synox - 2008-6-10 9:50:00
电镀理论知识与概论
9.6 碱性锡镀液的配方
(1)钠液配方
锡酸钠 90 g/l
氢氧化钠 7.5 g/l
醋酸钠 0～15 g/l
过氧化氢 依需量 g/l
液温 60～80 g/l
液压 4～8 Volt
分析锡含量 37.5 g/l
PH 0.2
电流密度 3～11 A/dm2
电流效率 100%
面积比 2:1
阳极 锡
槽电压 6 Volt
(2)硫酸液
SnSo4 54～69 g/l
硫酸 100～75 g/l
甲酚磺酸 C7H6OH.HSO3 100～120 g/l
B-柰酚 1～1.25 g/l
凝胶 2～2.5 g/l
液温 25℃
电流密度 27～32 A/dm2
电流效率 100﹪
面积比 1:1
阳极 锡
液压 6～12 Volt
9.8 高速锡镀液
氯化锡 SnCl2 63 g/l
氟化钠 NaF 25 g/l
二氟氢钾 KHF2 50 g/l
氯化钠 NaCl 45 g/l
电流密度 45 A/dm2
PH 2.7
十、镀银
10.1 银的性质
(1) 原子序：47
(2) 原子量：107.868
(3) 密度：10.491g/cm3
(4) 熔点：960.8℃
(5) 沸点：2212℃
(6) 电阻：1.59mΩ.m
(7) 结晶构造：FCC
(8) 标准电位：＋0.7991V
(9) 原子价：1
(10) 银是金属中导热及导电性最好的
(11) 纯银的硬度有80～120Vicker较金稍硬，呈纯白色
(12) 化学的抗蚀性良好，尤其对有机酸最为良好，对食品的抵抗性也很好，所以大量使用在餐器。
(13) 轴承润滑性非常优越，飞机上轴承常镀上银。
(14) 反射性强，用于玻璃反射器上。
(15) 在空气中不易氧化，但空气中有硫化物则变黑色。
10.3 银底镀（Silver Strike）
银较大部份金属〝贵〞(noble)，所以银会在银镀液中置换析出，附着性差。为了防止此现象在镀银先用低银含量高自由氰化物 (free cyanide)镀液打底电镀。对于钢铁基材镀银则做二次打底(double strike)，打底电镀(strike plating)除了可防止浸镀镀层(immersion deposit)的发生，也是将不同的金属加以包覆起来，例如焊接及装配组件。装饰银底镀时间在8～25秒，工程性银底镀时间在15～35秒。
银底镀液组成如下：
例1镀液用在钢铁镀件的第一次底镀(first strike)。
例2打底镀液是用在钢铁镀件的第二次底镀(second strike)及非铁镀件打底。
10.4 镀银（Silver Plating）
镀银可分装饰性镀银(decorative silver plating)及工程镀银(enginee-ring silver plating)。装饰性镀银应用于如手饰、刀、匙、叉。工业应用于电子工业上的电接头、半导体组件(semi-conductor components)、电达天线。机械工业上的如高负荷轴承(heavy-duty bearings)防止擦粘作用(galling)及粘蚀作用(seizing)、高热气的密封(sealing)。镀银使用的阳极(anodes)需高纯度，至少要达到999的纯度。阳极袋(anode bag)也需使用。黑色阳极(blackanodes)在镀银有时会发生，其原因有pH太低、电度密度太大、低自由氰化物(free cyanide)及少量的铁、铋(bismuth)、锑(antimony)、硫、硒(selenium)、碲(tellurium)。钢铁及不透钢的阳极用在打底电镀，石墨和铂(platinum)阳极用在特殊情况，阴效率是100％，除非镀液污染严重。
10.5 镀银的后处理（Postplate Treatments）
银在大多空气中很快就变色(tarnishes)，此变色为黑竭色的硫化物污迹(sulfide stain)不仅泵坏外观而且损失焊接性(soderability)及增加接触的电阻(contact resistance)。为了防止或阻延此变巴的形成，镀银需做镀后处理如再镀上层(overlays)金或铷(rhodium)，镀化处理 (passivation treatments)包括铬酸盐处理(chromating)及涂装氧化镀(beryllium)、胶状物(colloidal)。
10.6 银镀液的光泽剂（Brighteners）
镀银的光泽剂有下列几种：
(1) 二硫化碳(carbon disulfide)：0.01～0.02mg/1。
(2) 硫代硫酸钠()：0.3～1.5g/1。
(3) 硫代硫酸铵(60％)：1～2mg/1。
(4) 有机含硫化合物。
(5) VA或VIA元素(Se、Bi、Sb)的错合物(complex)。
一般有机光泽剂可得较好的电特性(electrical properties)。锑(antimony)或硒(selenium)的光泽可得较耐磨的银镀层。
10.7 银镀液的配方（Formulation）
(1) 正规镀液(tranditional electrolyte)
(2) 高速液(high speed baths)
(3) 非氰化物镀液(non-cyanide systems)
10.8 银镀液中组成的作用
(1) 银：以氰化银、氰化银钾、硝酸银、氯化银或碘化银形式提供银离子做电镀 沉积用。
(2) 游离氰化钾：增加导电性及均匀性，但太多会使阳极极化(polarization)。
(3) 氢氧化钾：在高速液中降低阳极极化作用、增加导电性。
(4) 碳酸钾：增加导电性、均匀性。
(5) 温度：较高温度可用较高电流密度。
(6) 光泽剂：加强镀层光亮作用，少量使用。
(7) 电流密度：由温度、搅拌程度，自由氰化物浓度而有所改变。
(8) 金属杂质：降低阴极效果，铬会产生脱落，铁会生成多孔呈黄色。
(9) 有机杂质：均匀性变差，电流密度范围少，产生较粗糙及多孔镀层。
10.9 银镀液的控制及净化
镀镀液的控制是以化学分析维持金属银，自由氰化物(free cyanide)的浓度、调节液温、搅拌程度及使用阳极袋。有机物杂质用活性碳处理，金属杂质可用沉淀法、螯合法或镀出法去除。
10.10 镀银专利文献资料
美国专利文献编号：
2666738 2777810 2613179 2735808
2735809 2850419 3410703 3567782
十一、镀金
11.1金的性质
1.原子序:79
2.原子量:196.9665
3.结晶构造:FCC
4.熔点:1063℃
5.沸点:2809℃
6.密度:19.302g/cm
7.电组:2.06mΩ.m
8.抗拉强度:124MPA
9.硬度:25Vickers
10.标准电位:+1.68
11.原子价:+1及+3
12.金是一种带有黄色金属，是最软化金属的一，有最大的延性及可锻性
13.金有非常优良的导电性，不易腐蚀生锈，长期使用可确保电开关及接点的倒电做用
14.金有优良的红外线反射性
15.金的抗酸性强，可抵抗大多数酸侵蚀，只有王水才可溶解它，氰酸在没有氧下反应非常慢，但含氧则反应变快，磷酸不做用，硫酸250℃以下不作用，氢氟酸在没有氧化剂下不做用，盐 酸在沸点下不做用，硝酸落没有卤素则不会作用，晒酸是惟一的单酸能和金作用
16.金可抵抗碱金属的的氢氧化物及碳酸化物在任何温度下作用，但碱金属的氰化物溶液在含有氧下会溶解金
17.熔融的过氧化讷及氰化物会腐蚀金，其它非氧化性盐类及硝酸盐类则不会做用
18.汞及汞盐会与金作用，要避免接触防止金合金应力脆裂
11.2镀金的用徒
镀金的用途分为装饰性及工业性，装饰性的镀金可镀成许多种颜色及各种K金镀层，应用与珠宝，手饰，装饰品等，工业上的电子工业如何印刷电路，接点，接合器，应用金的良好接触性质，抗腐蚀性及可焊性，太空工业上应用金的高反射性，化学工业上应用金的，抗化学性
11.3镀金步骤
1.清洁:依据污物的种类及程度做彻底的洗净
2.酸浸:去除氧化物遗迹
3.活化性:不锈钢，镍，及镍合金，钼，及钨等用氯化镍酸液活化，而后用氰化物(10% KCN )浸渍
