本品主要应用于无氰镀铜。
原料配比(g/L)
[制备方法]
(1)用蒸馏水将碱式碳酸铜调制成糊状;
(2)用蒸馏水把络合剂溶解,再加入氢氧化钾或者氢氧化钠溶液,将pH调整到8.0~ 9.0之间;
(3)在搅拌条件下,将溶液(1)缓慢加入到溶液(2)中,使其充分被络合;
(4)将碳酸钾用蒸馏水溶解,并陆续加入到溶液(3)中;
(5)再次用氢氧化钾或氢氧化钠将镀液pH值调整到9~ 10之间;
(6)用蒸馏水定容后即可使用。电镀时电镀铜槽阴极电流密度为0.5 ~ 1.5A/dm2, 镀液温度为40 ~60°C。
[原料配伍]
本品各组分质量份配比范围为: 10-(2, 5-二羟基苯基) -10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物200 ~ 300、碱式碳酸铜中的铜离子8~12、氢氧化钾20~ 30、碳酸钾30~45、蒸馏水加至1L。
所述的碱式碳酸铜可由硫酸铜或硝酸铜代替。
所述的氢氧化钾或氢氧化钠及碳酸钾为导电盐。
本品无氰碱性电镀铜液中采用新型有机膦作为主络合剂,添加量为200 ~ 300g/L。添加量过低,阴极极化降低,导电性较差,槽电压较高,析氢严重,阳极溶解不好,镀层粗糙,光亮范围较窄。添加量过高,镀层性能改善不明显,还会增加成本。
本品无氰碱性镀铜液是由金属铜离子、络合剂、导电盐组成。金属铜离子浓度与允许电流密度的分散能力有关,为了使允许的电流密度、分散能力和沉积速度等性能均达到实用要求,经试验铜含量在8~12g/L范围为宜,镀液中金属铜离子浓度过低,电导率下降,槽电压较高,析氢严重,镀层光亮范围缩小,允许电流密度下降。金属铜离子浓度过高,分散能力降低,镀层结晶粗糙。
络合剂采用有多个取代基团的新型有机膦,磷原子之间是通过有机基团耦合连接的,这种有机磷不容易被水解,保证了镀液的稳定性。添加量200 ~ 300g/L为宜,添加过低,镀层光亮范围缩小,分散能力降低并且影响结合力,阳极也易钝化。添加过高,镀液阴极电流效率低,还会增加成本。
碳酸钾和氢氧化钾是导电盐,能提高镀液导电率和分散能力,导电盐的含量为50~ 75g/L,含量太高会缩小镀层光亮范围。
金属铜离子的来源可以是碳酸铜、硫酸铜、硝酸铜等,经过络合剂络合后进入镀液。在电镀过程中,镀液中铜离子的供应主要来自阳极的溶解。
该溶液的无氰碱性镀铜pH值要求控制在9~ 10范围为宜。pH值过低,易产生置换镀层,导致其结合力下降,分散能力变差。pH值过高,镀层光亮范围缩小,色泽变暗,镀层粗糙,高区出现毛刺。
该溶液的无氰碱性镀铜镀液使用温度范围宽,电流效率高,镀层结晶细致,外观色泽好,镀液稳定,均镀和覆盖力强,成本低,废水处理容易。可以代替含有剧毒的氰化电镀铜液,作为预镀铜或直接电镀铜使用。
[产品应用]
本品主要应用于无氰镀铜。
[产品特性]
(1)该溶液为无氰碱性镀铜溶液,保护了环境,减少了公害,其溶液可以在钢铁件、黄铜件、锌压铸件(或经过浸锌的铝件)上直接进行电镀,镀层与基体金属之间具有超强的结合力。该溶液可挂镀,也可滚镀;可作预镀层,也可作为中间或表面镀层。
(2)该溶液镀液成分稳定,操作便利,镀液分散能力和深镀能力好,镀层结晶细致,具有良好的延展性,镀层综合质量可与氰化物镀铜媲美。
(3)该溶液无氰碱性镀铜液中的络合剂,采用两个磷之间的氧用有机团取代,使它成为有机磷,这类有机膦酸是碳原子上连接两个磷酸基的有机膦酸,对金属离子有较强的螯合作用,保证了镀层与基材之间超强的结合力。
(4)该溶液中电镀浓缩液能提供基体必要的铜,沉积的铜可以通过对阳极的溶解得到补充。
(5)该溶液在常温下可以工作,沉积速度会较慢,不适合实际生产的需要。提高温度有利于提高镀液的分散能力和镀层的结合力。考虑到高温槽液的挥发和能源的消耗,温度宜控制在40~ 60C之间。电流效率高,镀层结晶细致,外观色泽好,镀液稳定,均镀能力和覆盖能力强,成本低,废水处理容易。真正完全可以替代含有剧毒的氰化镀铜液。
本文转载自《金属表面处理剂配方手册》主编 李东光
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