺,为此在生产过程中产生了含镍、含铜、含铬、含氰化物和含酸碱等废水,致使废水中铜离子、镍离子、铬离子、氰化物和PH超标,若不加以治理直接排放,将会对受纳水体造成严重污染。我公司受厂方委托,负责该厂废水处理工程设计、施工。 二、设计依据: ⒈业主提供的基础资料:原水水量、水质 ⒉广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001) ⒊《给排水设计手册》(第二、四、六、九分册) ⒋《三废处理工程技术手册》 ⒌《水处理工程师手册》 ⒍各厂家设备选型样本 ⒎相关电气、土建设计手册 三、设计原则 ⒈贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法律、法规、规范及标准。 ⒉根据设计进出水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。 ⒊妥善处理处置污水处理过程中产生的污泥,避免造成二次污染。 ⒋为确保工程的可靠性及有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件,本工程中所选用的设备为优良名牌设备。

电沉积工艺条件―Hull槽试验及镀层的结构与性能的测试

1 材料结构与性能测试开放实验 镍电沉积及镀层的结构与性能的测试 电沉积工艺条件―Hull 槽试验 姓 名: 周明亮 学 号: 2008274224 专 业: 材料化学 院 系: 理学院化学与化工系 指导教师: 胡晓洪 起止日期: 2011年10月14日至2011年11月10日 镍电沉积及镀层的结构与性能的测试 电沉积工艺条件―Hull 槽试验

2 摘 要 电沉积是用电解的方法在导电基底的表面上沉积一层具有所需形态和性能的金属沉积层的过程。Hull 槽实验是电镀工艺中最常用、最直观、半定量的一种实验方法。它可以简便且快速地测试镀液性能、镀液组成和工艺条件的改变对镀层质量产生的影响。通过此实验,通常可以用于确定镀液中各种成分的合适用量;选择合适的工艺条件;测定镀液中添加剂或杂质的大致含量;分析、排除实际生产过程中出现的故障;测定镀液的分散能力。 关键词 电沉积、Hull 槽、定镍镀、镀层 1. 前 言 电沉积是用电解的方法在导电基底的表面上沉积一层具有所需形态和性能的金属沉积层的过程。传统上电沉积金属的目的,一般是改变基底表面的特性,改善基底材料的外观、耐腐蚀性和耐磨损性。现在,电沉积这一古老而又年轻的技术正日益发挥着其重要作用,已广泛应用于制备半导体、磁膜材料、催化材料、纳米材料等功能性材料和微机电加工领域中。 Hull 槽实验是电镀工艺中最常用、最直观、半定量的一种实验方法。它可以简便且快速地测试镀液性能、镀液组成和工艺条件的改变对镀层质量产生的影响。通过此实验,通常可以用于确定镀液中各种成分的合适用量;选择合适的工艺条件;测定镀液中添加剂或杂质的大致含量;分析、排除实际生产过程中出现的故障;测定镀液的分散能力。 2. 实验原理 电沉积过程中,由外部电源提供的电流通过镀液中两个电极(阴极和阳极)形成闭合的回路。当电解液中有电流通过时,在阴极上发生金属离子的还原反应,同时在阳极上发生金属的氧化(可溶性阳极)或溶液中某些化学物种(如水)的氧化(不溶性阳极)。其反应可一般地表示为: 阴极反应:Mn+ + n e = M 副反应:2 H+ + 2 e = H2 (酸性镀液) 2 H2O + 2 e = H2 + 2 OH-(碱性镀液) 当镀液中有添加剂时,添加剂也可能在阴极上反应。 阳极反应:M – n e = Mn+ (可溶性阳极) 或 2 H2O – 4 e = O2 + 4 H+ (不溶性阳极,酸性) 镀液组成(金属离子、导电盐、配合剂及添加剂的种类和浓度)和电沉积的电流密度、镀液pH 值和温度甚至镀液的搅拌形式等因素对沉积层的结构和性能都有很大的影响。确定镀液组成和沉积条件,使我们能够电镀出具有所要求的物理 - 化学性质的沉积层,是电沉积研究的主要目的之一。 本实验通过电沉积镍和沉积层结构与性能的研究分析,使学生掌握金属电沉 积的基本原理和基本的研究方法,初步了解电沉积条件对镍沉积层结构与性能的影响,认识电镀过程中添加剂的作用。 电沉积镍过程的主要反应为

