无氰电镀工艺的技术发展历程及介绍
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谈一谈:电镀工艺发展历程与前景01电镀的基本概念(1)电镀技术。
电镀就是利用电解的原理,在一些被镀物体的表面通过电的作用,使之表面沉积覆盖一层金属薄膜的过程。
通过电镀,可以起到保护被镀物的作用,有效的防止基材被腐蚀,提高被镀物(金属或非金属)的导电、导热性能,增加硬度、耐用性,同时,电镀亦能做成美观的效果,起到装饰的作用电镀时,需要电镀的物件作为阴极,并要求与电镀液、阳极等构成回路,连接上直流电源,被镀物表面即开始沉积金属。
可通过调整电镀的时间、电流的大小甚至改变镀液的组成来影响所沉积金属的性质。
电解液的一般为所需电镀的目标金属的可溶性盐或络合物并加入合适的电镀添加剂。
而阳极的选择则由该需镀金属或不溶性物质充当。
电镀液及阳极均须选用较为纯净的物质,这样可以有效的排除其他的不必要的阳离子的干扰,这样可以得到质量更好的电镀层。
(2)电镀技术的应用。
电镀技术的应用广泛存在于我们的日常的生活中,毕竟,电镀技术是利用电解的作用在机械的制品上沉积出不同的基底的覆层,然后通过电镀,可以在金属制品的表面获得比原先的金属更加多用途的功能,可以达到保护、装饰、修复的一些功能。
具体的应用有很多:镀铜可以有效增加金属表面的附着能力,还有延缓金属表面腐蚀的作用;镀镍的技术可以打底用,美化金属的外观,增加金属镍的抗腐蚀能力还有耐磨的能力:常见的还有镀金,对金属金的电镀则能够改善金属的导电性,并且有效增强电信号的传输。
(3)电镀的原理。
电镀的原理是在一种特殊的存有电镀液的容器中,经过溶液的特殊处理,使金属的表面得到一层镀层,在电流的阴阳两极的电位差的作用下,镀层的材料会比被电镀的金属材料更加质量好,更加的适用于社会生活。
电镀中,影响电镀的材料有电镀阳极的材质、电镀溶液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌时间以及电流的波形等因素,每个因素都需要仔细的操作,避免出现差错。
(4)电镀的要素。
首先,电镀需要电镀的容器,即电镀槽,用来存放电镀的溶液,一般说来,电镀槽的材质都是高强度的、耐腐蚀的、并且耐高温的,适合储存化学溶液。
无氰镀铜工艺设计20世纪70年代中期曾推出了焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、乙二胺镀铜的等电镀方式。
但是这些工艺都存在不足或欠缺。
近年来,为了从源头削减有毒有害物质,保护环境,减少剧毒氰化物危害,取消剧毒的氰化物电镀又提上了日程,各种环保型的绿色电镀工艺被提升到很高的位置,无氰镀铜作为一个有代表性的课题又被重视起来。
1 总体思路本工艺设计从实际需求出发,以掌握的理论知识为基础,从主络合剂的选择入手,和主盐一起组成基础配方。
对基础配方进行试验,摸索最佳成分比例,寻找能提高镀液性能的氧化剂、添加剂、辅助络合剂等。
确定工艺参数,进行批量试生产,形成工艺文件指导生产。
2 基本原理铁基体上电镀铜有两方面难点:一是铁的钝化难处理,铁在空气、水及各种介质中,由于热力学不稳定性,其表面处于一种相对钝化状态。
基体与镀层结合不牢,是这一钝化现象的宏观表露;二是铁对铜的置换难以解决,由于存在反应:Fe+Cu2+→Cu+Fe2+,铁基金属在溶液中很容易附着上一层结合力较差的置换铜层,然后在这样疏松的铜层上电镀,整个镀层的结合力自然难以保证。
在氰化镀铜液中,络合剂是氰化钠,溶液中以[Cu(CN)2]-、[Cu(CN)3]2-、[Cu(CN)4]3-形式存在,由于CN-具有很强的络合能力及还原性,溶液中铜基本上是以络合物的形式存在,即使有少量的铜离子也是以一价铜离子存在。
