鋼鐵件鍍銅前必須嚴(yán)格的除油、除銹,對(duì)于非氰化物鍍銅還存在如何提高鍍層與基體結(jié)合力問(wèn)題。因?yàn)榱蛩猁}鍍銅時(shí),由于鐵與銅的標(biāo)準(zhǔn)電位相差較大(銅為標(biāo)準(zhǔn)電極電位0.337V,鐵為一0.440V),鋼鐵件浸入到硫酸銅鍍液中,將發(fā)生置換反應(yīng),即
Cu2++Fe====Cu+Fe2+
置換反應(yīng)生成的是疏松甚至是粉末狀銅層,在其上電鍍銅必將造成鍍層與基體結(jié)合不良。因此生產(chǎn)中常采用預(yù)鍍銅或預(yù)浸等措施解決。
鋼鐵基體采用焦磷酸鹽鍍銅時(shí),也經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)合力不良現(xiàn)象。其原因:有的認(rèn)為鋼鐵件在鍍銅液中發(fā)生了置換反應(yīng);有的認(rèn)為金屬表面在焦磷酸鹽鍍銅液中產(chǎn)生了鈍化膜。這兩種看法都有實(shí)踐作依據(jù),實(shí)際上這兩種現(xiàn)象都存在。因此,在采用焦磷酸鹽鍍銅工藝時(shí),也必須采用預(yù)鍍或預(yù)浸工藝。
(1)浸鎳預(yù)鍍鎳工藝
浸鎳預(yù)鍍鎳工藝是在下述電解液中先浸后鍍。
氯化鎳NiCl2•6H20 300~560g/L pH值 1.5~3.5
硼酸H3B03 30~40g/L 溫度 60~70℃
將零件表面處理干凈后,放入該電解液中,先浸漬3~5min,使鋼鐵金屬表面迅速生成一層金屬鎳;隨后以0.1~2.4A/dm2的電流密度通電3~5min,使金屬鎳層加厚,然后再鍍銅。該工藝完全擺脫了氰化物,符合清潔生產(chǎn)基本要求,而且解決了氰化鍍銅也無(wú)能為力的管狀或深孔件內(nèi)壁的結(jié)合力問(wèn)題。因?yàn)橹灰撹F基體與浸鎳液接觸,就發(fā)生置換反應(yīng),生成致密的鎳層。
(2)氰化物預(yù)鍍銅工藝
氰化物預(yù)鍍銅是解決鋼鐵件鍍銅結(jié)合力最好的措施,其缺點(diǎn)是未擺脫劇毒氰化物。工藝規(guī)范為:
氰化亞銅CuCN 8~l0g/L 溫度 20~50℃
游離氰化鈉NaCN l0~20g/L DK 0.5~2A/dm2。
氫氧化鈉NaOH 2~10g/L 時(shí)間 l~2min
零件預(yù)鍍前、預(yù)鍍后都必須徹底清洗,而且零件必須帶電入槽。
(3)化學(xué)浸漬
化學(xué)浸漬有兩種:一種是浸丙烯基硫脲,適于酸性鍍銅工藝;另一種是浸焦磷酸鹽法,適于焦磷酸鹽鍍銅工藝。
浸丙烯基硫脲法是在酸性溶液中加入一定量的丙烯基硫脲,使其吸附在鋼鐵件表面,抑制浸銅時(shí)的置換反應(yīng)速度,使工件表面生成一層結(jié)合致密、有光澤的置換鍍層。該工藝分預(yù)浸和浸銅兩步。
預(yù)浸溶液由硫酸(H2S04,相對(duì)密度1.84)55mL/L,丙烯基硫脲0.1~0.2g/L組成,室溫浸漬40~70s。
浸銅溶液組成為硫酸銅(CuS04•5H20)50g/L,硫酸(H2S04,相對(duì)密度1.84)55mL/L,丙烯基硫脲0.15~O.3g/L組成。室溫下浸漬40~60s。
該工藝基本沒(méi)有污染。