不合格镀层的退除配方

不合格镀层的退除配方 配方1钢铁基体上镍电镀层的退除(一) 间硝基苯磺酸钠70-80g/L 氢氧化钠025g/L 氰化钠70-80g/L 水加至1L 描述工艺条件:处理温度为6070℃ 配方2钢铁基体上镍电镀层的退除(二) 铬酐250300g/L 硼酸25-30g/L 水加至1L 描述工艺条件:电流密度57A/dm2,温度为室温,阴极为铅板。配方3钢、铜、黄铜及锌压铸件镍镀层的退除 硫酸50%-60% 乙二醇3% 水37%-47% 描述工艺条件:温度为室温,电压3-6V,电流密度6-20A/dm2,阴极为铅板。 配方4铜基体上镍镀层的退除(化学法) 硫酸100.0-120.Og/L 间硝基苯磺酸钠60.070.Og/L 硫氰酸钾0.5-l.Og/L 水加至1.01 描述将要退镀的工件浸入退镀液中,退至表面为深棕色,清洗后用细纱布抛光去膜即可。 配方5钢基体上镍镀层的退除(电解法) 氯化钠130-150g/L 盐酸20-30g/L 磷酸1-3g/L 水加至1L 描述将工件浸入电解液,工作电压为15-20V,相对运动速度为 15m/min,电源极性反接。 配方6带有黄铜件或铜件的钢零件上镍镀层的退除 间硝基苯磺酸钠40.0-70.Og/L 硫酸60.0-70.OmL/L 硫氰酸钠0.1-l.Og/L 水加至1.01 描述处理温度为8090℃,时间以表面由黑色变为深棕色为准。 配方7铜及铜合金基体上化学镀镍层的退除 乙二胺50-lOOmL/L 间硝基苯磺酸钠25-50g/L 乙二胺四醋酸1020g/L

硫脲1-5g/L 描述处理液的温度为50-80。C,pH值(用醋酸调整)为7.5-8.O。 配制时以水为溶剂。 配方8钢铁基体上镍铁合金镀层的退除(一) 间硝基苯磺酸钠80-lOOg 焦磷酸钾120-160g 乙二胺120-160mL 水加至1L 描述本处理液的pH值(用醋酸调整)为8.0~9.5,温度为80100℃。配方9钢铁基体上镍铁合金镀层的退除(二) 硫酸(工业级)300-400mL 六亚甲基四胺(工业级)2535g 水加至1L 描述工艺条件:阴阳极面积比2:1,电流密度1030A/dm2,温度为室温至65℃。 配方10钢铁基体上镍铁合金镀层的退除(三) 硝酸铵240g/L 硫氰酸铵lg/L 溴化钠6g/L 葡萄糖酸钠lOg/L 水加至1L 描述工艺条件:pH值(用稀硝酸调整)5.5;温度20-300C;电流密度10A/dm2;退除速度,不搅拌时2μm/min,搅拌时2.5μm/min。配方11不合格镍铁合金镀层的退除 浓硝酸1000mL 氯化钠15g/L 描述处理温度为室温,处理时间退完为止。镍铁合金镀层的合格率可达 95%一98%。对于镀层不亮、局部发花和毛刺的镀件不必全退,可以 稍作处理后重镀薄层低铁合金,再套铬。如已套铬件用1:1的盐酸退铬 后进行修复。零件要干燥入槽,否则易发生过腐蚀。实际生产中根据不 同的要求常采用单层或多层镍铁合金体系。采用多层合金时,零件上先 镀一层高铁合金(含铁250-/0-35%),再镀一层低铁合金 (10%-15%)。 配方12钢铁基体上不良铜层的退除(化学法) 铬酐400g/L 硫酸50g/L 水加至1L 描述本配方适用于化学法退除钢铁基体上的不良铜层。 配方13钢铁基体上不良铜层的退除(电解法) 铬酐250g/L 硼酸25g/L 碳酸钡3-5g/L 水加至IL

电镀废水处理设计方案word精品

20m/d电镀废水处理工程 设计方案3 3电镀废水处理工程20m/d 设 计 方案 设计单位:宜兴市环球水处理设备有限公司

地址:江苏省宜兴市和桥镇 设计单位:宜兴市环球水处理设备有限公司 1 20m/d电镀废水处理工程 设计方案3 【目录】 一、工程概 况 (3) 二、设计参 数 (3) 三、设计规范及原 则 (3) 四、工艺流程及简要说 明 (4) 五、各设备及处理构筑物技术说明及性能参 数 (5) 六、工艺技术特 点 (10) 七、系统控