4.金打底镀:用低金，高自由氰化物镀液作几秒钟预镀
5.镀金:根据配方操作条件及镀层的要求进行电镀
11.4金镀液中各种成份的作用
1.氰化金钾:供给电镀金离子
2.氰化钾:产生自由氰化物，使氰化金化合物分解，增加导电性，防止铜镍的沉积
3.碳酸钾:增加导电性，用做缓冲剂
4.碳酸氢二钾:做用如同碳酸钾
11.5金属液的控制
1.全金属分析:用比重测定法或极化计测定法
2.自由氰化物分析:硝酸银滴定
3.温度
4.电流密度
5.有机污染:用哈氏槽试验
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十二、合金电镀
前言
合金电镀(ALLOY Plating) 的目的是得到较好的物理性质，较优的耐腐蚀性。美观性、磁性等、他能做热处里，它能取代昂贵的金属，例如锡镍
合金可代替金镀层在电子应用。镍磷，镍钴合金的磁性薄膜应用在计算机内存。镍铁合金取代昂贵纯镍镀层。钴钨合金镀层改进铬在高温下的硬度。合金镀层较难控制，须要更高的技数和经验。
12.1合金电镀的原理
两种金属要同时电镀沉积必须电位很接近而且其中的金属能单独被沉积出来。若两种金属电位相差太多，可以用铬合剂 (complexing agents)使电未拉近，例如黄铜电的锌和铜电位相差甚多，加上铬合剂氰化钠就使铜。锌的电位很接近，一般来说电位相差在200mV就能共同沉积 (code-posit)。影响合金电镀的因素有：
(1) 电流密度：电流密度增加，卑金属含量会增多。
(2) 搅拌：增加贵金属成份。
(3) 温度：温度提高，贵金属成份增加。
(4) pH值：改变镀层物理性质。
(5) 液组成：直接影响镀层成份。
12.2 合金电镀液中金属离子的补充
合金电镀液中金属离子的补充可用下列方法：
(1) 用合金做阳极。
(2) 用化学药品补充，阳极用不反应阳极(Inert anodes)
(3) 化学药品补充一种金另一种金属用金属阳极，
(4) 用不同金属阳极分别挂在同一阳极棒上
(5) 用不同金属阳极分别挂在不同的阳极棒上
(6) 交替使用不同的金属阳极
12.3 黄铜电镀(Brass Plating)
黄铜电镀的用途主药用在装饰性，润滑性及橡交附卓性的零件上。
黄色，70～80%铜的黄铜镀液配方:
氰化铜 Copper Cyanide 32g/l
氰化锌 Zinc Cyanide 10g/l
碳酸钠 Sodium Carbonate 7.5g/l
氨 Ammonia 2.5-5ml/l
氰化钠 Sodium Cyanide 50g/l
pH 10-10.2
温度 25-35℃
电流密度 2.2A/dm^2
阳极 镀层同成份
镀铬中的氰化钠控制镀层合金成份及颜色，氨增加锌含量，碳酸钠做 pH 的缓冲剂。
12.4 青铜电镀
青铜电镀除了装饰性用途外在工乘上如轴承.及热处理防止氮化(Nitriding)上都被应用.有时也被用于镍.银的代用品上.其镀液组成如下:
氰化铜 Copper Cyanide 30g/l
锡酸钾 Potassium stannate 10g/l 氰化钾 Potassium Cyanide 67.5g/l
氢氧化钾 Potassium Hydroxide 11.3g/l
酒石酸盐 Rochelle Salts 45g/l
温度 145-160F
电流密度 1-100A/ft^2
阳极 铜
12.5 镍铁合金电镀(Nickel-Iron Plating)
镍铁合金镀铬组成如下:
硫酸镍 Nickel Sulfate 37.5-225g/l
绿化镍 Nickel Sulfate 75-225g/l
硼酸 Boric Acid 45-52.5g/l
硫酸铁 Ferrous Sulfate 7.5-75g/l
pH 3-4
温度 43-71℃
电流密度 0.54-10.8A/dm^2
搅拌 空气
添加剂 依指示
阳极 镍铁合金
12.6 锡镍合金电镀(Tin-Nickel Plating)
其配方组成如下:
绿化亚锡 Stannous Chloride 49g/l
绿化镍 Nickel Sulfate 300g/l
氟酸氨 Ammonium Bifluoride 56g/l
氢氧化铵 Ammonoium Hedroxide pH2-2.5
温度 65-71
电流密度 100-300A/m^2
阳极 锡镍合金或分离阳极
12.7.1 黄铜专利资料
2181773 2870526 2856333 2668795 2700646
2730492 2734026 2817627 2838448 2916423
2891896 2989448 3440152 3111465 3018232
2684937 2678909 3014817 3492210 3661734
12.7.2 青铜及其它锡合金专利资料
(美国专利编号)
1970548 1970549 2528601 3440151 2793990
2854388 2886500 2900313 2900314 2900702
2675347 2926124 2609388 2093031 2825683
3663384 2079842 2198365 2435967 2436316
2468825 2530967 2600699 2739933
12.7.3 其它合金专利资料
(美国专利编号)
2511395 2854388 2658032 4634656 4634505
4626324 4640746 4040747 4640752 4643805
4645718 4615773 4615774 4617096 4617097
3420754 3268422 3064337 3547626 3342708
3067110 3616290 3525677 3385725 3271725
3332754
12.7 合金电镀有关的期刊论文
(金属表面技术杂志)
编号 论文题目 期 页
1 无氰黄铜电镀 103 69
2 铜及其合金的化成处理 61 69
3 锌及其合金的化成处理 61 75
4 高铜合金电镀 72 49
5 青铜的电镀 79 42
6 Fe-Cr-Ni合金的沉积 3 10
7 光泽锡铅合金电镀 11 23
8 装饰Ni-Fe合金电镀法 33 25
9 黄铜电镀 35 12
10 Ni-Fe合金镀膜的某些特性资料 75 67
十三、特殊电镀
13.1 滚桶电镀
13.2 刷镀
13.3 热浸镀金
13.4 机械镀金
13.5 真空镀金
13.6 热喷镀金
13.7 脉波镀金
13.8 电铸
13.8.1 电铸的应用
13.8.2 电铸的优点
13.8.3 电铸的缺点
13.8.4 电铸铜镀液配方
13.8.5 电铸镍镀液配方
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13．特殊电镀
13.1 滚桶电镀(Barrel plating)
桶电一般分二大类，斜型桶镀及水平桶镀，滚桶是用抗酸性，不吸性材料所制成的，有的也要耐沸点的高温.一般斜型桶用在小型镀件，容易装进取出.水平型桶处理较大型镀件，目前有许多其它改良型桶。
桶镀的优点是省掉挂架，同时也减少装架的劳力操作，生产力高。桶镀设计考虑的因素有(1)桶型，(2)桶的尺寸，(3)桶的结构材料，(4)阴极接触， (5)阳极，(6)镀液种类，(7)工作负荷，(8)电流密度，(9)镀件形状及尺寸.大的镀件及具有尖边或电线式的镀件不适用桶镀。
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13.2 刷镀(Brush Plating)
刷镀(brush plating)又称的为笔镀(stylus plating)，接触电镀(contact plating)或修护电镀(repair plating).它是选择性电镀(selective plating)的一种，在对象的局部区做电镀，不需将对象浸入到镀液液中，对象不需拆解可直接电镀做补修工作，可节省许多费用。例如空油压零件，电动马达，轴承等的修补.
