高速鍍銀的工作電流密度高達50~200A/dm2,在如此高的電流密度下,要保證電極表面電化學反應的正常進行,要求鍍液成分及工藝參數與普通電鍍條件下有很大不同。
各成分的作用及控制要求如下。
a.Ag+通過KAg(CN)2加入,是電鍍液的主鹽成分,提供電沉積所需的金屬離子。銀濃度必須維持在操作電流密度所需濃度范圍的90%以內,實際生產中一般控制在60~80g/L為宜。
b.游離KCNKCN是銀的主要絡合劑。由于在高電流密度下工作,對Ag+不得有過強的絡合作用,因此,高速鍍銀液中游離的含量要求較低。當KCN含量升高時,銀電沉積過程的極化作用增強,鍍層結晶細致,但工作電流密度范圍會往低電流密度區偏移。同時,會使銀置換反應發生的傾向增強。當KCN含量降低時,可以在更高的電流密度下工作,但此時鍍液的穩定性會降低,容易產生鍍層粗糙,光亮度降低等現象。因此,實際生產中要根據實際使用的電流密度情況,選擇合適的游離化鉀控制濃度。
c.開缸劑含電鍍液的導電劑及緩沖鹽,改善鍍液的導電能力及穩定性。導電劑及緩沖鹽在電鍍過程中不消耗,只有帶出損耗,因此一般不需添加,只有在鍍液的密度太低時才會添加。
d.補充劑Ⅱ含有維持鍍液中銀金屬穩定的必需物質,每添加1kgKAg(CN)2需同時添加補充劑Ⅱ30~40mL。
e整理劑是一種表面活性劑,用于提高鍍層的均勻性。為了保證鍍層均勻,可根據表面張力測試來補充整理劑,及時將表面張力控制在(30~33)×10-3N/m內。
f.光亮劑其作用是使鍍層結晶細化,并提高操作電流密度范圍。通過調整光亮劑及特別添加劑的含量,可得到半光亮至全光亮的銀鍍層。
g.特別添加劑其作用主要是抑制銅基體上銀置換反應的發生,同時使銀鍍層更加均勻一致,并對鍍層光亮度有一定的作用。高壓鍍銀但特別添加劑含量不宜過高,否則易產生鍍層顆粒、針孔及粗糙、發黃等現象。
h.pH值pH值測試應在生產溫度下進行,每班測試,并維持在9.0~9.5之間,其目的是為了保證Ag(CN)2-離子在鍍液中的穩定性。當pH值太低時,容易產生鍍層粗糙、針孔等問題;pH值過高則易使鍍層燒焦。pH值大于9.5時補加溶液調整,pH值小于9.0時補加KOH溶液調整。
i.溫度溫度越高,允許使用的電流密度范圍越大,鍍層也更均勻,但溫度過高時,鍍液揮發量大,且化物的分解也加劇,因此,高壓鍍銀的工藝溫度一般控制在65℃左右為宜。
j.過濾電鍍液應不斷用0.5~1.0μm孔徑的過濾芯過濾,過濾器材需能提供少4次/h完全過濾。另外,還要定期使用活性炭濾芯過濾鍍液,以除去一些化聚合物及其他雜質,保持鍍液的佳透明狀態。
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