制 (11) 八、运行成本分 析 (11) 九、设备安装、调试与维 护 (12) 十、工程设备供货范围和供货清 单 (12) 十一、服务承 诺 (13) 设计单位:宜兴市环球水处理设备有限公司

2 20m/d电镀废水处理工程 设计方案3 一、工程概况 本工程的电镀废水主要来源于车间生产线生产时排出的表面处理中前处理工艺、电镀工艺等后续的水洗工艺,包括酸碱废水、含重金属离子水。如果这些污水直接外排,将严重影响周围生态环境。根据业主现实情况,采用了合理、科学的污水处理工艺对该污水进行综合处理,一次性达到污水综合排放水质标准。该工艺突出体现了处理效率高,设备操作简便,运行费用低等特点。 我公司根据业主提供的污水水量、水质资料,借鉴相关工程实际运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则,编制了该设计方案,供业主和有关部门决策参考。 二、设计参数 1.处理水量 33/h,每天运行5设计每小时处理/d(4.0m小时处理水量为:20m)

三、设计规范及原则 1、设计规范 污水处理设备的设计、制造、检验及试验等均应符合国家有关规范和标准的要求,主要 设计单位:宜兴市环球水处理设备有限公司 3 20m/d电镀废水处理工程 设计方案3 包括以下部分(但不限于): 《污水综合排放标准》 GB8978-1996 《城市区域环境噪声标准》 GB3069-93 《水处理设备制造技术条件》 JB2932-86 《室外排水设计规范》 GBJ14-87 《给水排水设计手册》 GB8978-1996 2、设计原则 ①依据污水水质特点,采用成熟可靠的处理工艺和设备,实用性和先进性兼顾,保证污水达到排放标准。 ②方案设计中尽量减少占地,合理布局,节省投资。 ③方案力求工艺成熟,运行稳定。 ④设计中尽量降低建设费用,减轻企业负担,达到低投入、高收效的目的。 ⑤设计时充分考虑污水处理系统配套的减振、降噪、除臭措施,从而防止对环境的二次污染。 ⑥根据实际情况,控制柜采用可编程序控制器(PLC)控制,可实时监控运转情况,具备各种故障的自动保护,另配套独立的PLC控制的手动控制。 ⑦污水处理设施能够耐高峰冲击负荷。 四、工艺流程及简要说明 1、污水处理工艺流程 硫酸亚铁、氢氧化钙、PAM ↓ 集水池→污水提升泵→反应沉淀池→中间水池→中间提升泵→活性碳过滤器→达标排放 2、污泥处理工艺流程 反应沉淀池排泥→污泥浓缩池(上清液回流至集水池)→污泥泵→污泥干化池※注:详见工艺流程图

电沉积镍镀层的制备及性能测试

电沉积镍镀层的制备及性能测试 1.1 电沉积镍镀层的制备 一、实验目的 1、掌握电沉积制备金属合金的工艺; 2、熟悉电沉积溶液配制方法; 3、熟悉检测涂层结合力的方法。 二、实验原理 电沉积是金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程,制备的金属涂层具有厚度均匀,结合力强等优点,工艺设备简单,需要电源、输电系统及辅助电极。利用电沉积的方法制备镍金属镀层,制备过程包括试样前处理、溶液配制、沉积涂层等步骤。 三、实验设备及用品 1、多口恒温水浴锅,电镀电源 2、镍盐,还原剂,络合剂,光亮剂 3、氨水、氢氧化钠、磷酸钠、磷酸、碳酸钠 4、45钢试样 5、水砂纸、金相砂纸、玻璃板、PH值试纸 6、烧杯、镊子、吹风机,刮刀 四、实验内容及方法 1、溶液配制 将已经配制好的镍盐,还原剂,络合剂,光亮剂按一定顺序配制,方法如下:将量好的还原剂放入盛镍盐的烧杯内,然后依次加入络合剂,光亮剂,测试溶液的PH值,然后用氨水调节溶液PH值至4.5~5,然后用蒸馏水加至所需的溶液体积。 2、样品制备 2.1将碳钢片切割成50mm×25mm×2mm 尺寸,然后抛光: 800# 砂纸进行打磨,