所以溶液中不会发生Cu2+的置换反应,加上CN-的强力去污和活化能力,这样镀层结合力很容易得到保证。
试验主要针对这两点,加强活化,确保以活化的状态进入镀液来避免钝化的产生。
使用合适的络合剂对Cu2+充分络合,形成电位较低的络合物,避免置换的发生,利用辅助络合剂对极少的游离的Cu2+进行辅助络合,从而使结合力得到了保证。
3 基础配方及试验条件通过查阅相关资料[1~3]结合试验经验得出基础配如表1所示。
这种配方比例及条件存在着结合力、稳定性差等问题需进一步改进。
4 基础配方反映出的问题及解决方法4.1 结合力差由于无氰镀铜溶液中普遍存在Cu2+,钢铁零件进入槽液时,电镀未开始就附着上一层置换的结合力差的薄铜层,然后再在这层结合力差的铜层上电沉积电镀层,整个镀层结合力不好。
无氰镀银工艺研究近年来,无氰镀银工艺备受研究者的关注。
无氰镀银工艺是一种环保且高效的电镀技术,具有广泛的应用前景。
本文将从无氰镀银工艺的原理、工艺参数以及优势等方面进行探讨,以期为相关领域的研究提供参考。
无氰镀银工艺的原理是基于电化学反应,通过在镀银液中引入无氰添加剂,实现无氰电镀。
传统的镀银工艺中,氰化物被用作络合剂,起到稳定银离子的作用。
然而,氰化物是一种有毒的物质,对环境和人体健康造成潜在威胁。
因此,开发无氰镀银工艺成为当前的研究热点。
在无氰镀银工艺中,添加剂的选择是关键。
常见的添加剂有硫代硫酸盐、有机胺等。
这些添加剂能够与银离子形成络合物,提高镀银液的稳定性和镀层的质量。
此外,电流密度、温度和pH值等工艺参数也对镀层的性能有着重要的影响。
适当调节这些参数可以控制镀层的厚度、结晶度和柔韧性等性能指标。
相比传统的氰化物镀银工艺,无氰镀银工艺具有显著的优势。
首先,无氰镀银工艺无需使用氰化物,避免了对环境的污染和人体健康的威胁。
其次,无氰镀银工艺的电镀效率高,能够实现较快的镀层生长速率。
此外,无氰镀银工艺的镀层质量好,具有良好的附着力和耐腐蚀性能。
然而,无氰镀银工艺也存在一些挑战和限制。
首先,无氰添加剂的选择和控制是关键问题。
不同的添加剂对镀层性能的影响不同,需要通过实验和优化来确定最佳配方。
其次,无氰镀银工艺在一些特殊应用场景下可能存在一定的局限性。
例如,在高温和高电流密度下,无氰镀银工艺可能无法满足要求。
无氰镀银工艺是一种环保且高效的电镀技术,具有广泛的应用前景。
通过合理选择和控制工艺参数,可以获得具有良好性能的镀银层。
然而,无氰镀银工艺还需要进一步研究和改进,以满足不同应用场景的需求。
相信随着技术的不断发展,无氰镀银工艺将在电镀领域得到更广泛的应用。
无氰镀银的现状及趋势随着淘汰氰化物电镀步伐的加快,无氰镀银工艺的应用重新又提上议事日程。
由于无氰镀银技术的难度较大,使得无氰镀银工艺的开发落后于市场的需求,可供用户选择的工艺不多。
造成这种局面的另一个原因是镀银毕竟是一种贵金属电镀,进行无氰镀银试验的成本较高,没有更成熟的工艺之前,用户不愿盲目投入试用,使它没有像其他无氰电镀那样具有广泛的用户参与试验的基础。
尽管如此,电镀技术的进步在无氰镀银技术上仍然有所反映,这就是商业化的无氰镀银的产品已经出现。
在2003年的两个与电镀有关的国内和国际表面处理交流会、展览会上,帮毒至少一家外国公司公开宣传有无氰镀银的产品。
一次是在7月的深圳电予咆镶爆镶会上,一家外国公司推荐无氰镀银产品;另一次是ll月的上海国际表面处理展,美国电化学公司的产品说明书中也介绍有无氰镀银产品。
由于这是无氰电镀中的一个重要动向,国内很快有几家相关公司与他们洽谈代理或经销的问题,并且至少有一家公司已经在国内开始销售方面的准备工作。
但是据说这种无氰镀银产品的售价太高,很难在我国市场找到用户,所以商家都很低调处理,只当是填补产品空白,而不期望有多大的市场。