----------------------------------------------------------------------------------
13.3 热浸镀金(Hot Dipping)
热浸镀金也称的熔融镀金.它是将镀件浸入在电镀金属的熔融液体中得到具有附着性，耐腐蚀性的镀层.主要用在钢铁产品的热浸镀锌其镀层的外部为锌，内层与钢铁接触则为锌铁化合物.锌是阳极金属，它以牺牲性的防蚀作用来保护钢铁产品.熔融镀金的外观及性质可由下列因素改变:
(1)镀层的组成(coating composition)
(2)镀液的温度(bath temperature)
(3)浸镀时间(time of immersion)
(4)却速率(rate of cooling)
(5)热处理(reheating)
热浸镀金对基材的机械性质的影响:
(1)抗拉强度(tensile strenghth):不改变
(2)降伏强度(yied strenghth):不改变
(3)焊接应力(weld stress):减少50-60%
(4)成型性(formability):不改变
(5)疲劳强度(fatique strenghth):较未处理的好
(6)氢脆(hydrogen embrittlement):影响不大
(7)粒间脆列(intercrystalline cracking):因锌渗入钢铁晶界会影起粒间脆列
----------------------------------------------------------------------------------
13.4 机械镀金(Mechanical Plating)
机械镀金又称的为槌击镀金(peen plating)或冲击镀金(impact plating).它是用机械能(mechanical energy)在室温下将镀层金属泠焊(cold welding)在镀件表面上.机械镀金的金属有锌(zine)，镉(cadmium)，锡(tin)，铅(lead)，铜(copper)，黄铜 (brass)及最近的铝(aluminum)，它是将镀件(parts)，水，表面调节剂(surface conditioner)，金属粉末(metal powders)，化学促进剂(promoter chemicals)及冲击珠(impact beads)混合在桶内(barrel)滚动产生金属电子交换作用(exchange)
十四、无电镀
14.1 无电镀(Electroless Plating)
无电镀又称的为化学镀(chemical plating)或自身催化电镀(autocatalyticplating)。无电镀是指于水溶液中的金属离子被在控制的环境下，予以化学还原，而不需电力镀在基材(substrate)上。ASTM B374的标准定义为 Autocatalyticplating －〝deposition of a metallic coating by a controlled chemicalreduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited〞。其过程(process)不同于浸镀(immersion plating)，它的金属镀层是连续的(continu-ous)、自身具有催化性的(autocatalytic)。
14.2 无电镀的特性
优点：
1. 镀层非常均匀，也就是均匀性(throwing power)非常好，因它没有电流分布不均的困难，镀件内外都显出均匀，锐边及角等节状镀层(nodular deposits)情形可完全消除。
2.镀层孔率较少，其耐蚀性比电镀为佳。
3.电源、电器接线、导电棒、汇流及电器仪表都可省略，减少装架及各种附属 设备。
4.可镀在非导体上(需做适当前处理)。
5.镀层具有独特的物理、化学、机械性质及磁性。
6.复合镀层(co-deposit)，多元合金(polyalloy)可形成。
7.密着性、耐磨性良好。
8.操作较简单。
9.精密零件、管子、深孔内部可完全镀上。应用在如轴心、半导体制造。
10.制品与导体接触也可完全镀上。
缺点：
1.价格较贵。
2.镀层厚度受限制(理论上应无限制)。
3.工业上应用较多、装饰性光泽较不易达成。
应用：
1. 非导体的电镀，如塑料电镀。
2. 精密零件，如轴心。
3. 半导体、印刷电路板、电子零件。
4. 须特别耐蚀的化学机械零件，如管件内部。
5. 复合、多元合金镀层制作。
14.3 无电镀液的组成及其作用
1.金属离子(metal ions)为镀层金属的来源。
2.还原剂(reducing agent)： 将金属离子还原成金属。
3.催化剂(catalyst)：使基材表面具有催化性。
4.铬合剂(complexing agent)：防止氢氧化物沉淀、调节析出速率、防止镀液分解，使镀液安定。
5.稳定剂(stabilizer)：吸着微粒杂质防止镀液自然分解，以延长镀液寿命。
6.缓冲剂(buffer)：控制pH值在操作范围内。
7.润湿剂(wetting agent)：使表面作用良好。
8.光泽剂(brightener)：使镀层具有良好光泽性。
14.4 无电镀液配方的要件
1.还原剂的氧化还原电位必须足以还原金属离子，使金属析出。
2.镀液需安定，在未使用时需不起作用，只有在催化性的镀件表面接触时才迅速开始作用析出金属镀层。
3.析出速率要能被控制、pH值，温度能调节析出速率。
4.析出的金属须具有催化作用，以进行自身催化电镀，镀层才能连续形成，以达到所需的镀层厚度。
5.镀液反应生成物须不妨砖镀液的功能，镀液的寿命才能长久。
6.化学药品的成本，要选择便宜适用的原料。
14.6 无电镀镍(Electroless Nickel)
无电镀镍可镀上各种形状的镀件，包括金属程非金属，应用于导弹零件、电子零件、铸模，镀层厚度约在0.002〞～0.005〞。成本约为电镀的2～3倍，主要应用于工业上，不具高度光泽，不适作装饰。
14.6.1 无电镀镍镀液配方的种类
(1) 碱性，镍磷无电镀镍液(Alkaline， Nickel-Phosphorus)。
(2) 酸性，镍磷无电镀镍液(Acid， Nickel-Phosphorus)。
(3) 碱性，镍硼无电镀镍液(Alkaline， Nickel-Boron)。
(4) 酸性，镍硼无电镀镍液(Acid， Nickel-Boron)。
最常用还原剂(reducing agent)为次磷酸钠盐(Sodium Hypophosphite)其它的有DBAB(n-Dimthylamine Borane)，DEAB(n-Diethylamine Borane)，氢硼化钠(Sodium Borohydride )，联胺(Hydrazine)。
(1) 碱性镍磷无电镀镍液(Alkaline， Nickel-Phosphorus Electroless Bath)，此液操作温度较低，常用于塑料电镀，镀层有良好的焊接性(soiderability)应用在电子工业。温度低可省能源，但耐蚀性 (corrosion protection)，附着性(adhesion)在钢铁镀件上较差。因pH高对铝质基材处理有困难。未做热处理的镀层硬度约700VHN，含２％磷。磷的成份可由温度来调整。
(2)酸性镍磷无电镀镍镀液(Acid Nickel- Phosphorous Electroless Bath)， 镀层含有 88～94％Ni及 6～12％P，操作温度 77～93℃，pH4.4～5.2，还原剂通常用次磷酸钠。pH是控制镀层 P的含量，一般 pH较高，P含量较少，镀层性质因而有所改变，低 P含量比高 P含量的镀层耐蚀性较差。P含量大于 8％则镀层不含磁性。未经处理的镀层硬度 500～600VHN，经1小时，400℃烘烤后处理(post-heat-treatment)硬度可达 950 VHN，氢脆 (Hydrogen Embrittlement)可加热116℃加以消除。后处理的烘焙 (post-baking)对镀层的结晶结构有显着影响，硬度、耐蚀性、耐磨性、磁性、附着性、张力强度 (tensile strength)及电导性(electrical conductivity)。镀层在250℃以上大气中会变色(discolor)，为了防止失色可在真空或钝气(lnert)，还原气体中热处理。镀层厚度一般在2.5～250μm。
(3)碱性镍硼无电镀镍镀液(Alkaline Nickel- Boron Electroless Bath)，碱性镍硼液用硼氢化钠(Sodium Borohydride)强还原剂。所得的镀层5～6％硼，94～95％镍。此液比较不安定，pH低于12则镀液会自行分解。液温在90～95℃，pH操作范围在12～14。镀层经400℃1小时后热处理(post-heat treatment)，其硬度可达1200VHN，未经处理的镀层硬度为650～750VHN。
(4)酸性镍硼无电镀镍镀液(Acid Nickel-Boron Electroless Bath)，此液将DMAB或DEAM还原出硼，硼含量在0.1～0.4％，硼含量低于1％，则焊接性良好。液温在65～77℃，pH在4.8～7.5，其镀层的熔点很高，约在1350℃。
14.6.2 无电镀镍作业
无电镀前要考虑各种不同基材的各项清洁手续，清洁及活性化均需确实做好。镀槽用不锈钢做成并用 F号的人造橡皮做衬里。液温加热控制适当温度，必需有良好搅拌，更需不断的过滤及补充化学药品，以维持镀液功能及电镀速率。有机物杂质影响很严重，使电镀效率大量降低，甚至停止，金属杂质如锌、锡，及镉有剧烈作用，破坏镀液功能，铜使镀件变亮也增加脆性，铁会使镀层变黑及条纹。镀液会形成自发性分解镍，具有催化性，将继续成长，消耗镀液功能，所以必须将此镍过滤除去。如无连续过滤的小型设备，须每天清洁一次。大型设备有继续过滤器也要每周清洁一次。大型设备有继续过滤器也要每周清洁一次。镍的清除可用硝酸将其分解。
synox - 2008-6-10 9:52:00
14.7 无电镀铜(Electroless Copper)
无电镀铜通常用在非导体及塑料上使的导电化后再用传统电镀法做进一步电镀。这些镀件基材有 ABS，PE，PP，PVC，树脂(Epoxy)及陶瓷。其应用在汽车零件、家电产品、五金零件、印刷电路板(circuit boards)，穿孔电镀(through-hole plating)，EMI/RFI Shielding等电子组件制作。
