柠檬酸盐镀铜添加剂及其工艺

酸性镀铜工艺及添加剂使用刘强高级工程师1. 前言全光亮酸性镀铜工艺参数即基础成分和操作参数严格按照电镀产品要求确定：要求最高光亮度和最高填平速度的铜酸比（五水硫酸铜与硫酸之比）最高可达到4.6，硫酸铜最高可达到230g/l，硫酸最低可达50g/l；随着对均镀能力和走位深度要求的提高，必须通过调低对最高光亮度和最高填平速度的要求，装饰性电镀铜酸比最低可降至1.8，硫酸铜最低可降至150g/l，硫酸最高可达到85g/l。

对于均镀能力和走位深度要求极高的线路板行业电镀铜，铜酸比最低可降至0.33，硫酸铜最低可降至50g/l，硫酸最高可达到150g/l。

因此全光亮酸性镀铜工艺的逻辑是：①硫酸铜与硫酸的维护方向因同离子效应限制，填平光亮和均匀走深要求重点的限制而完全相反；②要提高填平速度和出光光亮度，就要提高铜酸比和硫酸铜绝对含量，牺牲部分均镀能力和走位深度；要提高均镀能力和走位深度，就要降低铜酸比和硫酸铜绝对含量，牺牲部分填平速度和出光光亮度。

通过对铜酸比和硫酸铜含量的检测，就能知道在0.33-4.6铜酸比所处的位置，以及当前位置是填平光亮度不能满足要求还是均匀走深度不能满足要求。

当铜酸比、硫酸铜策略确定后，添加剂的抑制比策略应与铜酸比策略大方向一致以保持重点要求最佳化，局部相对抗，以防一边倒产生均匀走深或填平出光性能恶化。

镀液高低区沉积速度相对均衡。

例如对于填平出光型镀液，硫酸铜很高，硫酸很低，填平剂、开缸剂要低，光亮剂要高，当低位走深和均匀度不能满足要求时适当提高提高填平剂、开缸剂比例；对于均匀走深型镀液，硫酸铜很低，硫酸很高，填平剂、开缸剂要高，光亮剂要低，当填平出光速度不能满足要求时适当提高提高光亮剂比例；要达到良好的效果，不仅高低铜酸比充分发挥其长,更关键在于添加剂杨其长，避其短，力量均衡。

对填平出光要求低对均匀走深要求高的产品，大比例使用光亮剂，不仅浪费，而且导致低位达不到要求；对填平出光要求高对均匀走深要求低的产品，大比例使用填平剂、开缸剂导致出光填平速度慢，低位孔隙难填平，发黑发暗，高位电流范围被压缩，易起雾朦，甚至烧焦。

化学镀工艺流程化学镀是一种在无电流通过的情况下,金属离子在同一溶液中还原剂的作用下通过可控制的氧化还原反应在具有催化表面(催化剂一般为钯、银等贵金属离子）的镀件上还原成金属，从而在镀件表面上获得金属沉积层的过程,也称自催化镀或无电镀。

化学镀最突出的优点是无论镀件多么复杂，只要溶液能深入的地方即可获得厚度均匀的镀层，且很容易控制镀层厚度。

与电镀相比，化学镀具有镀层厚度均匀、针孔少、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点；但化学镀镀层质量不很好，厚度上不去，且可镀的品种不多，故主要用于不适于电镀的特殊场合。

近年来,化学镀技术得到了越来越广泛的应用，在各种非金属纤维、微球、微粉等粉体材料上施镀成为研究的热点之一；用化学镀方法可以在非金属纤维、微球、微粉镀件表面获得完整的非常薄而均匀的金属或合金层，而且镀层厚度可根据需要确定。

这种金属化了的非金属纤维、微球、微粉镀件具有良好的导电性，作为填料混入塑料时能获得较好的防静电性能及电磁屏蔽性能,有可能部分取代金属粉用于电磁波吸收或电磁屏蔽材料。

美国国际斯坦福研究所采用在高聚物基体上化学镀铜来研制红外吸收材料.毛倩瑾等采用化学镀的方法对空心微珠进行表面金属化改性研究，发现改性后的空心微珠具有较好的吸波性能，可用于微波吸收材料、轻质磁性材料等领域。