在2003年的全国电子电镀学术研讨会上,陈春成发表了“无氰镀银技术概况及发展趋势”一文,介绍了硫代硫酸盐镀银、亚氨5--磺酸铵镀银、咪唑一磺基水杨酸镀银、烟酸镀银等七种无氰镀银的工艺简况。
对于国外出现的商品化的无氰镀银产品,由于没有详细的产品资料,加之其产品是以提供镀液的方式销售,所以无法得知其技术背景。
例如美国电化学公司(Electrochemical Products Inc.)推出的E-Brite50/50,自称是世界上领先的无氰碱性镀银工艺。
镀层与工件的结合力优于常规氰化物镀银。
可直接用于黄铜、铜、化学镍等工件,而无需预镀银。
根据美国最新无氰镀银技术专利资料来看,其可能的体系是有机胺类络合剂体系。
随着电镀技术的进步,现在已经出现了更多的用于电镀的表面活性剂和添加剂中间体,使得在改善镀层性能、镀液性能和工艺性能方面有了更多的选择。
绿色电镀技术介绍---无氰电镀镀一无氰电镀银工艺1 镀液组成及工艺条件硝酸银10~45g/L主配位剂60~150g/L辅助配位剂60~150 g/L导电盐60~125 g/L添加剂5~10 ml/LpH值10~14电流密度0.5~2.5 A/dm2温度50~70℃2 镀层的性能(1) 镀层的结合力采用试片弯折法与热震实验测试镀层与基体的结合强度,结果表明镀层与基体的结合强度较高。
(2) 镀层的硬度采用HXD-1000B型显微硬度测试计来测镀银层硬度值,无氰镀银层硬度值为128 HV,氰化物镀银层硬度值为122 HV。
(3) 镀层的可焊性将镀银层放在熔融的纯锡液中,若镀层表面均匀的铺满一层锡,就定性地认为镀层的可焊性合格。
测试结果为合格。
(4) 镀层抗变色能力进行了K2S溶液浸泡实验,在常温条件下使用0.1mol/L的K2S溶液分别浸泡氰化物、无氰镀银体系在相同条件下获得的镀层,分别记录镀层在浸泡中颜色的变化情况,比较各种镀层的抗变色能力,结果见下表。
表不同体系镀层抗变色性能镀层类别镀层表面状态1min 5min 10min 15min 20min 60min 90 min氰化镀银层无变化淡黄深褐色深褐色深褐色黑色黑色无氰镀银层无变化无变化无变化淡黄深黄色深褐色黑色从表中数据可以看出,无氰体系镀银层的抗变色能力远远优于氰化物镀层的抗变色能力。
(5) 镀银层的形貌该工艺得到的镀银层与氰化物体系得到的镀银层的颜色及光亮性基本一致。
其微观形貌见下图。
无氰电镀银试样氰化物电镀银试样从SEM照片可以看出,无氰电镀银体系镀层的结晶非常细致、晶粒细小、排列紧密,微观结晶状态优于氰化物镀层。
3 镀液的性能(1) 分散能力采用远近阴极法测定镀液的分散能力,K=2,测试结果无氰镀银液的分散能力为75.74%,氰化物镀液的分散能力为77.08%。
(2) 覆盖能力采用内孔法测定镀液的覆盖能力。
以规格为Ф10mm×100mm的紫铜管为阴极。
无氰镀银工艺是一种环境友好的表面处理技术,用于在金属表面上形成银镀层,而不使用含氰化物的镀液。
传统的银镀工艺中常使用含氰化物的银盐作为主要镀液成分,但氰化物具有一定的毒性和环境污染风险。
无氰镀银工艺的出现旨在解决这些问题,减少对环境和人体健康的影响。
无氰镀银工艺的主要步骤包括:
表面预处理:将待镀的金属表面进行清洗和处理,去除污垢、氧化物和油脂等杂质,以确保镀层的附着力和均匀性。
镀液配制:配制无氰镀银的镀液,通常采用银盐和有机配位剂等成分,以提供稳定的银离子浓度和适当的电化学条件。
电镀过程:将待镀的金属样品作为阴极,放入无氰镀银的镀液中,通过外加电流的作用,将银离子还原成银金属并沉积在金属表面上形成镀层。
控制电流密度、温度和镀液搅拌等参数,以获得均匀、致密和具有良好附着力的银镀层。
后处理:完成电镀后,对镀层进行必要的清洗、中和和干燥处理,以去除残留的镀液和杂质,确保镀层的质量和外观。
无氰镀银工艺相比传统的含氰镀银工艺具有环保、安全和可持续发展的优势。
