・３６・ Ｊｕｌｙ ２００６ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ＆ＰｏＨｕｆｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＶＯ１．２６ Ｎｏ．４
・经 验・
一例酸性光亮镀铜故障处理
田长春 。 甲秀明
（１．广东多正化工科技有限公司，广东南海５２８２４７；２．江西赣南师范学院化学系，江西赣，ｒｌ１ ３４１０００）
中圈分类号：ＴＱ １５３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００．４７４２（２００６）０４．００３６．０１
１前言 ．
酸性光亮镀铜工艺具有镀液成份简单且容易控
制、镀液整平性及分散能力好、电流密度范围宽、镀
层光亮性好、成本低以及废水处理简单等优点，特别
在箱包五金件和塑料电镀件上得到广泛应用。通过
多年的工艺实践，镀层是否达到镜面光亮，规范操作
至关重要。下面介绍一起广东江门某大型电镀厂在 生产中遇到的由酸性光亮镀铜引起的电镀故障处
理，并提出一些规范的操作建议。
２故障现象
该厂主要是灯饰件镀青铜，采用的工艺流程：
前处理一清洗一碱铜一清洗一酸铜
—一清洗—一亮镍—一清洗—一青铜
镀完酸铜后，为了省镍，只镀不足１ ｍｉｎ，就镀青
铜，发现青铜镀层出现不规则的红斑，严重影响产品 质量。对镀青铜槽液进行了多次处理，都无效果。
３ 故障处理
３．１故障原因分析 在查找故障原因过程中，因怀疑镀镍光亮剂有
问题，首先对亮镍镀液进行了化学分析和赫尔槽试
验，分析结果正常，赫尔槽试验结果也正常。接着，
我们又排查亮镍后的清洗水是否被污染。更换干净 的自来水后试镀，仍然有此问题出现。然后，我们继
续排查镍缸是否有问题。我们试了一挂工件镀完碱
铜后，直接去镀亮镍，而没有经过酸性光亮镀铜这道 工序，镀镍１５ ｍｉｎ后镀青铜，此时青铜完全没问题。
为了再次验证，又经过３０、４５ ｍｉｎ的镀镍后镀青铜，
同样也没有问题。通过这些实验，证明镀亮镍槽没 有问题。
但问题出现在哪道工序呢？我们又对镀铜进行 排查。对酸性光亮镀铜液化学分析和赫尔槽试验，也
经验交流・责编：柳斌
浅谈光亮酸性镀铜光亮剂及典型故障处理
王宗雄王超（宁波市电镀行业协会，浙江宁波３１ ５１ ９９）
周长虹（武汉奥邦表面技术有限公司，湖北武汉４３００２３）
张建国（宁波市北仑电镀厂，浙江宁波３１５８０６）
０ 前 言
在铜镍铬电镀工艺中，光亮酸性镀铜作为加厚的
光亮镀层，零件电镀的时间要比镀镍、镀铬的长，并且
占据电镀自动线的多个槽位，电镀溶液量也为最多，
作为多层电镀的中间镀层，光亮酸性镀铜的重要性不
言而喻。
全光亮酸性镀铜是一个清洁生产工艺（挂、滚、摇
镀均可），是迄今光亮整平性最好的工艺，加之镀铜成
本低于镀镍（如厚铜薄镍），镀液组分简单、不含配位
剂、废水处理较为简单，所以应用很广。
１９７８年上海秦宝兴工程师发明硫酸盐镀铜光亮
剂，１９８０年，宁波市慈溪拆落市电镀厂邹汉权厂长试
验成功了由Ｍ、Ｎ、ＳＰ、Ｐ和ＡＥＯ等成分组成的酸铜
光亮剂，各项性能优良，为塑料电镀的兴起立下了汗
马功劳。
镀铜光亮剂是硫酸盐镀铜的关键成分。酸铜光
亮剂有ＭＮ型和染料型（Ａ、Ｂ、ＭＵ）２种。至今，酸铜
生产中用染料型光亮剂占到９５％以上，典型的牌号
有进口的日本大和２１０、日本共荣ＫＹ５８０；美国５１０；
德国产９１０、５１ｌ及上海永生、广东达志等公司的光亮