化学镀所需仪器:电热恒温水浴锅；8522型恒温磁力搅拌器控温搅拌；增力电动搅拌机.化学镀工艺流程：机械粗化→化学除油→水洗→化学粗化→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→解胶→水洗→化学镀→水洗→干燥→镀层后处理。

1化学镀预处理需进行化学镀的镀件一般不溶于水或者难溶于水。

化学镀工艺的关键在于预处理，预处理的目的是使镀件表面生成具有显著催化活性效果的金属粒子，这样才能最终在基体表面沉积金属镀层。

由于镀件微观表面凸凹不平，必须进行严格的镀前预处理,否则易造成镀层不均匀、密着性差,甚至难于施镀的后果。

1.1化学除油镀件材料在存放、运输过程中难免沾有油污,为保证预处理效果,必须首先进行除油处理，去除其表面污物，增加基体表面的亲水性，以确保基体表面能均匀的进行金属表面活化。

柠檬酸盐-酒石酸盐体系锌基合金碱性无氰镀铜工艺杨防祖;赵媛;田中群;周绍民【摘要】以柠檬酸盐、酒石酸盐为主配位剂,研究了锌基合金上碱性无氰镀铜工艺.镀液组成和工艺条件为:二水合氯化铜16g/L,柠檬酸钾82g/L,酒石酸钾钠20g/L,胺化合物29g/L,硼酸30g/L,氯化钾28 g/L,氢氧化钾20g/L,光亮剂0.01 mL/L,温度45 ℃,pH为9(用KOH或盐酸调节),镀液搅拌,电流密度1.0A/d㎡.研究了搅拌、镀液温度,pH、铜离子质量浓度和添加剂对镀层外观的影响.测试了镀液的电流效率,深镀能力,分散能力,抗杂质能力,与基体的结合力,表面形貌和结构.结果表明,添加剂体积分数在0.01～1.50 mL/L范围内均可获光亮的镀层;电流效率随电流密度、温度和pH的提高而增大;镀液有较强的抗杂质能力,深镀能力达100%,分散能力为84.1%,电流效率在90%左右,镀层晶粒细小、致密、平整,颗粒分布均匀,与基体结合牢固.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2010(029)011【总页数】4页(P4-7)【关键词】锌基合金;碱性无氰镀铜;配位剂;柠檬酸盐;酒石酸盐【作者】杨防祖;赵媛;田中群;周绍民【作者单位】固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院,福建,厦门,361005;固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院,福建,厦门,361005;固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院,福建,厦门,361005;固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院,福建,厦门,361005【正文语种】中文【中图分类】TQ153.14目前，无氰镀铜工艺前处理要求相对较高，产品的成品率较低，铜镀层与活泼金属之间的结合力达不到要求，工艺维护相对困难。

若要实现无氰镀铜新技术的推广应用，则必须达到如下技术要求：电镀初期数秒时间内，基体处于活化状态；活泼金属基体与镀液中的铜(配合)离子不发生置换反应，保证铜镀层与基体结合牢固；镀铜液有较好的分散能力和覆盖能力；铜镀层均匀、致密，有一定的光亮度；镀液稳定性好，工艺简单，易操作。

微氰镀金技术柠檬酸盐镀金新技术1 前言镀金在装饰领域的应用已有150多年的历史，除了传统的首饰、工艺品外，眼镜架、表壳、表链、打火机及书写工具等。

在电子工业中是一项重要的工艺技术，用途非常广泛，如半导体芯片、印制电路导体图形、端头、接插件、继电器触点等等。

装饰镀金的镀液也随着市场的变化而变化。

碱性、中性和亚硫酸盐镀金都有不同的应用。

但在以氰化金钾为主盐的酸性镀金电镀液中，添加新的镀金添加剂(晶粒细化剂、电流扩展剂及光亮剂)仍占主要优势，其主要原因是：新添加剂的引入可以获得光亮镀层，允许电流密度增大，提高生产效率;引入其它金属离子，不仅可以改善镀层的物理机械性能，如硬度、耐磨蚀性等，而且镀液稳定，易于调整维护。

2 柠檬酸盐酸性镀金柠檬酸盐酸性镀金是一种低氰或微氰酸性镀金新工艺。

其特点是镀液毒性小，工作温度范围宽，镀层致密，平滑，几乎没有针孔产生，耐蚀性好。

当加入一定量的添加剂时，可得到更加平滑、致密并带有光泽的镀层，尤其是加入微量锑、钴等的金属盐时，可得到硬金镀层，硬度可达180-220HV，耐磨性能非常好，且可焊性好，特别适用于印刷线路板电镀。