14.7.1 无电镀铜镀液组成及其作用
无电镀铜镀液比较不安定，还原剂和其它铬合剂、金属盐、光泽剂、稳定剂等成份分开，使用时再混合，才不致失去镀液功能而浪费掉，并且以利储存。其中主要成份有：
(1) 硫酸铜：它是主盐提供铜离子的来源。
(2) 福尔马林(Formaldehyde)：为还原剂，将铜离子还原。
(3) 酒石酸盐、EDTA，三乙醇胺：为铬合剂，使铜离子形成错离子以防止分解作用。
(4) 含 S，Se，SCN，CN的化合物，硫反，铬酸盐、五氧化钒，甲基丁炔醇及氧气做为稳定剂，防止铜微粒形成导致催化性分解恶化镀液。
(5) 氢氧化钠：调节pH，pH值对光泽性影响很大，pH值太小，则镀层变暗因有氧化亚铜形成。pH也会影响电镀速率，以12～13为最好，过高pH值(14以上)则溶液安定性变差，pH值低于9.5则电镀速率变慢，高速镀液一般是在低 pH下操作不用福尔马林做还原剂可避免有毒马林气体的污染，但镀液成本较高而且比较不安定。此种镀层应力较少可做为打底闪镀用。
14.8 无电镀钯(Electroless Palladium)
钯镀层可代替较昂贵的金镀层，它具有优良焊接性，耐变色(tarnish resistance)应用电子组件接点，可挠性线路段、电子开关接点(electronic switch contacts)
14.9 无电镀钴(Electroless Cobalt)
无电镀钴薄膜镀层(Thin Electroless Cobalt Deposits)应用在电子工业上的磁盘片及其它的内存上，主要是利用它的磁性(magne-tic properties)。复合及多元合金无电镀(Electroless Metal Composites and Polyalloys)
复合无电镀是将钻石(diamond)，陶瓷(ceramics)，碳化铬(Chromium Carbide)，碳化硅(Silicon Carbide)，氧化铝(Aluminum Oxide)的微粒子在无电镀液中与金属共同析出(Co-deposit)得到更硬、更耐磨耗或更具润滑性的表面。
多元合金无电镀是用无电镀液析出三种以上元素的金属镀层，具有特别的物理及化学特性，如耐化学侵蚀性(chemical vesistance)，耐高温(high temperature resistance)、导电性(electrical conductivity)，磁性及非磁特性(magnetic and non-magnetic properties)。例如 Ni-Co-Fe-P多元合金的磁性用在电子内存，其它的如Ni-Fe-P，Ni-Co-P，Ni-Fe-B，Ni-W-P，Ni-Mo-B，Ni-W- Sn-P，及Ni-Cu-P等多元合金镀层应用在工程上。
14.10 浸镀(Immersion Plating)
浸镀又称为置换电镀(Displacement Deposition or Cementation)，其镀层没有附着性(nonadherent)，粉末状(powdery)实际应用不多。其是利用金属的氧化还原电位的差进行置换反应，将较贵的金属离子还原析出，而较卑电位的金属镀件溶解形成离子与较贵金属离子置换。
14.11 无电镀专利资料
(美国专利编号)
2658841 2694019 2822294 2726969 2762723
2876116 2884344 3531301 2819188 2942990
3150994 3045334 2990296 3338726 2827399
2828227 3475186 3075856 3383224 3075856
2938805 3222195 3095309 3310430 3457089
3492135 3329512 3607317 3595684 2996408
3011920 3486928 3418143 2976181 3589916
300328 2976180 2827398 3178311 2829059
3063850 3506462 3515571 3396042 3489603
4321283 3409466
14.13.1 无电镀铜专利
(美国专利编号)
3457089 3075855 3310430 3075856 2933422
3095309 3475186 3001920 3257215 2938805
4548644 4534797 3011920 3326700 3257215
2938805 2965551 2391289 2874072 3310430
2874072 3095309 2938805 2874072 3361580
3095309 2633631 3119709 2874072 2938805
2956901 2876116 2884344 2997408 3075856
3119709 3075586 3119709 3075855 3415666
2801935 4099974 4303443 4096301 4152467
4276323 4286965 4324589 4304849 3492135
3697317 3758332 3925578 3949121 4098922
4228201 3096182 3666529 3772056 3853590
3870526 3958048 3962494 3993801 4002778
4384833 3011920 3657003 3772056 3772078
3907621 3925578 3930963 3958048 3976816
3993491 3993848 4020197 4048354 4082899
4131699 4180600 4181759 4265942 4322451
4303443
14.13.2 无电镀镍专利资料
(美国专利编号)
2990296 2461661 2726170 3045334 2456370
2726170 3150994 3338726 3096182 2694019
272181 2726170 2942990 2990296 3423226
2027358 2410844 2978390 2984603 3033944
3531301 2532283 2658841 2658842 2690401
2690402 2690403 2312097 3419419 4486233
3147154 4368223 4483711 2762723 2822293
2937978 3489576
十五、非导体及塑料电镀
15.1非导体金属化方法(Method of Metalizing Nonconductors)
非导体金属化除了电镀(Electroplating)方法外还有如真空电镀(vacuum metalizing)、阴极溅射法(cathode sputtering)及金属喷射法(metal spraying)。非导体电镀法须先将非导体表面形成导电化，其过程是将对象用机械或化学方法粗化(roughening)得到内锁表面 (interlocking surface)，然后披覆上导电镀层，其方法有：
1.青铜处理(Bronzing)：将金属细粉末，通常是铜粉混合粘结剂(binder)，涂在对象上，然后用氰化银溶液浸镀。
2.石墨化(Graphiting)：石墨粉涂在腊(wax)，橡胶(rubber)及一些聚合物(polymers)上，再用硫酸铜溶液电镀。
3.金属漆(Metallic paints)：将银粉与溶剂(Flux)涂覆在对象上加以烧结(fire)得到导电性表面，或用硫酸铜溶液电镀。
4.金属化(Metalizing)：系用化学方法形成金属覆层(metallic coating)通常是银镀层。将硝酸银溶液及还原剂溶液如福尔马林(Formaldehyde)或联胺(Hydrazine)分别同时喷射在对象上得到银的表面。
从上面四种方法将非导体金属化后可用一般电镀方法做进一步处理。
15.2塑料电镀(Plastic Plating)
塑料的优点：
1.成型容易、成形好。
2.重量轻。
3.耐蚀性佳。
4.耐药性好。
5.电绝缘性优良。
6.价格低廉。
7.可大量生产。
塑料的缺点：
1.耐候性差、易受光线照射而脆化。
2.耐热性不好。
3.机械强度小。
4.耐磨性很差。
5.吸水率高。
(3)塑料电镀的目的：
塑料电镀的目的是将塑料表面披覆上金属，不但增加美观，且补偿塑料的缺点，赋予金属的性质，充分发挥塑料及金属的特性于一体，今日已有大量塑料电镀产品应用在电子、汽车、家庭用品等工业上。
15.4塑料电镀的过程
(1)清洁(cleaning)：去除塑料成型过程中留下的污物及指纹，可用碱剂洗净再用酸浸中和及水洗干净。
(2)溶剂处理(solvent treatment)：使塑料表面能湿润(wetting)以便与下一步骤的调节剂(conditioner)作用。
(3)调节处理(conditioning)：将塑料表面粗化成内锁的凹洞以使镀层密着住不易剥离，也称为化学粗化。
(4)敏感化(sensitization)：将还原剂吸附在表面，常用(Stannous Chloride)或其它锡化合物，就是Sn^++离子吸附于塑料表面具有还原性表面。
(5)成核(nucleation)：将具有催化性物质如金、吸附于敏感化(还原性)的表面，经还原作用结核成具有催化性的金属种子(seed)然后可以用无电镀上金属。
反应如下：
Sn+ + Pd+ = Sn4+ + Pd
Sn+ +2Ag+ = Sn4+ +2Ag
15.5塑料电镀液配方组成
溶剂处理液：包含洗净
洗净：不含稀酸的洗净或中性洗净及1～2% 界面活化剂.混合以40-65℃浸渍1～2分钟。
溶剂处理：用丙酮、二醋甲烷，等活性剂。
调节处理(conditioning)：即化学粗化、化学刻蚀。
例1
无水铬酸 CrO3 20 g/l
硫酸 H2SO4 比重1.84 600cc/l
液温 60℃
时间 15～30分
例2
无水铬酸 CrO3 20 g/l
磷酸 H3PO3 100 cc/l
硫酸 H2SO4 500 cc/l
液温 69℃
时间 10～20分
敏化(sensitizing) :
氯化亚锡 SnCL2 20～40 g/l
盐 酸 HCl 10～20 cc/l
结核(nucleation) 或活化(activating)
例1
氯化钯 PdCL2 0.1～0.3g/l
