化学因素对电镀质量的影响

辅助设备的影响

    我们电镀界一直呼吁要重视辅助设备,但由于企业考虑一次投入的成本,往往忽视辅助设备。比如镀镍循环过滤、镀铜的降温设备,很少有备齐的。加热器、搅拌器、水洗设备、干燥设备都会影响电镀的质量。只不过由于其一旦选用某种设备,就成为固定因素,一般不易擦觉。只有在明显影响质量时,才会采取调整和更换措施。有些企业甚至没有干燥设备,干脆就靠太阳晒,那在阴雨天气就可想而知,这里主要对温度和搅拌的影响扼要加以介绍。

    3.1温度的影响

    有些镀种需要加温才能得到合格的电镀层,而有些镀种又必须在某个温度下工作才行。可见温度指标是电镀工艺的重要指标。能够在很高温度范围内都正常工作的镀液当然是好镀液,但实际中这种镀液不多。因此,用加温或降温的物理方式来弥补镀液性能的不足是完全必要的,技术上是可行的,的是投资问题。但如果加以综合考虑,在一次投入后稳定了质量,减少了返工浪费和工时浪费,还是划算的。因此,现在不少乡镇企业也认识到这一点,开始在电镀设备上增加投入。

    以光亮镀镍为例,当温度在40℃以下时,再好的光亮剂也难以发挥出充分的光亮效果,在30℃以下就更难了。但一旦加温至50℃以上,光亮效果就明显了。当然,增加槽温会增加镀液的蒸发和消耗热能,能够不加温就镀亮好。这有待于科研人员去开发新型的光亮剂。加温可以增加电解液电导,使电流效率增加,在一定范围内是有利于电镀的。相反,低温下也可以在简单溶液里镀出结晶细致的镀层,只不过实用价值不大。

3.2搅拌的影响

    现在电镀工艺都倾向于采用搅拌。原因很简单,可以增加电流密度,提高电镀效率,改善分散能力,减小浓差极化。滚镀、线材电镀不用说,零件在运动中电镀,即使这样还可以用镀液循环来进一步提高效率,普通的槽镀如镀镍,则一定要有搅拌,静止的电镀会使电流密度范围过小,尖端极易烧焦。因此,现在各种光亮镀种一律都要搅拌。搅拌的方式有机械搅拌如桨式搅拌、阴极移动或旋转。有吹气搅拌(压缩空气经过过滤),也有镀液循环甚至喷射。不同要求的镀种可以选用不同的搅拌方式。

    二．化学因素对电镀质量的影响

    1．主盐及辅盐的影响

    任何一个电镀工艺的镀液配方都离不开主盐和辅盐。要镀什么样的金属,就要采用这个金属盐做主盐。由于不同的主盐有不同的性质和工艺特点,所以我们在称呼电镀工艺时往往以主盐命名。比如镀锌,以硫酸锌为主盐的叫硫酸盐镀锌。以氧化锌和氢氧化钠制成锌酸盐的叫锌酸盐镀锌。以锌的氰化物络盐为主盐的镀锌叫氰化物镀锌。比如镀铜,有硫酸盐镀铜,有焦磷酸盐镀铜,有氰化物镀铜,有乙二胺盐镀铜等。其他镀种都是如此。可见主盐的形式是决定电镀性能、质量的主要因素。一旦主盐选定,辅盐、添加剂、pH值,都根据主盐来配套。主盐对镀的影响应该产是很大的,因此,电镀工艺配方的项总是主盐。其浓度范围和纯度都至关重要。

    主盐浓度低于工艺要求时,电镀效率低下,电镀密度下降,尖端部位极易烧焦,光亮剂作用降低,甚至在低电流区得不到镀层。主盐浓度高于工艺要求(这种情况较少见,但在投料计算有错误时,阳极溶解过快时也会发生)时,电流效率也会下降,同时镀液带出损失增加。因此,控制主盐浓度是电镀工艺管理的件工作,要做好这项工作是在配槽时正确投料,定期分析。只要保持阳极的正常工作,一般不需要添加主盐,只添加阳极即可在配料时要认真阅读工艺资料,注意配料要求及投料顺序和方法,以免造成配料错误,引起不必要的损失。

    同一个镀种,采用不同的主盐,浓度是不同的。比如镀锌,锌酸盐主盐8～12g/L,硫酸盐主盐300～450g/L,**化物镀锌的主盐为30～50g/L。在工艺配方中,要注意主盐的分子式的写法,在国外为了不引起误会,一般写金属离子浓度,以ZnSO4·7H2O为例,当写结晶水时,其实际含锌量为23%,不写结晶水时,金属含量为40%,实际上我们买到的工业硫酸锌都是含结晶水,并且纯度往往只在95%以下,所以在配槽时要加以注意。辅盐多为络合剂,也包括导电盐和pH缓冲剂,完全靠单一的主盐就能电镀的镀种很少,即使只用主盐的镀液也要加入添加剂才能正常工作。因此,辅盐是的,并且对浓度也有一定的要求,过多过少都会影响电镀质量。辅盐主要靠分析补加。