然而,具体的无氰镀银工艺流程和参数会因具体的应用和要求而有所不同,需要根据实际情况进行工艺设计和优化。
无氰电镀工艺的技术发展历程及介绍摘要:随着相关技术的进步,原来没有的新的电镀添加剂或电镀中间体进入电镀市场,使已有的无氰电镀工艺的质量进一步提高,如象碱性无氰镀锌,使原来难度较大的无氰电镀工艺有了新的进展,如碱性无氰镀铜。
氰化物作为络合物电镀液的络合剂是电镀工业中的重要原料,为世界各国所普遍采用,但氰化物又是剧毒化学品,其制死量仅仅为5毫克,并且一旦吸收就根本无法救治。
而氰化物电镀液中的氰化物含量少则十几克,多达一百多克,工作槽的液量少则几十升,多达几千升甚至上万升,使得这些电镀的排水中含有氰根而对环境造成污染。
对此,各国都先后出台了治理方案和规定了排放标准,最终目标是取消氰化物镀种,以其它工艺技术取代这一有毒的工艺,这就是开始出现无氰电镀的原因。
我国开展无氰电镀技术开发已经有三十多年的历史,并且在上世纪七十年代曾经掀起了一个高潮,也取得了一些成果,比如现在锌酸盐镀锌,HEDP镀铜等。
出于当时政治运动式全面推广无氰电镀的需要,还有一些镀种虽然工艺并不成熟,也有勉强上马的,但后来都在实际生产中淘汰出局,氰化物电镀在八、九十年代又重新回潮,且随着我国工业结构的变化和国际加工业的转移,使我国氰化物电镀的用量越来越大,对我国的生态环境构成了严重威胁,加上氰化物的生产、运输、储存、使用等各个环节都必须十分注意安全,不容有丝毫疏忽。
因此,国家对氰化物的销售和使用严加控制,规定了严格的管理制度,包括限制直至取消落后的氰化物电镀工艺。
成熟的无氰电镀工艺1镀锌镀锌作为钢铁制品的阳极性保护镀层,是世界上使用量最大的镀种,在我国也不例外,约占全部电镀产品面积的1/3左右。
由于氰化物镀锌有良好的分散能力,镀层细致且镀后钝化性能好,镀层脆性小,是镀锌中的主流工艺,而且所用原料相对便宜,而钢铁制品的面积往往较大,所以镀锌槽的规模也是电镀中较大的,上万升的镀液也是常见的,有的如机车车辆厂电镀列车冷藏箱交换器的镀锌槽大到十万升,而这些大型镀锌的工艺恰恰都选择的氰化物电镀,由于镀锌是常用镀种,用量也大,涉及面广,所以推广无氰镀锌有重要意义。
无氰镀银工艺研究引言无氰镀银工艺是一种用于电镀银层的环保、高效的工艺。
相较于传统氰化物镀银工艺,无氰镀银工艺具有更低的环境污染风险,同时提高了生产效率和产品质量。
本文将对无氰镀银工艺进行深入研究和探讨。
传统镀银工艺的问题传统的氰化物镀银工艺在电镀银层时使用氰化物作为镀液的主要成分。
然而,氰化物具有高度毒性,存在安全隐患,并且对环境造成严重污染。
此外,传统工艺需要复杂的处理措施,如废液处理和废气处理,增加了生产成本和投入。
无氰镀银工艺的原理无氰镀银工艺基于新型无氰镀液,通过改良电镀液成分以及调整电镀过程参数,实现了无氰环保镀银。
无氰镀液中的主要成分包括银盐、硫酸盐和有机添加剂。
无氰镀液的典型组成为10-40g/L的银盐,100-150g/L的硫酸盐,以及0.01-0.1g/L的有机添加剂。
无氰镀银工艺的优势1.环保:无氰镀银工艺不含有毒的氰化物,减少了对环境和人体的危害风险。
2.提高生产效率:无氰镀银工艺具有较高的电镀效率,可以提高生产速度和产量。
3.提高产品质量:无氰镀银工艺能够得到均匀、致密且具有良好附着力的银层,提高了产品的质量和稳定性。
4.简化处理措施:相较于传统工艺,无氰镀银工艺对于废液处理和废气处理的要求较低,减少了处理成本和投入。
无氰镀银工艺的研究进展无氰镀银工艺发展的历史无氰镀银工艺的研究始于二十世纪八十年代,当时学者们开始寻找一种替代传统工艺的环保方法。
随着对无氰镀银工艺理论与实践的不断深入,该技术逐渐成熟并得到应用。
无氰镀银工艺的关键技术1.无氰镀液的配方研究:研究者通过调整银盐、硫酸盐和有机添加剂的配比,优化镀液成分,以获得更好的银层质量和电镀效率。