盐 酸 HCl 3～5 cc/l
例2
硝酸银 AgNO3 0.5～5 g/l
氨水 适 量
例3
氯化金 AuCL3 0.5～1 g/l
盐 酸 HCl 1～4 cc/l
15.6塑料电镀专利文献资料
2874072 2947064 2938805 2996408 3095309
3101305 3109784 3556955 3466232 3563784
3579365 3607473 3558443 3607350 3518067
3574070 3560241 3471376 3479160 3471320
3619245 3471313 3567532 3484270 3597336
3555649 3565770 3562163 3598630 3647699
3592680 3556956 3607351 3642584 3642585
3647512 3561995 3553085 3507681 3423226
3011920 3532518 3600330
----------------------------------------------------------------------------------
编号 论 文 题 目 期 页
1. 金属素材用醇酸基二氧化钛颜料的附着剂 74 25
2. 接着金属在塑料制品上的烙酸盐处理 19 28
3. 塑料电镀前处理的气体酸性浸蚀法 78 68
4. 改善多层线路板上氧化铜对塑料的粘着力 76 168
5. A.B.S塑料表面粗化及铜化学电镀液的研究 27 17
6. 实用A.B.S塑料电镀的基础 29 18
7. 玻璃及陶瓷上化学镀金技术简介 35 26
8. 装饰铜镍镀层的品质及电镀标准 37 18
9. 镍合金镀膜 78 71
10. 烙及镍电镀品盐水喷雾检验 59 56
11. 塑料电镀浅谈 28 4
12. 实用A.B.S塑料电镀基础 29 3
13. 玻璃及陶瓷上化学镀金技术简介 35 1
14. 塑料材料的电镀及三管 67 4
15. 耐热性A.B.S树脂的电镀 31 2
16. 塑料上电镀近况 15 4
17. 塑料电镀 74 71
18. 聚丙烯塑料电镀法 32 38
19. 实用A.B.S塑料电镀的基础 29 18
20. A.B.S塑料电镀实务 2 39
21. 塑料着色(一)丙烯酸树脂(化工技术) 4 64
22. 塑料着色(二)聚烯树脂 5 67
23. 塑料着色(三)聚苯乙烯(化工技术) 6 70
24. 塑料上电镀近况 15 16
25. 塑料材料的电镀与工厂管理 67 10
十六、铝阳极处理
16.1铝阳极处理的应用
其用途如下各项
1.耐腐蚀(corrosion resistance):金属的氧化物较金属更安定，所以更耐腐蚀
2.涂装附着性(paint adhesion) :太空及军事零件规格
3.电镀铝:铝经阳极处理后适合电镀，因铝阳极处理表面为不连续氧化铝层，含许多孔，在磷酸镀液中会形成导电性变成可电镀，而许多孔产生内锁反应(interlocking)镀层附着性加强
4.装饰(decorative appearance):用不同铝合金，前处理，阳极处理系统可得非常耐久的各种装饰性表面
5.电绝缘(electrical insulation):阳极处理镀层绝缘性很好并可耐高温而不必改变，应用在电容器(capasitor)工业上
6.照相底板(photographic substrates):阳极处理所形成的多孔表面，将感旋旋光性物质(light-sensitive materials)渗入孔中可得到如同照相底片(photographic film)
7.发射性及反射性(emissivity and reflectivity)太空(aerospace)，电子(electronics)及机械(machinery)等光热应用上
8. 耐磨性(abrasion resistance)，低温(-4～10℃)的硫酸电解液阳极处理可得非常硬的阳极镀层(hard anodic coating)具有耐磨特性，应用在齿轮(gears)，活塞(pistons)，叶片(fanblade)，燃料喷角(fuel nozzles)
9.表面分析(surface analysis):铝基材在铬酸(chromic acid)做阳极处理可检测出表面缺陷(surface flaw)用来研究铝材料的冶金性质(metallurgical characteristics)
16.2 铝阳极处理电解液
1.传统硫酸电解液(conventional sulfuric acid anodizing electrolyte):用在装饰及防护(protective)，厚度在2.5～30μm，其配方如下:
硫 酸 :H2SO4 12～25wt%
液 温 21℃
电流密度 260A/m
电 压 12～22V
铬酸阳极处理电解液(chromic acid anodizing Electrolyte)此液较少用在装饰性，主要用在涂装，特别是军事零件，镀层厚度约10μm，其配方如下：
铬 酸 chromic acid 3～10%
液 温 40 ℃
电 压 慢慢调高 (30分钟) 0～40V
电流密度 0.3～0.5A/dm2
磷酸阳极处理液(phosphoric acid anodizing Electrolyte)此液主要用在电镀，产生大量的孔加强镀层附着性，其配方如下：
磷 酸 Phosphoric acid 3～20 Vol %
液 温 30～35℃
电 压 50～60V
时 间 15～30min
硬质阳极处理液(hard anodizing Electrolyte)此液系将氧化物膜溶解速率降低使氧化镀层厚度大于250μm得到非常硬且耐磨的表面，其配方如下：
硫 酸 Sulfuric acid 15Vol
液 温 temperature 0～3℃
电流密度 current density 2～2.5A/dm2
电 压 20～60V
时 间 60～200分
草酸阳极处理液(oxalic acid anodixing Electrolyte)此液可得黄色镀层(yellow coatings)比传统硫酸液阳极处理镀层硬，其配方如下：
草 酸 3～10 wt%
液 温 24～35 ℃
电流密度 1～2 A/dm
时 间 40～60分
硼酸阳极处理液(boric acid anodizing Electrolyte)此液主要用在制造电容器(electrical capacitors)，柠檬酸液(Citrates)及酒石酸液(Tastrates)也可用 。
磺化有机酸(sulfonated Organic Acid )硫酸混合阳极处理液，此液可得青铜(bronze)，金色(gold)，灰色(gray)及黑色阳极处理镀层，其镀层较传统硫酸液的镀层致密(dense)且硬(hard)
16.3阳极处理镀层着色(colring Anodic Coating )
着色方法有电解(Electrolytic procedure)，有机染色(organic dyes)，无机染色(inorganic pigments)及电镀金属(Electrolytically deposited metal)等方法
16.4 封孔(sealing )
封孔为阳极处理的后处理(postanodizing treatment) ，封孔是将镀层的孔(pores)封住成为没有吸附性的表面(nonabsorptive)或将一些物质渗入镀层孔内以改变或改进镀层特性
封孔过程(sealing process) 包括溶解氧化物(dissolution)及氢氧化物(hydroxide)再沉(reprecipitation)在孔内或将他的物质沉积在孔内而形成具有特性的致密表面
16.5铝阳极处理设备
1.电接触(electrical contact):因阳极镀层不易导电，所以铝的表面最初就须完全接触
2.挂具(racks):用铝或纯钛做挂具，要避免过热(overheating)及弧光(arcing)，铝挂具会形成氧化物层可用苛性钠(caustic soda)溶解掉再用
3.冷却(coolin)及搅拌(agitation)，阳极处理会放出热量，为维持操作温度(operating temperature)需用冷却蛇管(cooling coil )或热交换器(heat exchanger)冷却控制温度，搅拌可用空气或机械搅拌
4.槽里衬(tank linigs):316不锈钢，锑铅(antimonial lead )，碲铅(Tellurium Lead)被用做衬里及阴极，内衬(inert lining)可用橡胶(rubber)，塑料(plastic)，或玻璃(Glass)
5.电力供应(power supply):可由直流发电机(motor generators)或整流器(rectifiers)供应阳极处理所需要的电力，一般需24v，但在硬质阳极处理及电解着色电压可达到100v，最好能有定压及定电流的控制(constant current and voltage )
6.液雾排除(fume removal):需要有适当排风设备
synox - 2008-6-10 9:53:00
十七、化成处理
17.1化成处理的种类（即转化膜处理）
化成处理是用化学或电化学(electrochemical)处理金属表面得到金属化合物(compound of the metal)的覆层(coating).其目的有改进耐蚀性(corrosion protection)，涂装附着性(paint bonding)，金属着色(metal coloring)，及化学研磨(chemical polishing)等作用。化成处理的种类：
1.铬酸盐处理(Chromate conversion coatings)
2.磷酸盐处理(Phosphate conversion coating)
3.金属着色(Colaring of metals)
4.化学研磨(Chemical polishing
17.2 铬酸盐处理(Chromate Conversion Coatings)
铬酸盐处理应用在镀锌(Zinc)，镉(Cadmium)，银(Silver)，铜(Copper)，黄铜(Brass)，锡(Tin)零件.铝，锌压铸品(Zinc Die-cast) 热浸零件或其它金属合金也有被铬酸盐处理的.一般采用简单没(immersion)在铬酸盐水溶液中但也有用喷雾法(spraying)，刷洗法 (brushing)或电解法(electrolytic method)。