剂。生产厂家很多，基本上称为整平剂Ａ、光亮剂Ｂ、
开缸剂Ｃ ３种。
１ 全光亮酸性镀铜
１．１酸铜配方及工艺条件
ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ（优质工业级）１９０—２１０ ｇ／Ｌ
Ｈ２ＳＯ４（化学纯） ３８—４２ ｍＬ／Ｌ
Ｃｌ一（化学纯） ３Ｏ一１２０ ｍｇ／Ｌ（５０ ｍｇ／Ｌ）
［用分析纯ＮａＣ１］ ５０—１９０ ｍｇ／Ｌ（８３ ｍｇ／Ｌ） 光亮剂
Ｓｋ：ＳＡ
阳极 按产品说明书
５～４Ｏ℃（２０～２５ ｃＩ＝）
３～５ Ａ／ｄｍ
１．０：１．５～１．８（１．０：１．５）
含Ｐ ０．０３％～０．０６％（铜
球、角、板加阳极套）
搅拌 阴极移动或空气搅拌
水来补充镀槽的水位，在工件进行前处理即活化时， 不要用盐酸，而以硫酸溶液处理为好。镀液中有硝酸 根会使镀液分散能力恶化，铬酸根将导致镀层结合不 牢，因此要特别重视，谨防带入或误加。 光亮酸性镀锕对皂 波形有何要求？ 答：电镀生产不同镀种的工艺对电流直流波形有 不同的要求。如氰化物镀铜和焦磷酸盐镀铜及镀锌、 镀镍对直流波形无严格要求。其中氰化物镀铜和焦磷 酸盐镀铜工艺，则需单相半波（或全波）整流器，其 效果比三相全波整流器好。而光亮酸性镀铜和装饰性 镀铬一样，必须采用三相全波整流器，其纹波系数要 求小于５％的低纹波直流。这一问题，据袁诗璞讲 述：对于任何光亮性电镀，如何扩展低电流密度区的 光亮整平性及光亮范围，始终是添加剂研究、工艺研 究与维护的重点和难点。当年国内推出Ｍ、Ｎ、ＳＰ、 Ｐ体系的光亮镀铜工艺时，其中对采用不同波形直流 的影响作过系统试验。结论很明确，直流纹波系数越 小，低电流密度区镀层光亮整平性越好。所以，在生 产中出现镀层不亮，并确认镀液本身无问题时，就应 从包括电源在内的整流设备影响上找找原因，用示波 器检测负载下的直流波形是否达到要求，波形有无残 缺，如三相缺相、整流管损坏等，应予以修复。 哪些原因引起酸性亮铜镀层发雾的现 象？如伺消除？ 答： 《电镀实践６００例》中介绍了酸性亮铜溶液 中镀出镀件雾状、发花主要与以下因素有关：（１） 十二烷基硫酸钠浓度过低。这时可加入适量十二烷基 硫酸钠予以验证，如未见有所改观则可予以否定； （２）聚二硫二丙烷硫酸钠浓度过高。这时可采取适 当稀释溶液并补充其它光亮剂，若见效即可认为是， 可按比例予以调整，也可用双氧水来降低其含量： （３）镀液遭到油污污染。可以用肉眼观察，也可用 双氧水、活性炭联合处理，处理后加足光亮剂、添加 剂后试镀，确认有效后，可按此法进行处理，此法也 适用于除去溶液中有机杂质； （４）镀液中有铁杂质 的存在。光亮酸性镀铜液中存在少量铁离子对镀铜层 无明显影响，这是因为铜的电位较正之故，但当铁的 含量过高时，也会出现镀层发花，确定原因可通过化 验证实。光亮酸性镀铜溶液除了上述因素会引起镀层 雾状、发花之外，配送的电流密度过小也会出现这种 情况。 光亮酸性镀铜在什么情况下会出现镀 层脱皮的现象？ 答：铜常用作多层电镀的中间层，具有较好的韧 性，一般很少出现镀层起皮现象。但在以下几种情况 时也会出现镀层起皮： （１）形状复杂的钢铁件预镀 层薄而有局部露出基体被酸铜溶液侵蚀，会出现置换 Ｎ… ｗ。ｄ。你问我答 铜层，其后续镀层结合不牢而脱皮，因此预镀层要有 一定厚度且全面覆盖，避免产生置换反应； （ ）镀 液中引入了某些表面活性剂，这将强烈地吸附在镀层 的表面上，其膜具有憎水性，不易清洗掉，往往影响 铜层与镍层的结合，这 就是镀亮镍时镀层发花的原 因之一。