2.电镀过程参数研究:包括电流密度、温度、pH值等参数的优化,以及电镀时间的控制等。
研究者通过调整这些参数,实现了无氰镀银工艺的稳定性和高效性。
无氰镀银工艺的应用领域无氰镀银工艺广泛应用于电子、通信、半导体等领域的产品制造过程中。
无氰电镀发展方向的研究李春摘要:改革开放以来,五金、制造、电子等行业快速发展带动电镀工业快速发展,改革开放之初,我国电镀工业主要为有氰电镀,但是这种工艺在在生产过程中使用和形成的有毒物质,对人体健康及环境都造成极大的伤害,2002年国家经贸委2002年号文件中明确提出“淘汰氰化电镀”后,全国加大对氰化电镀的研究,为我国无氰电镀的发展奠定了良好基础。
有鉴于此,下文通过对相关文献研究以及自己多年工作实践经验情况下,主要针对无氰电镀的发展方向提出一些看法,以供广大同行参考。
关键词:无氰电镀;发展;方向;研究早在20世纪60年代末,美国、日本等发达国家就开始了对无氰电镀工艺进行深入的研究,在电镀工业上得到应用并推广,但是我国无氰电镀工艺受到文革影响没有得到有效推广,直到2002年后才有所成就,有利于我国环境保护和经济的可持续发展。
一、无氰电镀技术无氰电镀是使非氰化物电解液作为,而不再使用含有剧毒氰化物电解液一种电镀新工艺。
生产上已广泛应用的有焦磷酸盐电镀铜,铵盐电镀锌,锌酸盐电镀锌,焦磷酸盐电镀锌镍铁三元合金等。
此外,还应用疏代硫酸盐电镀银,氨羧络合剂-铵盐电镀镉,焦磷酸盐电镀铜锡合金等以及其他一些无氰电镀工艺。
无氰电镀可避免工人受氰化物毒害和污染环境。
二、无氰电镀的种类(一)无氰镀锌无氰镀锌是目前我国无氰镀锌工艺中最为成熟的技术之一,并且现有的含氰镀锌可以通过低氰镀锌向镀锌无氰镀锌过度,让厂家有个过渡期,更容易接受。
现有的无氰镀锌包括践行和中性、酸性三大系列,其中碱性镀锌最受企业的青睐,碱性镀锌主要成分是氰化钠和氰化锌,添加剂的种类和添加时间是该工艺的关键,常用的添加剂有美国哥伦比亚公司的ACF-II碱性、法国公司的无氰碱性镀锌添加剂,这些镀液具有分散能力、覆盖能力、电流效率和镀层的柔软性(低应力),镀液成本低,容易维护,加上镀层光亮、电流效率高、沉积速度快等优点被广泛的使用并推广,逐步占据有氰镀锌工市场份额,推动我国电镀工业的健康发展(二)无氰镀铜传统的氰化镀铜具有低镀层,分散能力好,目地是防止钢铁制品表面产生置换镀层,但是在制作工艺过程中不仅需要使用有毒的氰化物,还要进行加温,所以国内外专家及企业们都希望能够开发取代它的产品,目前国内外电镀工艺公司相继推出无氰镀铜产品,如盛行的叫磷酸盐镀铜渐渐被厂家所使用,虽然无氰镀铜工艺比较复杂,铁基、锌合金件直接镀铜在结合力相对比较好,但滚镀锌合金件的结合力有特提高,加生产成本高,所以目前推广起来比较难,但是随着人们环保意识和科学技术的不断提高,相信镀铜无氰化指日可待。
电镀金|国内先进的电镀金工艺-无氰镀金液
电镀金|电镀金工艺|无氰镀金
镀金工艺历经了数十年的发展,传统氰化物电镀急需要更新,尤其是氰化物被取代的趋势越来越明显,好在目前先进的电镀金工艺已经可以解决氰化物的问题,也就是无氰电镀金工艺。
电镀金工艺中必须用到的氰化物是含有剧毒的,对人的生命有极大危害,故而受到严格管控。
无氰电镀金是杜绝了氰化物的使用,这也是这一工艺的最大特点,多年来许多人都在努力攻克这个难题,一直到近期,无氰电镀银的工艺才真正成熟并可以运用到实战生产之中。
电镀金的无氰工艺现今在国内乃至国际上都还是前沿的先进电镀技术,天跃化学引进无氰电镀金,无氰电镀银的工艺,旨在成为国内无氰电镀的开创者,普及者。
尽管在短时间内无氰电镀还不会成为众多电镀企业的必须选择,但是随着环保监管和要求的加强,无氰电镀是必然的趋势,推动无氰电镀也是迫在眉睫的事情。
天跃化学无氰电镀金,是真正从根本上解决了氰化物危险性和环保危害性的问题,选择无氰,选择未来!。