17.3 铬酸盐处理的影响因素
1.基材金属的作用(Effect of bases Metals)
2.pH的影响(Effects of pH)
3.六价铬的浓度(Hexavalent Chromium Concentration)
4.活性度(Activators)
5.处理时间(Treatment Time)
6.溶液温度(Solution Temperature)
7.溶液搅拌(Solution Agitation)
8.溶液杂质(Solution Contamination)
9.水洗(Rinsing)
10.干燥(Drying)
17.3.2铬酸盐处理的评估(Evaluation)
1.目测试验(visual test): 用肉眼观测颜色，均匀性(uniformity)，光泽性(smoothness)，附着性(adhesion)从颜色及虹色(iridescence)可辨别覆层厚度。
2.加速腐蚀试验(accelerated corrosion tests): 最常用的是ASTM B-117盐雾喷射测试以评估耐腐蚀性
3.湿度试验(humidity tests): 此试验较烟雾试验更有用，除非是海洋环境(marine atmospherp)。做评估较实际状况的耐腐蚀性
4.水试验(water tests): 浸在蒸馏水中测试腐蚀生成物的情形
5.化学分析(chemical analysis): 用化学分析法测试六价铬的含量做为耐蚀性的评估
6.点试验(spot tests): 用分析溶解覆层并作用基材的情形评估耐蚀性
7.涂装性能评估(performance tests for organic finishes): 测试涂装覆着性及耐蚀性其方法有：
铅笔硬度测定(pencil-hardness)胶带测试(tape tests)弯曲测试(bending tests)及冲击试验(impect tests)
17.3.3电解盐处理
电解铬酸盐处理以已经大量取代浸没方(immersion processes)法近来用混合溶液.铬酸盐(Chromates)，磷酸盐(Phosphates)，氟化物(Fluorides)的混合液，电压在 100～200V的交流电或直流电处理，可得非常优良的硬度(hardness)，耐热性(heat resistance)，厚度(thickness)，及介电强度(dielectric strength).颜色从深绿色(dark green)到黑色依操作不同而改变。
17.4 磷酸盐处理(Phospate Coatings)
磷酸盐处理是将金属基材(metal substrates)的表面转化成新的非金属(non-metallic)及非导电性(non-conductive)表面.磷酸盐处理的主要目的有:
1.涂装的表面调节处理(precondition surfaces)，使表面对涂料能接受(receive)且能保留(retain)及防止涂料下层间的腐蚀(under-paint corrosion)。
2.塑料涂装(plastic coatings)的表面前处理以加强结合力(bonding)。
3.金属成型加工(metal forming operation)的表面调节处理(precondition)，以利抽制成型剂的作用.改进腐蚀性使腊(wax)及防锈油(rust-preventive oils)的作用更好
17.4.1 磷酸盐处理反应机构(Mechanism)
大部份金属磷酸盐(metal phosphates)不溶于水，但溶于矿物酸(mineral acids)，当金属浸入磷酸盐水溶液中，轻微的酸浸渍(pickling)作用发生，金属被溶解，氢氧产生，而酸化的浓度减少，则金属离子转化成金属磷酸盐沉积在金属表面上.活性剂(activators)及其它添加剂可加速反应及改变造结算晶粒构造(modify microcrystalline structure)常用水的活性剂有硝酸盐(nitrates)，过氧化物(peroxides)等.磷酸盐化成镀层形成的反应如下:
12Fe+8NaH2PO4+10H2O+7O2 — 2Fe3(PO4)2*8H2O+2Fe3O4+4Na2HPO4
Fe+2H3PO4 — Fe(H2PO4)+H2
3Zn(H2PO4) — Zn3(PO4)+4H2O
2Zn(H2PO4)2+Fe(H2PO4)+4H2O — Zn2Fe(PO4)2*4H2O+4H3PO4
17.4.2 磷酸盐处理的流程
清洁 酸洗 磷酸盐处理 水洗 干燥
Clean Acidified Dry Phosphating Rinse off
17.4.3 磷酸盐处理的功能
1.净化表面及使表面成非碱性状态(non-alkaline condition)。
2.改进表面均匀性(uniformity)。
3.增加表面的接触面积增加附着力。
4.产生微洞(micro-cavities)，内锁(interlocking)被覆层，吸收及保住(hold and retain)润滑油或成型加工剂及防锈剂。
5.防止金属刮伤(scoring and scratching)。
6.防止电化腐蚀(electrochemical and scratching)。
7.防止涂装物质与金属基材的作用。
8.抑制腐蚀的扩散。
十八、电镀废物处理及回收
电镀废物含有很多对生物具有严重毒害性，若未加处里，任意排放，将构成生态 环境极为严重破坏电镀废物的主要来源有:
1.亲清洗排放的废水;虽污染物含浪量较低，但因排放量很大，故不可以忽视
2.废弃溶液.电镀液.清洁液等失去效用时，无法再生，更兴新或补充后再加以使用时，必须废弃
3.电镀过程中的无意排放物，如渗漏.溅出等
4.二次污染物:排放处理后留下的污泥沉淀物
电镀废物处理的方式有两种，一是将废物回收(recovery)再使用，另一种是销毁 (desyruction)将有毒废物处理转化成合乎法规的废物拋弃
18.1 电镀废水处理
电镀废水一般可分成落铬系废水.氰系废水及重金属废水.酸碱废水等，其处理 方法有很多，通常以化学沉淀法最为经济可行o但从成本的观点，则以厂内改善及 回收为最有利策
18.2铬系废水处
铬系废水处里，有二种方式，一种是用化学方法将六价铬还原成三价铬，另一种 是将铬酸回收o其主要方法如下:
(1) 化学沉淀法 : 用硫酸亚铁(FeSO4 . 7H2O).亚硫酸氢钠(NaHSO3).及二氧化硫等将Cr^+6还原成Cr^+3 o其反应式为
1. 硫酸亚铁
2H2CrO4 + 6FeSO4.7H2O + 6H2SO4 — Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 50H2O
Na2Cr2O7 + 6FeSO4.7H2O + 7H2SO4 — Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + Na2SO4 + 4H2O
2. 亚硫酸氢钠
NaHSO3 — Na-+ + HSO3-
HSO3- + H2O — H2SO3 + OH-
2H2CrO4 + 3H2SO3 — Cr2(CO4)3 + 5H2O
3. 二氧化硫
SO2 + H2O — H2SO3
2CrO3 + 3H2SO3 — Cr2(SO4)3 + 3H2O
2H2CrO4 + 3SO2 — Cr2(SO4)3 + 2H2O
(2) 回收法
1. 蒸发浓缩回收
2. 离子交换去除Cr^+3及Cr^+6或回收铬酸
18.3 重金属废水处理
重金属废水处理最经济而简单的处理方法为化学沉淀，就是加入石灰提高废水 的PH，使重金属离子变成氢氧化物沉淀去除O重金属离子的沉淀作用与PH的关系如 下表所示:
重金属离子 适合沉淀的PH 最佳沉淀的PH
Fe3+,Sn2+,Al2+ 4 7
Cu2+,Zn2+,Cr3+,Be2+ 6 9
Fe2+ 7 10
Cd2+,Ni2+,Co2+,Cu2+(浓) 8 11
Ag+,Mn2+,Hg+ 9 12
(铅可加苏打灰，水可加Na2S改善沉淀效果)
除化学沉淀法外，还有离子交换法及氧化还原置换法及去除重金属离子离子交换 法是用不同离子交换树脂回收不同金属氧化还原置换法是利用不同金属氧化还原 电动势的差异将重金属离子置换沉积，例如：
Cu2+ + Fe — Cu(下降) + Fe2+
此法适用于含铜量多的电镀废水用废铁屑将铜析出回收铜
18.4 氰系废水处理
氰系废水处理方法有:
(1)化学沉淀法 (5)铬酸废液氧化法
(2)离子交换法 (6)绀青法
(3)臭氧氧化法 (7)生物处理法
(4)电解氧化法 (8)静置于池塘法
(1)化学沉淀法是用氯气.次氯酸钠漂白粉做氧化剂加上碱NaOH为主。其氧化反应如下:
1.氯气
NaCN + Cl2 — CNCl + NaCl
CNCl + 2NaOH — NaCNO + NACl + H2O
NaCNO + 4NaOH + 3Cl2 — 6NaCl + 2CO2 + N2 + H2O
2.次氯酸钠NaClO
NaCN + NaClO — NaCNO + NaCl
2NaCNO + 3NaClO + 2NaOH — 2Na2CO3 + N2 + 3NaCl + H2O
3.漂白粉:Ca(OCl)2(强力).CaOCl2(普通)
2NaCN + Ca(OCl)2 — 2NaCNO + CaCl2
4NaCNO + 3Ca(OCl)2+H2O — 2N2 + 2Ca(HHCO3)2 + CaCl2 + 4NaCl
NaCN + CaOCl2 — NaCNO + CaCl2
2NaCON + 3CaOCl2 + H2O — N2 + Ca(HCO3)2 + 2CaCl2 + 2NaCl
(2)离子交换法:用离子交换树脂去除CN-
(3)臭氧(O3)氧化法，其反应式如下:
CN + O3 — NO- + O2
2CNO + 3O3 + H2O — 2HCO3- + N2 + 3O2
(4)电解氧化法:用不锈钢做阳极，阴极为槽本身，电流密度4A/dm2，阳极面积为阴极面积4倍时效率最高，温度50℃至90℃，其阳极反应式如下:
CN- + 2OH- — CNO- + H2O + e-
2CNO- + 4OH- — 2CO2 + N2 + 2H2O + 6e-
CHO- + 2H2O — NH4- + CO3-
