镀铜层的特性及其应用

铜的相对原子质量为63.54，密度为8.93g／cm³，铜的电化当量Cu⁺为2.372g／(A·h)，Cu²⁺为1.186g／(A·h)。铜是一种柔软、可塑性较高的金属，它的颜色为稍带紫玫红色。铜的化学稳定性较差，能溶于硝酸、铬酸及氰化物溶液。铜极容易被有机酸腐蚀，也易溶于热硫酸，在盐酸和稀硫酸溶液中反应缓慢。由于铜的电极电位较正，在钢铁制品上镀铜时，铜为阴极性镀层，基体金属不能得到电化学保护作用，因此一般不单独用铜镀层作为防护装饰性镀层。如果需要单独作为装饰性镀层时，必须在其表面涂覆有机覆盖层或进行着色处理后再涂有机覆盖层，如果不经镀后处理，铜层表面与空气接触后，将很快变色，尤其在温度较高的环境条件下，变色更为严重。铜可以镀在钢铁制品、低合金钢制品、铜及铜合金制品、锌及锌合金制品、铝及铝合金制品、塑料制品等上。

    铜镀层多用于多层电镀的打底镀层或中间镀层。如：电镀铜／镍／铬、电镀镍／铜／镍／铬等，同时也可以作为镀锡、镀金、镀银、镀仿金等镀种的中间镀层。

    铜镀层还可以用作增加导电性能。增加润滑性能、防止局部渗碳功能，还可以用作各种模具、模板、电铸和印刷电路板等方面。

    对塑料制品而言，酸性光亮镀铜的进步与发展对塑料制品的快速发展起促进作用。

    钢铁制品一般不能直接用硫酸盐镀铜或焦磷酸盐镀铜，进行电镀时，必须预先在氰化物镀液中预镀3μm的铜层，或者预镀暗镍后，再进行镀铜作业。因为在硫酸盐镀铜中，钢铁制品会在不通电情况下发生置换铜反应，使钢铁制品表面在通电前就先接触到一层附着力差、结晶疏松的铜层。如钢铁制品在焦磷酸盐中直接电镀，会因为镀液的活化能力差，不能溶解钢铁制品表面的钝化膜(肉眼看不见的钝化薄膜)，因而使镀层与基体的结合力发生故障。

    为了提高铝合金压铸件、锌合金压铸件及其他相关合金镀层与基体的结合力，常常采用首先预镀一层铜镀层后再在铜层上施加其他金属镀层的作业方法。

镀铜电解液可分为：氰化物镀铜和无氰镀铜两大类。氰化物镀铜又可分为高氰、中氰、低氰三类电镀液。氰化物镀铜具有阴极极化高，镀层与钢铁基体结合能力强，镀液分散能力和覆盖能力好，镀层结晶细致，电解液稳定性高，容忍杂质程度高，对电镀设备腐蚀程度小等特点。因此，在电镀过程中，长期以来一直是氰化物镀铜占据镀铜领域的主导地位。虽然氰化物镀铜具有很多优良品质，但是由于它的剧毒性，在生产过程中，对操作人员的身体健康和操作环境造成极大的危害，因此多年以来一直有广大电镀科研人员和电镀工作者在研究如何取代氰化物镀铜工艺上做了大量的、坚持不懈的努力，光亮酸性镀铜的成功应用和发展就是最典型的例子。人们对碱性无氰镀铜的研究一直在进行中，由于目前碱性无氰镀中尚未找出取代氰化物镀铜中的氰根离子对钢铁制品钝化膜活化能力的替代产品，因此在大生产中应用较少，但人们仍然在努力探讨和研究。硫酸盐全光亮镀铜具有工艺简单、操作方便、成本低、光亮度高、电流效率高、整平性好的特点，被广泛地应用在大生产中。

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