用抛光机对其抛光, 以去除表面缺陷。 2.2超声波清洗:室温下用丙酮清洗10min。 2.3 碱洗:50g/L NaOH, 40g/L Na2CO3, 10g/L Na3PO4·12H2O, 温度55~65℃, 时间10min。 2.4 水洗:用去离子水快速地清洗, 防止在空气中停留时间过长形成氧化膜而影响施镀。 2.5 酸洗:酸洗是为了除去金属表面的氧化物、嵌入试样表面的污垢以及附着的冷加工屑等。600ml /L H3PO4 ( 85%), 2ml /L HNO3, 室温下清洗10min。 2.6水洗: 同2.4。 2.7活化:活化是为了进一步除去表面的氧化物和酸洗后沉积在表面的残留物, 380mL/L HF( 40%), 室温, 10~15min。 2.8电沉积镍镀层:温度60℃,阳极采用不锈钢片,阴极采用碳钢片,时间30min 2.9水洗烘干。 3、结合力实验 采用刮刀实验检测涂层结合力大小,将刮刀用力在涂层表面划过,如果涂层出现脱皮现象,表明结合力,如果涂层没有出现脱皮现象,表明结合力良好。 五、实验报告要求 1、简述电沉积镍镀层溶液的配制过程; 2、简述电沉积镍镀层涂层的制备过程; 3、写出在实验中所发现的问题和体会。

电镀综合废水处理工程设计方案

山东华龙机械有限公司400m3/d电镀综合废水处理工程 设 计 方 案 二零一三年二月

目录 第一章总论 0 1.1项目概况 0 1.2设计依据 (1) 1.3设计范围 (1) 1.4设计原则 (2) 1.5 设计水量、水质及出水标准 (2) 第二章工艺设计 (4) 2.1工艺选择 (4) 2.2工艺流程图 (8) 2.3工艺流程说明 (8) 2.4预期处理效果 (9) 第三章废水处理站工程设计 (11) 3.1主要建、构筑物工艺设计及设备选型 (11) 3.2土建结构设计 (23) 3.3 公用工程 (23) 3.4 自动控制 (25) 第四章技术经济 (25) 4.1工程投资估算 (25) 4.2运行费用 (27) 4.3主要技术经济指标 (29) 第五章工作进度及服务承诺 (30) 5.1工作进度安排 (30) 5.2服务承诺 (30) 附图:废水处理工艺流程图 废水处理区总平面布置图

第一章总论 1.1 项目概况 山东华龙机械有限公司位于山东省临沂市经济开发区,主要从事汽摩配件及五金锁具类配件等电镀。由于电镀生产过程中,将排放一定量的含有多种致癌、致畸、致突变、剧毒等物质的废水,因此,必须认真处理,并尽量回收利用,以减少或消除其对环境的污染。为贯彻落实国家环境保护方针政策,加强环境污染防治,严格执行“三同时”的要求,该公司特委托我公司进行生产废水处理工程设计方案的编制。 电镀工艺品种繁多,产生的电镀废水中含有的污染物也不一定相同,须综合处理的电镀废水将含有多项镀种产生的污水。常用镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀锡、镀金和镀银。无论那种镀种和镀件,电镀工艺大体相同,乡镇企业常用氰化电镀工艺。产生的电镀废水分为以下几种: 1、镀件清洗水:占电镀废水的80%以上。废水中大部分污染物质是由镀件表面的附着液在清洗时带入的。其污染物质主要为重金属离子,如:Ni2+、Cu2+、Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Ag+等。其PH值一般为4—6,呈酸性。 2、镀液过滤和废镀液:产生的污水中含有高浓度的污染物质,主要有:Cr6+、CN-、废酸、废碱、光亮剂、洗涤剂、表面活性剂等,大部分为有害物质和剧毒物质。 3、电镀车间的“跑、冒、滴、漏”产生的低浓度污染水。 上述描述中,1、3统称为含铬废水,2统称为含氰废水。因企业

镍电沉积及镀层的结构与性能的测试--开题报告

开题报告 镍电沉积及镀层的结构与性能的测试——电沉积工艺条件―Hull槽试验及镀层的 结构与性能的测试 开题报告 一、课题的名称:镍电沉积及镀层的结构与性能的测试 二、课题的目的和意义: 目的: 1.熟悉Hull 槽试验的基本原理、实验操作和结果分析。 2.试验并了解添加剂糖精、苯亚磺酸钠、镍光亮剂XNF 和十二烷基硫酸钠对电沉积光亮