无氰电镀工艺说明书无氰电镀工艺说明书一、基本概述无氰电镀是一种环保型电镀技术,使用的镀液中不含氰化物,可以避免有毒有害物质对环境和人体造成的污染。
该工艺适用于金属材料和塑料等非金属材料的表面处理。
二、工艺流程1. 清洗处理:将待电镀件清洗干净,去除表面杂质和油污等物质,保持表面光滑。
2. 然后进行预处理:使用酸性洗液进行酸洗处理,以去除表面金属氧化物和脱脂剂残留,确保表面清洁。
3. 激活处理:进行电激活,使表面具有更好的电导性。
4. 镀层处理:开始进行电镀。
将待镀件置于镀液中,通入电流,将镀液中的金属离子还原到待镀件表面,形成一层均匀的金属镀层。
5. 清洗再处理:待镀件经过镀层处理后,还要进行清洗处理,以去除表面残留的化学物质。
6. 然后进行表面处理:使用封闭剂等进行表面处理,提高镀层的耐腐蚀能力和外观质量。
三、工艺优点1. 与传统电镀工艺相比,无氰电镀不需要使用含有氰化物的化学品,对环境没有污染,有利于环保。
2. 该工艺比传统电镀工艺使用的电解液具有较低的污染性,对操作人员和环境影响较小。
3. 无氰电镀可以对非金属材料进行镀层,适用性更广。
4. 使用无氰电镀可以制作出光亮、均匀、细腻的镀层,并可以在镀层表面进行封闭和处理,镀层更加美观、耐用。
四、应用范围1. 无氰电镀适用于各种金属材料,如铝、钢、铜、锌等。
2. 也适用于塑料等非金属材料,如PC、ABS、PBT等材料的表面处理。
3. 该工艺广泛应用于电子、厨卫、汽车、五金等领域,具有非常广泛的应用前景。
综上所述,无氰电镀技术作为环保型电镀技术,已经被广泛应用于各种金属和非金属材料的表面处理中。
该技术优点明显,适用性广,以后将在各个领域得到更广泛的应用。
无氰电镀的历史及研究现状福州大学化学化工学院孙建军jjsun@1 前言电镀行业是通用性强、使用面广的重要加工工业和工艺性生产技术。
电镀可以改变金属或非金属制品的表面属性,如抗腐蚀性、装饰性、导电性、耐磨性、可焊性等,广泛应用于机械制造工业、轻工业、电子电器行业等,而某些特殊的功能材料,能满足国防尖端技术产品的需要,如航空航天方面。
对于金属电镀层的分类,主要有两种分类方法:①是按镀层的用途分类,分为防护性镀层、装饰性镀层、功能性镀层,②按镀层与基体的电化学关系的分类方法。
我国电镀行业的发展大致可以分为三个阶段,第一阶段为解放前,那时我国的电镀行业几乎是一片空白,只有少数沿海城市有几个电镀生产商,而且技术相当落后。
第二阶段为解放后至改革开放前,这一阶段我国的电镀行业得到迅速发展,特别在无氰电镀方面做了大量的研究工作,例如无氰镀铜、无氰镀锌、无氰镀金也先后用于工业生产应用。
第三阶段为改革开放后,这一时期我国的电镀得到了突非猛进的发展,特别是在合金电镀、纳米电镀、电子电镀等方面取得重大发展。
氰化物由于具有很好的络合能力及相对比较便宜,而广泛用于电镀行业,但是氰化物是剧毒物质,其致死量为50 mg,其电镀废水对生态环境造成极大的危害,因此世界各国纷纷出台政策,淘汰相对“落后”产业。
为了促进电镀行业的发展,改善电镀行业的生产状况,2002年6月2日原国家经贸委发布第32号令,公布了《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》(第三批),要求2003年将“有氰电镀”限期淘汰。
2003年1月1日《中华人民共和国清洁生产促进法》正式实施,要求在生产过程尽量减少降低废弃物的数量和毒性。
2003年2月27日,原国家经贸委和国家环境保护总局公布了《国家重点行业清洁生产技术导向目录》(第二批),提出推广应用的无毒气保护焊丝双线化学镀铜技术、低铬酸镀硬铬技术、氯化钾镀锌技术、镀锌层低铬钝化技术和镀锌镍合金技术。
2003年6月18日,国家环境保护总局发布了《关于加强含铬危险废物污染防治的通知》。