对此，可用碱液电解脱膜，以消除这种影 响，也可在铜层上预镀一层氰化铜来克服；（３）光 亮酸性镀铜槽相距镀铬槽较近，其铬酸雾很有可能漂 落于铜槽内，形成铬酸根，使镀铜层结合不牢而脱 皮，应设法解决它们的间距问题；（４）钢铁件不能 直接镀取酸性亮铜层，这是因为活化了钢铁件浸入酸 性镀铜液会，－＂ｒｌ￣ｐ产生置换反应，表面生成一层疏松的 红色铜，故无法在此基材上沉积出结合力好的镀层， 必须先预镀一层镍或氰化铜，防止上述现象的出现。 ｇ前有哪些无氰镀铜液？在钢铁件上 直接电镀的质量如何？ 答：现行无氰镀铜液有硫酸盐镀铜液、焦磷酸盐 镀铜液、二己胺镀铜液、三乙酸镀铜液、酒石酸镀铜 液和氟硼酸盐镀铜液等，它们各有特色，但都存在不 能在钢铁件上直接镀出良好铜层的缺点。可以直接镀 在钢基上的无氰工艺有柠檬酸盐镀铜￣ＤＨＥＤＰ镀铜， 其中ＨＥＤＰ镀铜工艺应用的单位较多。ＨＥＤＰ是羟基 亚乙基二膦酸的简称，作为络合剂的有机膦酸具有较 好的表面活性和强的络合能力，而且分子中的Ｃ—Ｐ键 在高温和高ｐＨ值的条件下非常稳定。生产实践表 明，这种ＨＥＤＰ镀铜溶液的分散能力和覆盖能力与氰 化物镀铜基本相似，镀层呈半光亮，与基体金属结合 牢固，不仅可以作为钢铁件装饰性电镀的底层，而且 可用作热处理工艺所需防渗碳镀铜。对镀液维护也较 方便，但其污水处理较困难。 光亮酸性镀镀铜作为仿金底层易变色 的原因是什么？ 答：仿金镀与装饰性套铬一样，其光泽性主要靠
誊 你问我答Ｎ ｅ¨ｗ。ｄ。
●责编：彭位增
硫酸盐光亮酸性镀铜的使用情况怎样？
答：很早就有把明胶、蜜糖、糖精、硫脲、氨基
酸等原料作为光亮剂应用于硫酸铜镀液的研究。用它
们来使镀层结晶细化、光亮，防止树枝状沉积，但其
外观、物理性质、溶液维护等方面未能令人满意。约
从１９６０年开始，由于塑料电镀的推广，重新开发了由
含巯基的杂环化合物、硫脲衍生物、聚二硫化合物、
聚醚化合物、芳香族磺酸的衍生物及表面活性剂等基
本成分组成的光亮剂。这种由主光亮剂、表面活性剂
和整平剂三大成分组成的新的添加剂，使镀层具有镜
面光壳，整平能力好，镀层物理性质也好，且镀液易
于管理。由于它具备上述优点，几十年以来，一直广
泛应用于防护、装饰镀层的中间层，同时用于电子工
业的印制滚筒上镀铜，无需抛光而直接用来制版。现
在市场上有很多同类的、各种代号的酸性镀铜光亮剂
销售，都是根据长时间的生产实践调制的，只要按各
自规定的方法使用即可。其镀液可以用于大电流高速
沉积镀层，如最快可达到１ ｕ ｍ／ｍｉｎ的速度，有利于
厚铜薄镍工艺。同时镀液成本低廉、操作简单、维护
方便、废水处理比较容易，也不需要抽风装置，有利
于清洁生产。
如伺维持酸亮铜镀液中光亮剂的质ｉ
浓度？
答：正确的使用光亮剂，是保证光亮酸性镀铜工
艺稳定的重要条件。在电镀过程中，光亮剂的消耗与
很多因素有关，如温度、电流密度、阳极状态、工件
种类、通过的电量及镀液中硫酸铜的质量浓度等。其
中影响较大的是镀液温度高低和通电量的多少。一般
而言，表面粗糙的钢铁件消耗的光亮剂比塑料和抛过
光的锌压铸件稍多。通常每升溶液通电４ Ａ・ｈ，约需
补加光亮剂为１ ｍｉｌｌ。具体光亮剂的补充按说明书进
行，最好根据赫尔槽试验的情况来添加。维持镀液中
光亮剂的质量浓度的简单试验法是：在正常工作条件
下，采用变换阴极（镀液）移动速度，观察镀件表面
的光亮程度，当加快阴极移动速度后，所得到的镀层