镍的影响。 意义: 不锈钢具有良好的耐蚀性,但不锈钢硬度较低,表面强度低,耐磨性差,摩擦因数较大,在碰撞或者磨损环境中工作时,易发生局部损伤和表面钝化膜受损而导致局部腐蚀。所以为了提高不锈钢的耐磨性和耐蚀性,常对其表面进行处理,通过对不锈钢表面镀镍来改善材料的外观、耐腐蚀性和耐磨损性性能结构。 三、镍电沉积及镀层的特点及国内外研究现状: 镍具有银白色(略呈黄色)金属光泽,具有铁磁性,密度为8.9,原子量为58.71,标准电极电位为一0.25伏。镍具有很强的钝化能力,在空气中能迅速地形成一层极薄的钝化膜,使其保持经久不变的光泽。常温下,镍能很好地防止大气、水、碱液的浸蚀。在碱、盐和有机酸中很稳定,在硫酸和盐酸中溶解很慢,易溶于稀硝酸。 由于镍的硬度较高(HV 240-500),所以镍层可以提高制品表面硬度,并使其具有较好的耐磨性。镍是铁族元素,属于电化学极化较大的元素,当电解时能产生较大的极化作用,即使在很小的电流密度下,也会产生显著的极化作用。因此,镀镍与镀锌、镀铜不同,它不需要特殊添加剂。因为电沉积镍时有较大的极化作用,所以在强酸性介质中,根本不可能把它沉积出来,只能使用弱酸性电解液。 化学镀镍技术具有悠久的历史,但其技术的广泛运用还是在近期。化学镀镍的发展史是化学镀发展的重要组成部分。在1947年美国国家标准局A.Brenner和G.Riddell提出了沉积非粉末状镍的方法,并弄清楚了形成镀层的催化特性,奠定了化学镀镍技术的基础。化学镀镍技术的最早工业应用是1955年在美国通用运输公司(GATC)在系统研究该技术后建立的第一条生产线。早期化学镀镍技术的应用极少,直到70年代末化学镀镍技术才被大规模地运用到工业中。为了满足复杂的工况、获得更多的性能,近年来又发展起来了化学复合镀镍技术。化学镀镍技术的核心是镀液的组成及性能,所以化学镀镍发展史中最值得注意的是镀液本身的进步。20世纪60年代前后,由于化学知识贫乏,只有中磷镀液配方,镀液不稳定(往往只能稳定数小时),工艺落后。70年代后出现了络合剂、稳定剂等多种添加剂,经过大量的实验研究、筛选、复配以后,新发展的镀液均采用“双铬合”或“双铬合、双稳定、双促进”配方,极大地提高了镀液的稳定性,镀速加快,大幅度增加了镀液对亚磷酸根的容忍性、目前,化学镀液均已商品化,根据用户要求有各种性能化学镀的开缸及补加浓缩液的出售,施镀过程中只需要按消耗的主盐、还原剂、PH调节剂及适量添加剂进行补充,使用十分方便。 在化学镀镍溶液质量提高的基础上,化学镀镍生产线的装备和技术发展迅速,逐渐从小槽

电镀废水处理课程设计说明书

绪论 1设计说明书 1.1工程概况 (1)电镀工艺及废水的产生 电镀是将金属通过电解方法镀到制品表面的过程.电镀是工业上通用性强、使用面广的行业之一。常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀银、镀金和镀锡.无论哪种镀种或镀件,电镀工艺大体上相同。在电镀过程中,除油、酸洗和电镀等操作以后,都要用水清洗电镀废水来源于电镀生产过程中的镀件清洗、镀件过滤、镀件液以及由于操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”;另外还有地面冲洗、通风冷凝等。 (2)电镀废水的性质及危害 电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关.电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中有毒有害的物质有镉、铬、镍、铅、氰化物、氟化物、铜、锌、锰、碱、酸、悬浮物、石油类物质、含氮化合物、表面活性剂及磷酸盐等。这些废水进入水体,会危及水生动植物生长,影响水产养殖,造成大幅度减产甚至鱼虾绝迹;或是破坏农田土壤,毁坏庄稼,并通过食物链危害人类健康;或是进入饮用水源,在人体内积累,轻者引起慢性中毒,重者导致死亡。 1.2企业简介 东莞市市区污水处理厂位于南城区石鼓村王洲,是东莞市目前采用二级处理、日处理生活污水设计能力20万吨的一家最大的国有污水处理厂。占地面积15.42万平方米,截污主干管总长度为14.77Km,管径为D1400mm至D2600mm;收水范围:莞城区、南城区、万江区南面组团、东城区(牛山片区、桑园、周屋、温塘片区除外)的全部生活污水;服务面积62.95平方公里,服务范围现状人口49.96万人。外管辖新基污水泵站、珊洲河污水泵站两座和管网的维护。两期工程建成,一期采用厌氧—氧化沟工艺(A/O工艺),处理能力为10万吨/日;二期采用缺氧、厌氧—氧化沟工艺(A2/O工艺),处理能力为10万吨/日。经该厂处理后的尾水,由市环保监测站常规抽样检验,水质符合国家《城镇污水处理污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。 1.3自然状况 (1)东莞市属亚热带季风气候,长夏无冬,日照充足,雨量充沛,温差振幅小,季风明显。 (2)各地的年日照时数在1288.5~1780.0小时之间,年平均气温在22.7℃~23.6℃之间。(3)各区的总降水量在1547.4~2074.0毫米之间。一年中2~3月份日照最少,7月份日照最多。雨量集中在4~9月份,其中4~6月为前汛期,以锋面低槽降水为多。7~9月为后汛期,台风降水活跃。 (4)东莞市主要河流有、、寒溪水。市境96%属东江流域。 (5)东莞市地质构造上,位于北东东向罗浮山断裂带南部边缘的北东向大断裂南西部、东莞断凹盆地中。地势东南高、西北低。地貌以丘陵台地、冲积平原为主,丘陵台地占44.5%,冲积平原占43.3%,山地占6.2%。东南部多山,尤以东部为最,山体庞大,分割强烈,集中成片,起伏较大,海拔多在200~600米,坡度30℃左右,中南部低山丘陵成片,为丘陵台地区;东北部接近东江河滨,陆地和河谷平原分布其中,海拔30~