无氰镀锌技术的发展和工业应用的现状摘要:在钢材生产中,镀锌是一种重要的防护材料。
在航空航天、汽车、石油化工等工业领域,其防腐蚀性能优良,无氰镀锌是一种比较有代表性的镀层技术,已被广泛地用于各种工业生产中。
由于在镀锌液中使用了含高毒性的氰化盐,使得镀锌液中的排放极易引起周边环境的严重污染。
关键词:无氰镀锌;发展现状;工业应用引言在我国,每年有10%左右的钢铁被腐蚀。
为了对钢材及其零件起到保护作用,延长钢材的使用寿命,经常对钢材进行电镀。
镀层主要是为了保护钢制品不受腐蚀,增强钢制品的耐蚀性,延长其使用寿命,增强其装饰效果。
镀锌层不仅具有单纯的机械防护功能,而且具有电化学防护功能。
甚至在镀锌不完全的情况下,也能起到这种效果。
镀层的抗腐蚀性能与镀层表面的抗腐蚀性能密切相关。
镀层经钝化处理后,其抗腐蚀能力一般可增加8-20倍。
近几年来,随着镀锌光亮剂的提高,三价铬高耐腐蚀钝化技术的发展与应用,镀层的表面质量大大提高,同时也兼具了保护与装饰的属性。
一、无氰镀锌理论分析电镀锌是使工件表面得到一层锌膜的工艺。
电解电镀是利用直流电场,在镀液中形成阴阳极回路,使镀液中的金属离子在镀液中沉淀到镀层的过程。
以锌为基础的无氰电镀技术,主要作用是起到镀层助剂的作用。
碱性锌镀层具有良好的结晶度和光泽度,且电镀溶液对设备腐蚀小,废水易于处理。
碱性镀锌的基本原理为:在锌液中,氧化锌与氢氧化钠在溶液中生成复合物四羟基锌离子。
氢氧化钠是一种作为锌离子配位试剂的电解质,具有一定的导电性和活化能力。
在水相中,以单根钠-锌配合物的形式出现,四氢-锌配合物的稳定性很差。
在碱性条件下,四羟基锌络合物的稳定性能得到了显著的提高,同时,镀液的阴极极化也得到了明显的改善,镀层的晶粒变得更加细小。
结果表明,四羟基锌络合物的用量可由不同的氧化锌和氢氧化钠的配比来控制。
氢氧化钠对锌的配位作用比氰化钠差了一个量级,对不同种类的金属离子没有配位作用。
另外,在氢氧化钠的作用下,氰化钠可以活化阴极表面。
电镀工艺历史说起电镀工艺,那可是有着一段相当精彩的过往呢!你能想象在很久以前,人们根本不知道什么是电镀的时候,金属制品是多么容易生锈和损坏吗?就好像一个没有保护壳的鸡蛋,脆弱又容易变质。
电镀工艺的起源可以追溯到很久很久以前。
那时候,人们对于金属的处理还处于比较原始的阶段。
但随着时间的推移,聪明的人类开始慢慢探索如何让金属变得更加耐用和美观。
在古代,有些地方的工匠们发现,将金属浸泡在某些特殊的溶液中,会发生奇妙的变化。
这就好比是在黑暗中摸索的人突然看到了一丝光亮,虽然还不太清楚那是什么,但已经感觉到了希望。
到了近代,电镀工艺开始有了更系统的发展。
这就像是一个小孩子逐渐长大成人,变得越来越成熟和有能力。
各种新技术、新方法不断涌现,让电镀的效果越来越好。
比如在工业革命时期,电镀被广泛应用于制造各种机器零件。
这就像是给机器穿上了一层坚固的铠甲,让它们能够更加高效地运转,为社会的发展做出巨大的贡献。
再想想看,我们现在生活中到处都能看到电镀工艺的身影。
从精致的首饰到常见的五金工具,从汽车的零部件到家里的电器,哪一样离得开电镀的功劳?就拿我们每天都在用的手机来说,那些闪闪发亮的金属边框,不正是电镀工艺的杰作吗?如果没有电镀,这些边框可能很快就会失去光泽,变得锈迹斑斑。
还有那些漂亮的首饰,要是没有电镀来增添光彩,怎么能吸引我们的目光,让我们心动不已呢?电镀工艺不仅让物品变得美观,还大大延长了它们的使用寿命。
这难道不神奇吗?回顾电镀工艺的历史,它就像是一部不断进化的传奇故事。
从最初的懵懂探索,到如今的广泛应用,每一步都充满了人类的智慧和努力。
它就像是一位默默奉献的英雄,一直在背后为我们的生活增添色彩和便利。
未来,电镀工艺肯定还会不断发展和创新,给我们带来更多的惊喜和便利。