其常规工艺：除油—清洗—酸洗—清洗—除挂灰—清洗—阳极刻蚀—清洗—预镀亮镍或预镀铜—清洗—去离子水洗—镀金—回收—后处理。

下面介绍一种操作范围大，适合于滚镀或挂镀的AU-2酸性镀金工艺。

2.1 AU-2酸性镀金工艺操作条件：挂镀：金含量(g/l)0.3～1.0 阳极电流密度(A/dm2) 0.25 PH值4.0～4.5 密度(Be’)13～15○阴极电流密度(A/dm2)1～5 温度(℃)40～5 0 搅拌适中沉积厚度(微米/分钟)0.2～1.0 滚镀：滚镀时要求的阴极电流密度和电压要较高。

阴极电流密度(A/dm2) 2 电压(V) 15～20 沉积厚度(微米/分钟) ～0.3 沉积速度(毫克/分钟)～30 注：AU-2酸性镀金添加剂由郑州鑫顺电镀技术有限公司提供。

酸铜电镀液是电化学工业中常用的一种处理涂层表面的技术，它可以有效地提高铜电镀的效率和质量，并且可以在电镀过程中防止铜离子还原成金属铜而导致了漆表面出现黑斑等缺陷。

在一般的酸铜电镀液中，通常会添加一些辅助剂来改善电镀效果，但这些添加剂在使用一段时间后会逐渐被污染物所吸附，降低了其活性，影响了电镀液的使用寿命。

1. 添加剂的种类酸铜电镀液中常用的添加剂有：（1）赋活剂：赋活剂是一种能够提高电镀效率、促进金属电镀的辅助剂。

常用的赋活剂有巯基乙醇、乙二胺等，这些添加剂可以增加阴极活性，提高电镀速度和容量。

（2）化学添加剂：酸铜电镀常用的化学添加剂有控制剂、稳定剂、缓冲剂等。

这些添加剂能够在电镀过程中，稳定电镀液的PH值，抑制杂质的析出和聚集，从而保持电镀液的活性。

2. 添加剂的污染随着酸铜电镀液的不断使用，其中的添加剂会逐渐被污染物所吸附而失去活性，例如金属离子、有机物、杂质等。

当添加剂受到污染时，电镀液的导电性下降，电镀速率降低，并且容易出现气泡、漆膜开裂等问题，降低了电镀液的质量和使用寿命。

3. 添加剂的去除方法针对酸铜电镀液中添加剂的污染，有以下几种常用的去除方法：（1）活化处理：通过添加适量的还原剂或增加电流密度，可以使污染的添加剂重新被激活，恢复其原有的活性。