不合格镀层的退除配方

不合格镀层的退除配方 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

不合格镀层的退除配方配方1钢铁基体上镍电镀层的退除(一) 间硝基苯磺酸钠70-80g/L 氢氧化钠025g/L 氰化钠70-80g/L 水加至1L 描述工艺条件:处理温度为6070℃ 配方2钢铁基体上镍电镀层的退除(二) 铬酐250300g/L 硼酸25-30g/L 水加至1L 描述工艺条件:电流密度57A/dm2,温度为室温,阴极为铅板。配方3钢、铜、黄铜及锌压铸件镍镀层的退除 硫酸50%-60% 乙二醇3% 水37%-47% 描述工艺条件:温度为室温,电压3-6V,电流密度6-20A/dm2,阴极为铅板。 配方4铜基体上镍镀层的退除(化学法) 硫酸100.0-120.Og/L 间硝基苯磺酸钠60.070.Og/L

硫氰酸钾0.5-l.Og/L 水加至1.01 描述将要退镀的工件浸入退镀液中,退至表面为深棕色,清洗后用细纱布抛光去膜即可。 配方5钢基体上镍镀层的退除(电解法) 氯化钠130-150g/L 盐酸20-30g/L 磷酸1-3g/L 水加至1L 描述将工件浸入电解液,工作电压为15-20V,相对运动速度为 15m/min,电源极性反接。 配方6带有黄铜件或铜件的钢零件上镍镀层的退除 间硝基苯磺酸钠40.0-70.Og/L 硫酸60.0-70.OmL/L 硫氰酸钠0.1-l.Og/L 水加至1.01 描述处理温度为8090℃,时间以表面由黑色变为深棕色为准。 配方7铜及铜合金基体上化学镀镍层的退除 乙二胺50-lOOmL/L 间硝基苯磺酸钠25-50g/L 乙二胺四醋酸1020g/L 硫脲1-5g/L

几种薄膜淀积技术

几种薄膜淀积技术

几种主要薄膜淀积技术简介 摘要:从薄膜淀积的现象被发现到现在,对薄膜淀积理论的研究一直在进行,薄膜制造技术作为材料制备的新技术而得到广泛的应用。本文介绍几种主要的薄膜淀积的技术,薄膜的形成机理,影响薄膜的主要因素以及优缺点。 关键词:薄膜淀积制备技术CVD PVD Abstract:From the phenomenon of the film depositing is found to now , research has been in progress,the film manufacturing technique widely used as technology and materials prepared. This paper mainly introduces several major film deposition technology, the formation mechanism and main factors of affecting, advantages and disadvantages. Key words: Thinfilm depositing; preparation technology; CVD; PVD 一.引言 自从1857年第一次观察到薄膜淀积的现象到现在,薄膜制造技术得到广泛的应用。这门新技术不仅涉及到物理学、化学、结晶学、表面科学和固体物开学等基础学科,还和真空、冶金和化工等技术领域密切相关。薄膜制备过程是将一种材料(薄膜材料)转移到另一种材料(基底)的表面,形成和基底牢固结合的薄膜的过程。根据成膜方法

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