难道你不期待吗?。
无氰电镀工艺的技术发展历程及介绍
摘要:随着相关技术的进步,原来没有的新的电镀添加剂或电镀中间体进入电镀市场,使已有的无氰电镀工艺的质量进一步提高,如象碱性无氰镀锌,使原来难度较大的无氰电镀工艺有了新的进展,如碱性无氰镀铜。
氰化物作为络合物电镀液的络合剂是电镀工业中的重要原料,为世界各国所普遍采用,但氰化物又是剧毒化学品,其制死量仅仅为5毫克,并且一旦吸收就根本无法救治。
而氰化物电镀液中的氰化物含量少则十几克,多达一百多克,工作槽的液量少则几十升,多达几千升甚至上万升,使得这些电镀的排水中含有氰根而对环境造成污染。
对此,各国都先后出台了治理方案和规定了排放标准,最终目标是取消氰化物镀种,以其它工艺技术取代这一有毒的工艺,这就是开始出现无氰电镀的原因。
我国开展无氰电镀技术开发已经有三十多年的历史,并且在上世纪七十年代曾经掀起了一个高潮,也取得了一些成果,比如现在锌酸盐镀锌,HEDP镀铜等。
出于当时政治运动式全面推广无氰电镀的需要,还有一些镀种虽然工艺并不成熟,也有勉强上马的,但后来都在实际生产中淘汰出局,氰化物电镀在八、九十年代又重新回潮,且随着我国工业结构的变化和国际加工业的转移,使我国氰化物电镀的用量越来越大,对我国的生态环境构成了严重威胁,加上氰化物的生产、运输、储存、使用等各个环节都必须十分注意安全,不容有丝毫疏忽。
因此,国家对氰化物的销售和使用严加控制,规定了严格的管理制度,包括限制直至取消落后的氰化物电镀工艺。
成熟的无氰电镀工艺
1镀锌
镀锌作为钢铁制品的阳极性保护镀层,是世界上使用量最大的镀种,在我国也不例外,约占全部电镀产品面积的1/3左右。
由于氰化物镀锌有良好的分散能力,镀层细致且镀后钝化性能好,镀层脆性小,是镀锌中的主流工艺,而且所用原料相对便宜,而钢铁制品的面积往往较大,所以镀锌槽的规模也是电镀中较大的,上万升的镀液也是常见的,有的如机车车辆厂电镀列车冷藏箱交换器的镀锌槽大到十万升,而这些大型镀锌的工艺恰恰都选择的氰化物电镀,由于镀锌是常用镀种,用量也大,涉及面广,所以推广无氰镀锌有重要意义。
无氰镀锌在我国七十年代的无氰电镀运动过程中就已经趋于成熟,到现在已经是无氰电镀中最为成熟的工艺。
依据不同的需要和所采用的不同技术,无氰镀锌分为碱性和中性、酸性三大系列,其中以碱性镀锌与氰化物镀锌的性能最为接近,并且现有的含氰镀锌可以通过低氰向无氰过渡,厂家容易接受。
碱性镀锌是以锌酸盐为主的无氰镀锌工艺,基本成分是氢氧化钠和氧化锌,而主要起作用的是电镀添加剂,如果没有这些添加剂,要想镀出合格的产品是不可能的。
从无氰镀锌技术开发中成熟起来的另一系列的是氯化物弱酸性镀锌,这是以光亮添加剂为主的镀锌工艺,分铵盐型和钾盐型两大类,其中钾盐在我国已经很盛行,尤其是滚镀中的大多数选用了氯化钾镀锌工艺。
由于无氰镀锌可供选择的工艺较多且都已经是成熟的工艺,所以已经可以取代原来的氰化物电镀工艺。
2镀铜
氰化物镀铜主要是用作钢铁制品上的预镀铜层,用来防止产生置换镀层,也是其它镀层的底镀层,取其分散能力好,与基体的结合力好等。
但氰化镀铜不仅仅是要用氰化物,而且还要加温,所以一直都有人在努力开发取代它的产品。
镀铜的另一大体系是光亮酸性镀铜,由于它不能在钢铁上直接电镀而不能作为取代氰化物镀铜的工艺。
但是近来开始有人推出可直接在钢铁上电镀的酸性镀铜工艺,这是采用适合
酸性条件下高效表面活性剂应用的例子,也有开发其它无氰预镀工艺以取代氰化物镀铜的技术,比如HEDP镀铜等。
由于无氰镀铜已经有几种方案可以选择,并且有已经成熟的工艺在行业中采用,所以取消氰化物镀铜是指日可待的。
除了镀锌和镀铜这两大氰化镀种外,其它氰化物镀种按其使用的情况依次是铜锡合金电镀、镀银和镀金,还有在少数军工企业保留的镀镉等。
其中无氰镀铜锡合金和镀银一直是电镀技术工作者关注的课题。