(5)铬酸废液氧化法:利用电度工厂的含有Cr6+废液氧化CN-，Cu2+作为催化剂， 其反应式如下:
2Cr6+ + 6CN- + 6H2O — (Cu2+) — 2Cr3+ + 3(CONH2)2
但CN-及Cr6+无法完全去除，仍需加氯氧化CN-，加还原剂还原Cr6+的处理
(6)绀青法:氰化物能与某些金属离子(Ni++，Fe++)形成毒性较低的错盐沉淀去的。其反应式如下:
6NaCN + FeSO4 — Na4[Fe(CN6)] + Na2SO4
3Na4[Fe(CN6)] + 2Fe2(SO4)3 — Fe4[Fe(CN)6]3 (沉淀) + 6Na2SO4
此法会产生大量污泥及会被阳光再行分解出CN-
(7)生物处理法:CN-经微生物分解成酸使CN-浓度低于毒害成度，微生物需先经 过驯化
(8)池塘静置法:风曝气法将CN-氧化，需扩大用地，及污染地下水的危险的缺点
18.5 酸碱废水处理
酸咸废水通常来自洗净用水及处理过程所用溶液，一般酸咸废水可用中和法使废的 pH值达到流放标准而排放
18.6 污泥的处理
电镀废液的污泥来源主要是重金属的氧气化物及少量的悬浮固体，其中成份大部 份是无机化合物，故亦称化学污泥，其处理流程如下:
沉淀→浓缩浮除→脱水→干燥→焚化→拋弃
(1)沉淀:添加中和剂调整PH值在9 -- 10，及添加助凝剂以加速沉淀速率
(2)浓缩:减少污泥的体积提高脱水的效率及经济性，其方式有重力浓缩，真空浮除与压力浮除
(3)脱水:其方法有真空过滤.加压过滤及离心过滤
(4)脱水:其方法有真空干燥及空气干造法
(5)焚化:要注意防止第二次污染的发生
(6)拋弃为污最终处置，其方法有深井掩埋.废坑掩埋.及水泥固化法。毒性较大的重金属污染如镉则以水泥固化法较为安全。其它方法还有填池或海洋拋弃
18.7 回收
回收的主要考虑因素为:
(1)经济性.节省原料.废液处理.污泥及废物处置的费用。
(2)减小废液处理量。
(3)减少污泥量。
回收的方式有三种，一为回收再使用法（concentrate return methods）.回 收不再使用法（non-return methods）及再生法（regeneration）.或再循环（recycling）。 回收可经由下列方法达成:
(1)蒸发（evaporation）
(2)反渗透（reverse osmosis）
(3)电析法（electrodialysis）
(4)离子交换（ion exchange）
(5)蒸馏法（distillation）
18.8 废物处理专利文献资料:（美国专利编号）
4569686 4600513 4564464 4607592 4563199
4565553 4620858 4565676 4574005
十九、电镀液的管理
电镀液的管理是为了得到良好的电镀液及良好的镀层所做的一切有关镀液性能的试验，镀液成份的分析及镀液组成的控制。主要的可分下列几项：
(1) 哈氏槽试验(Hull cell test)。
(2) 哈林槽试验(Haring cell test)。
(3) 管子试验。
(4) 阴极弯区试验。
(5) 镀液化学成份定性级定量分析。
(6) PH值测定。
(7) 比重测定。
(8) 表面张力测定。
(9) 镀液导电度测定。
(10)电流效率测定。
19.1 哈氏槽试验
哈氏槽试验做为研究开发，电镀工厂管理、电镀实验极有价值。其主要目的可分，
(1) 测知以理论调配的镀液的电镀实用范围。
(2) 分析镀液组成，添加剂、杂质的变化或影响。
哈氏槽可用于下列的管理：
(1) 用化学分析求不出的成份。
(2) 用化学分析太费时间的成份。
(3) 非常微量就会影响电镀的成份。
(4) 固障的分析及预测。
从哈氏槽试片可观查分析出：
(1) 不同电流密度的镀层变化。
(2) 镀液温度的影响。
(3) 镀液性能的变化。
(4) 镀液成份变化的影响。
(5) 镀液中杂质的影响。
(6) 镀液中添加剂的影响。
(7) 镀液的覆盖力。
(8) 镀液的均一电着性。
19.2 管子试验
管子试验是用适当大小的空心管子在镀液中以适当电流电镀，测试镀液的电着均匀性，其公式如下：
均一电着性（％）＝(被镀上部份的面积／管内全部的面积)＊100％
19.3 阴极弯曲试验
阴极弯曲试验是将阴极试片弯曲成45度，于一定电流进行适当时间电镀，测定出电着均匀性。
19.4 镀液化学成份定性及定量分析
详细内容参阅「金属表面技术杂志第88期」的分析规范，其内容包括有：
(1) 分析的基本知识。 (7) 铜材浸蚀液分析。
(2) 分析的基本操作。 (8) 各种镀金液分析。
(3) 碱性洗净液分析。 (9) 化成处理液分析。
(4) 酸性洗净液分析。 (10)热处理盐分析。
(5) 水质分析。
(6) 铝材碱性浸蚀液分析。
19.5ｐＨ值测定
ｐＨ值可由指示剂的比色法(colorimetric method)及电测定法(electrometric method)。
19.6 比重测定
比重(specific gravity)的测定可以简易快速的了解铬镀液中铬酸的浓度，硫酸铜镀液中硫酸的浓度，阳极处理液中的铬酸盐的浓度等。
19.7 表面张力测定
镀液中加润湿剂(wetting agent)做为防止针孔剂(anit-pitting agents)时，表面张力测定可做为控制湿润剂的参考其它如清洁液中的接口活性剂(surfactants)也可以用表面张力测定来加以控制
19.8 镀液导电度测定
镀液导电度测定对于电镀操作较不重要 但对于电镀清洗用水(rinse water)的控制是很重要的它可以测出清洗用水的残留盐(residual salts)的含量加以控制。
二十、电镀管理
电镀管理包括下列内容：
(1) 规范(specifications)。
(2) 测试(test)。
(3) 控制与分析(controls and analysis)。
(4) 品质管理(qulity controls)。
(5) 成本管理(cost controls)。
(6) 安全与卫生(safety and health hazards)。
20.1 表面处理规范
规范(specifications)通常分三大类：
(1) 制程规范(process specification)。
(2) 生产规范(product specification)。
(3) 性能规范(performance)。
规范常见的有下列几种:
(1) 中国国家标准CNS。
(2) 美国材料及试验学会标准ASTM。
(3) 美国国家标准ANSI。
(4)美国军事标准MIL。
(5) 其它如JIS，DIN，ISO，SAE，BSI。
镀层规范的主要有下列项目：
(1) 厚度(thickness)。
(2) 覆盖面(coverage)。
(3) 附着性(adhesion)。
(4) 耐腐蚀性(corrosion prevention)。
(5) 外观及表面加工(appearance and surface finish)。
(6) 基材品质(quality of substrate)。
(7) 附加要求(supplementary requirements) 。
20.2 表面处理测试
表面处理的测试主要的项目如下:
(1) 镀层厚度测试(thickness tests) 。
(2) 镀层附着性测试(adhesion tests)。
(3) 镀层硬度测试(hardness tests)。
(4) 镀层残留应力测试(residual stress tests)。
(5) 镀层强度测试(tensile tests)。
(6) 镀层延展性测试(ductility tests)。
(7) 镀层耐磨性测试(abrasion tests)。
(8) 镀层耐腐蚀性测试( corrosion tests)。
(9) 镀层孔度测试( porosity tests)。
(10) 镀层焊接性测试( solderability tests)。
(11) 镀层外观测试( appearence tests)。
(12) 镀层氢脆性测试( hydrogen embrittlement tests)。
(13) 镀层定性分析(identification of deposits )。
(14) 镀层光泽及平滑度( brightness and levelling tests)。
synox - 2008-6-10 9:53:00
20.2.1 镀层厚度测试
镀层厚度测试有许多方法，一般可分为(1)破坏性测试(dest-ructive tests);(2)半破坏性测试(semidestructive tests);(3)非破坏性测试(nond-estructive tests)。依据镀层及基材的性质，测试要求，产品特性选择适当的厚度测试方法其，方法如下：
(1) 磁性测厚计(magnetic gages)：参考规范ASTM B499 B530。
(2) 涡电流测厚计(eddy-current gages)：参考ASTM B259 B244。
(3) Bata反射测厚计(Bata-backscatter gages)：参考ASTM B567。
(4) 电传导测厚计(electrical conductance gages)。
(5) 电热测厚计(thermoelectric gages)。
(6) X 射线测厚法(X-ray fluorescence methods)。
(7) 化学法测试局部厚度法(chemicaumethods for local thickness)。
1. Spot Tests 参考ASTM B566。
2. Dropping and Jest tests：参考ASTM B555。
3. Coulometric tests：参考ASTM B504。
(8) 显微镜(microscopic tests)：参考ASTM B487。
(9) Chord Method。
(10) 显微镜干涉法(interference microscope): 参考ASTM B588。
20.2.2 镀层孔度测试
镀层孔度测试常用的方法如下:
(1) 滤纸斑点试验(ferroxyl test)。
(2) 浸渍试验(immersion tests)。
(3) 电解滤纸斑点试验(electrographic tests)。
(4) 热水测试(hot-water test)。
20.2.3 镀层耐腐蚀性测试
镀层耐腐蚀性测试方法如下:
(1) 盐水喷雾试验(salt spray test)： ASTM B117