这种方法对污染轻微的电镀液效果较好，但需要谨慎控制活化的条件，以免引起其他不必要的问题。

（2）沉淀法：利用一些特定的化学试剂，如氢氧化钠、硫氰酸钠等，可以将污染的添加剂沉淀下来，然后通过过滤或沉淀分离的方法将其去除。

这种方法操作简单，但会产生大量的废液，需要处理和回收。

（3）离子交换法：利用离子交换树脂可以选择性地去除特定的金属离子或有机物，将其固定在树脂上，从而实现对电镀液的净化和再生。

在实际应用中，以上方法可以结合使用，根据电镀液的实际情况选择合适的去除方法。

对于添加剂的使用和管理也需要加强，定期检测电镀液的活性和污染程度，及时进行维护和处理，以确保电镀液的质量和稳定性。

柠檬酸钠防锈剂研究工艺引言：随着工业的发展，金属材料的应用范围越来越广泛。

然而，金属材料容易受到氧气、水分和其他化学物质的腐蚀，从而导致金属材料的性能下降甚至失效。

为了延长金属材料的使用寿命，人们研究出了各种防锈剂。

本文将以柠檬酸钠防锈剂为例，介绍其研究工艺和应用。

一、柠檬酸钠防锈剂的制备工艺柠檬酸钠防锈剂的制备工艺主要包括原料准备、溶液制备、配方调整和产品筛选等步骤。

1. 原料准备：柠檬酸钠防锈剂的主要原料是柠檬酸和氢氧化钠。

柠檬酸可从柠檬、酸橙等柑橘类水果中提取得到，氢氧化钠则是常见的化学试剂，市场上易于购买。

2. 溶液制备：将柠檬酸和氢氧化钠按一定比例加入适量的蒸馏水中，搅拌至完全溶解。

溶液的浓度可以根据具体需求进行调整，通常在1%至10%之间。

3. 配方调整：根据不同金属材料的特性和使用环境的要求，可以适当添加一些辅助成分，如缓蚀剂、表面活性剂等，以增强柠檬酸钠防锈剂的性能和稳定性。

4. 产品筛选：将调整好配方的柠檬酸钠防锈剂进行实验室测试，评估其抗腐蚀性能、涂膜附着力、耐久性等指标。

根据实验结果选择出性能良好的产品。

二、柠檬酸钠防锈剂的应用1. 表面处理：在金属材料表面涂覆一层柠檬酸钠防锈剂，可以形成一层保护膜，隔绝金属与外界环境的接触，起到防锈的作用。

涂膜的厚度和均匀性对防锈效果有重要影响，因此需要注意涂覆工艺的控制。

2. 浸泡法：将金属材料浸泡在柠檬酸钠防锈剂溶液中，使其得到全面覆盖。

浸泡时间和温度可以根据具体材料和需求进行调整，通常在数分钟至数小时之间。

浸泡后，将金属材料取出并晾干，形成一层均匀的防锈膜。

3. 喷涂法：将柠檬酸钠防锈剂溶液通过喷枪均匀地喷涂在金属材料表面。

喷涂厚度和喷涂技术对防锈效果有重要影响，需要注意喷涂的均匀性和覆盖度。

三、柠檬酸钠防锈剂的优势和应用领域1. 优势：柠檬酸钠防锈剂具有环保、无毒、易于制备和使用等优点。

与传统的防锈方法相比，柠檬酸钠防锈剂无需使用有毒有害的物质，对环境和人体无害。

络合物镀镍液中柠檬酸盐分析方法的研究摘要在电镀工艺中,镀液添加络合物已经被很多厂家青睐,而柠檬酸盐是一种极为重要的络合剂。

它能稳定电镀液,提高镀液的深镀能力和均镀能力,更有细化晶粒提高镀层质量的作用。

由于电镀过程中柠檬酸盐发生电化学反应而不断消耗,因此电镀液中柠檬酸盐含量的准确检测对柠檬酸盐的正确补充是非常重要的。

虽然有很多文献报道有关柠檬酸盐的检测方法,例如分光光度法、酸碱滴定法、沉淀法等等。

但并不适合电镀液中柠檬酸盐的测定。

通过对络合物镍电镀液分析方法的研究试验。

发现采用KMnO4方法可以较准确的分析镍镀液中络合物柠檬酸盐的含量。

关键词镍电镀液;络合剂;柠檬酸盐;分析方法随着第三次产业革命以及20世纪60年代后期出现的世界性的技术爆炸,为各行各业带来了技术的突飞猛进和飞速发展,电镀行业也得到长足的进步,促进电镀工艺向低能耗,低物耗,低污染,高质量,高效率方向迅速发展。

电镀是一种表面加工工艺,它是利用化学方法将金属离子还原为金属,并沉积在金属或非金属制品的表面上,形成符合的平滑致密的金属覆盖层。

其实质就是给各种制品穿上一层金属“外衣”,这镀层就叫做电镀层,它的性能在很大的程度上取代了原来的基体的性质。

所谓超硬材料电镀制品就是用电镀的方法把超硬材料固结在金属镀层中制成的一类制品。

在电镀溶液中能与金属离子生成络合离子的物质称为络合剂。

在络合物镀液中最重要最有意义的并不是络合剂的绝对的含量,而是络合剂含量和主盐的相对含量,通常用络合剂的游离的量来表示,即除络合金属离子以外多余的络合剂。

根据我们研究发现在电镀工具生产中加添加剂来提高生产效率,络合物是其中发展的一大趋势,一般厂家较常选用柠檬酸盐。

经研究络合剂的游离量的增加,阴极极化增加,可使镀层结晶细致,镀液的分散能力和覆盖能力都得到改善,但是,阴极电流效率下降,沉积速度变慢。

过高时,大量析氢会造成镀层针孔,低电流密度区没有镀层,还会造成基体金属的氢脆。