(2) Corrodkote试验(corrodkote test)： ASTM B380
(3) 醋酸盐雾试验(acetic acid salt spray test)：ASTM B287
(4) CASS试验(copper-accelerated acetic acid salt spray test)：ASTM B368
(5) ECT试验(electrochemical exposure test)。
(6) FACT试验(FACT test)：ASTM B538。
(7) 大气曝露试验(atomospheric exposure test)：ASTM B537
(8) 热带气候试验(tropical test)。
(9) 二氧化硫试验(sulphur dioxide test)。
20.2.4 镀层定性分析
镀层定性分析流程表如下所示:
20.3 品质控制
表面处理的品质控制是利用统计技术(statistics) 电镀规范(specifications)及检测 (tests)来完成。统计结果的分析可协助表面处理的生产制造及采购部门做下列决定:
(1) 过程必须修正(to correct a process)。
(2) 过程必须改善(to improve an exosting process)。
(3) 过程保留(to leave process)。
品质控制有关的因素有:
(1) 过程控制(process control)。
(2) 过程产能(process capacity)。
(3) 取样检验(sampling inspection)。
(4) 检试设计(experimental and test design)。
品质控制对产品的信用度及竞争性影响甚大，不可不注意。
20.4 成本控制
电镀成本的构成要素有：
(1) 制造直接费用。
(2) 制造间接费用。
(3) 营业费用。
(4) 管理费用。
成本控制除了维持电镀成本在标准电镀成本外，更要设法如何降低成本，设法打破现状，改变条件及标准，找出更加的电镀过程及方法。
20.5 降低电镀成本的方法
(1) 减少电镀液的浪费
1. 减少电镀液带出量。
2. 回收电镀液。
3. 防止电镀液故障。
4. 避免镀液流失。
(2) 节约能源及材料的浪费
1. 电力节省。
2. 水的有效使用：避免空流、过热蒸发、过量、注意水质及水槽设计、回收。
3. 燃料：避免空燃，注意燃烧效率。
4. 溶剂：加盖防止挥发，冷凝回收。
5. 制品：实时处理，妥善保存。
6. 防锈油：透明漆的滴落回收。
7. 光泽剂：防止镀液污染。
(3) 提高生产力
1. 人员素质提高。
2. 流程布置顺畅、缩短。
3. 设备效率充分发挥。
4. 工作安排顺利。
5. 降低不良率。
6. 防止待工、待料、停工
7 .技术改进。
(4) 降低人工费用
1. 自动化、半自动化生产。
2. 防止人力浪费。
3. 人员精简、高效率化。
(5) 提高品质
1. 良好的加工品。
2. 防止不良品的发生。
3. 注重检验。
4. 操作条件确实控制好。
5. 水洗要彻底。
6. 成品管理完善。
(6) 采购改进
1. 做好市场调查。
2.价格最便宜的。
3. 品质确保优良。
4. 时间要配合所需。
5. 售后服务优良 。
(7) 仓库管理恰当
1. 存量要适量，不要积压或断料。
2. 场所地点要合适。
3. 防止灾害、变质、失窃。
4. 布置要易取易放。
(8) 杂项费用，随时检讨有否浪费，折旧费用不要疏忽。
(9) 注意安全与卫生。
(10)废料做最有利的处理。
20.6 降低成本的步骤
(1) 全面动员：通力合作、提高福利及待遇。
(2) 员工教育：基本知识、正确操作方法、成本及品质观念。
(3) 严格要求：彻底执行、不能阴奉阳违。
(4) 脑力激荡：发挥员工潜力。
(5) 检讨改进：检讨是否合理，是否应该改良。
20.7 安全与卫生
表面处理的职业性危害分为三类:
(1) 内部器官的危害
(2) 皮肤的危害
(3) 机械性意外的危害
虽然表面处理使用许多有毒性 腐蚀性 危险性的物质， 但是若以安全使用它， 危害仍是可以防止 电镀工厂安全应注意事项有:
(1) 爆炸及火灾的防止:在低效率的电镀作业如镀铬 电解洗净， 阳极处理会产生氢气及氧气聚集形成爆炸气体强氧化性物质与强还原性物质不可并存一室，以防止燃烧同时含有氧化及还原成分的物质如硝酸铵，重铬酸铵若加热过度亦会爆炸， 必须远离热源或火花， 吸烟也应禁止， 所有容器应标明名称成份浓度与使用注意事项，用毕后的容器也要清洗干净
(2) 有毒物质的安全使用
氰化物(cyanides):为最具毒性的物质，与酸作用会形成剧毒气体氰酸， 所以氰化物需和酸分离， 有氰酸气体时要增加通风，抽风或局部抽气使其浓度再安全量的下 个人保护装备必须包含合格的防毒面具 面罩护目镜 橡皮手套及保护围巾等皮肤若有裂口时，切不可与氰化物接触以免中毒 接触到氰化物应立即用温水清洗干净 镉:极具毒性的重金属， 能使全身血液中毒， 操作时需 戴口罩及通风设备
铅:在熔焊时防止铅蒸气中毒， 要完善排气设备及戴防毒面具
铬酸盐(chromates):为强氧化剂， 易氧化燃烧 侵蚀皮肤， 产生鼻溃疡，工作时以油脂保护皮肤鼻孔， 应穿保护衣物及眼罩， 镀铬时要用局部排气， 控制危险气体含量低于容许限度(0.1mg CrO3/m3)
synox - 2008-6-10 9:53:00
二十一、表面处理基本原理及概论问题
1.什么是电镀?
2.电镀的目的是什么?
3.电镀的基本要求是什么?
4.什么是直流电?
5.如何来产生直流电?
6.在电镀中一般普遍应用的直流电来原是什么?
7.为什么一般用的交流电不能用于电镀
8.有无特殊情况，可以应用交流电与电镀?
9.什么叫做周期的直流反转电镀(P-R电镀)?
10.何处可以获得P-R电镀的详情?
11.在电镀中能否同时应用交流电及直流电?
12.什么是电镀溶液?
13.电镀溶液的组成及功能为何?
14.什么是强酸和弱酸电镀溶液?
15.什么是电镀碱性溶液?
16.在电镀溶液中PH是什么?
17.为什么溶液超过PH7的叫碱性，低于PH7的叫酸性?
18.如何测定电镀溶液里的PH值?
19.如何去选择可用的电镀溶液
20.如何去准备电镀溶液
21如何去维持电镀溶液
22.何处可获得改善电镀溶液困难的资料
23.什么叫金属电离子及其如何形成
24.在电镀槽中金属电离子的来原是什么
25.在电镀溶液中用的金属盐如何制成
26.什么是金属阳极
27.为什么在电镀应用可溶解的金属阳极
28.溶解阳极的各种型态是什么
29.不溶解的阳极能否用于电镀
30.不溶解阳极需要些何种要求
31为什么电镀中使用不溶解阳极
32.不溶解阳极在电镀中有怎样的缺点
33.为什么调整可溶解阳极电流密度是重要的
34.如何使可容许的电流密度予以增加
35.什么是阳极袋及其如何制成
36.如何准备使用阳极袋
37.用什么材料制作阳极袋
38.什么是金属阴极
39.准备一个阴极用来于电镀，其步骤如何
40.电镀前最普通的前处理是什么
41.什么是清洁
42.什么是污物或泥土
43.为什么必须有金属清洁手续
44.金属清洁材料有三大类是怎样的
45.有什么样的的因素能影响选择及应用金属清洁材料
46.在电镀工业中何种金属及表面需要做清洁
47.在那几种典型污物在电镀工业中清洁做业上必须除去
48.如何决定表面清洁的完整
49.如何应用清洁济?在若干清洁溶液中搅拌有何影响?
50.清洁作业，在水的供应上，如有杂质有何影响
51.人体对于人造清洁剂有无影响
52.人造清洁剂，单独是否算算作有效的重级清洁材料
53.如何使硬水变软
54.水软化材料是否混合清洁材料中使用
55.为什么在碱性清洁中必须要用软水剂而非肥皂
56.除每磅清洁材料价格外，还有何种因素算作清洁材料作业中的成本
57.处理及使用溶液清洁剂时应采取和种安全措施
58.处理及使用碱性清洁材料时应采取和种安全措施
59.处理及使用酸性清洁材料时应采取和种安全措施
60.是否有一种有效的碱性清洁材料不会损害铝，铜，锌等合金及其它敏感性的非铁金属
61.在碱性清洁中，抑制剂如何去防止敏感性金属受到损害
62.清洁剂的浓度在它的作用上有何影响
63.在使用某种清洁剂的情形下，温度有何影响
64.是否清洁溶液能够即刻移去污秽，否则如何
65.为何清洁以后，清洗是一种良好的经验?
66.清洁材料是如何移去污秽
67.什么叫溶解力的作用
68.什么叫碱化
69.什么叫浸湿及乳化
70.什么是污物固体分子的反凝做用及悬浮作用
71.在溶液中PH是什么
72.PH在一种清洁溶液中使用时，能有何种效果
73.如何能使金属清洁材料延长其有效寿命
74.一种良好的碱性清洁液，能使确保长期效果的寿命，应有怎样的基本特性
75.如发现成了乳化后，碱性或酸性清洁溶液是否要放弃?
76.有无任何简单，有效，及完全满意的试验去决定一种清洁溶液可以放弃?
77.如何决定一种清洁溶液有无价值
78.对于有关处理废液，酸性及碱性清洁剂的法规是怎样的
79.什么是自行乳化或者可能乳化溶液清洁剂
80.这些清洁剂在移去污秽构成的油脂及污秽分子时，其作用如何?
81.什么叫做磷酸盐涂层?
82.为什么磷酸盐涂层会应用到金属工业?
83.何种典型的磷酸盐涂层是最普遍的应用?
84.各种磷酸盐涂层有何区别? 涂层的制成，类型重量请作一比较，同时抗腐蚀性的 条件如何?
85.制作磷酸盐涂层， 其化学反应如何?
86.各种磷酸盐作业的前，有无预洗必要?假使必须预洗，请问应用那一种清洗方式?
87.磷酸盐过程能够由钢上移去锈吗?
88.能否介绍那种方法，在实施磷酸盐过程以前，可以将钢件上的锈移去?
89.在磷酸铁，锰，及锌的过程中，其作业中有何关系
90.采用各类型的磷酸盐过程中，是否需要抗腐设备
91.在实验磷酸盐过程中，用何种测验方法来控制溶液
92.如何去决定磷酸盐涂层的重量
93.用怎样的加速测验法去估计磷酸盐涂层的防护价值
94.在磷酸溶液中如何形成一种不溶解的软泥，用什么方法可以把它去掉
95.如何将不合格的磷酸盐涂层剥落后在予以重行处理
96.如何可以找到有关磷酸盐过程的资料
97.何谓净化过虑
98.净化电镀溶液为何很重要。
99.何种型态杂质能在圬染的镀槽中发现
100.如何由镀液中移去有害杂质
anhuifenjin - 2008-7-9 8:46:00
:D :D :D
楼主辛苦了，顶
free100868 - 2008-11-18 11:11:00
谢谢分享:D :D