銅合金電鍍簡介課件.ppt

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1、概述電鍍銅合金可以提高硬度、改變顏色（如作為裝飾性的仿古鍍層、仿金鍍層等）以及獲得其他特殊的性能。電鍍銅合金在生產(chǎn)中應用較多的為銅鋅合金(黃銅)、銅錫合金(青銅)和仿金鍍層。第六章－Ⅱ電鍍銅合金1電鍍銅錫合金一、概述銅錫合金(俗稱青銅)是合金電鍍中應用較多的一個鍍種。1934年首先提出了含有錫酸鹽—氰化物電鍍銅—錫合金的專利。在50年代由于金屬鎳供應短缺，曾作為代鎳鍍層得到推廣使用。近年來隨著金屬鎳供應情況的改善，作為代鎳的銅—錫合金用量有所減少。銅錫合金還可用來作為最后的加工精飾，合金鍍層經(jīng)過清漆保

2、護后，外觀為金黃色似黃金，可作為仿金鍍層，另外，還可用于電視機和無線電底板以及代替銅作底層。雖然電鍍合金層比電鍍銅成本高，但抗蝕性、硬度和沉積速度等方面都比鍍銅好。1銅錫合金的性質(zhì)利用途在銅錫合金層中，隨錫含量增加，合金的外觀色澤也發(fā)生變化。當錫含量低于8％時，其外觀與銅相似，為紅色，當錫含量增加到13—15％時，鍍層為金黃色，當錫含量達到或超過20％時，鍍層為白色。根據(jù)合金鍍層中含錫量的多少，可分為三種類型：(1)低錫青銅合金中含錫量為8—15％，鍍層呈黃色。低錫青銅硬度較低，有良好的拋光性。對鋼鐵

3、基體而言，合金屬于陰極鍍層。低錫青銅在空氣中易氧化而失去光澤，不宜單獨作防護—裝飾性鍍層，表面還要套鉻，作為裝飾性鍍層的底層。它在熱水中有較高的穩(wěn)定性，可用于在熱水中工作的零件。(2)中錫青銅合金中含錫量大致在15—35％范圍內(nèi)。中錫青銅的硬度、抗氧化性和防蝕能力均較低錫青銅為好。中錫青銅一般也可以套鉻，作為底層，但容易發(fā)花和色澤不均，故應用較少。(3)高錫青銅含錫量大致在40—55％范圍內(nèi)，鍍層呈銀白色，拋光后有良好的反光性能。在空氣中不易失去光澤，能耐弱酸、弱堿和食物中的有機酸。高錫青銅的硬度介于

4、鎳和鉻之間，同時還有良好的導電性和釬焊性。一般可用來代銀或代鉻，可用作反光鍍層及儀器儀表、日用商品、餐具，樂器等裝飾性鍍層。高錫青銅的缺點是脆性較大，產(chǎn)品不能經(jīng)受變形。2銅錫合金電解液的類型電鍍銅錫合金電解液可分為氰化物、低氰和無氰三種。(1)氰化物電鍍銅錫合金氰化物電鍍銅錫合金應用最廣，也最成熟。常用的氰化物—錫酸鹽電解液。通過對電解液成分和工藝條件的調(diào)整，可得到低錫、中錫和高錫的合金鍍層。該工藝的主要缺點是氰化物劇毒，不利于環(huán)境保護。(2)低氰化物—焦磷酸鹽電解液該電解液采用少量氰化物與一價銅離子

5、絡(luò)合，二價錫離子與焦磷酸鹽絡(luò)合，也能得到低錫、中錫和高錫的合金鍍層，外觀比較光亮，其主要缺點是電解液中仍含有劇毒的氰化物，合金陽極溶解性差。(3)低氰化物—三乙醇胺電解液該電解液一般是由氰化物—踢酸鹽電解液過渡過來的。在氰化物含量逐漸降低的過程中，補充三乙醇胺絡(luò)合劑，氰化物含量保持在3—8克／升范圍內(nèi)，這樣一價銅基本上都以銅氰絡(luò)離子的狀態(tài)存在。該電解液也能獲得滿意的低錫合金鍍層。(4)無氰銅錫合金電解液我國在70年代就研究了無氰電鍍銅錫合金工藝，并取得一定的成果。例如，焦磷酸鹽—錫酸鹽電鍍銅錫合金已成

6、功的用于生產(chǎn)。二、氰化物電鍍銅—錫合金電解液的組成和工藝銅的標準電位為：錫的標準電位為：兩金屬的標準電位相差較大，因而在簡單鹽溶液中很難得到合金鍍層，必須選用適宜的絡(luò)合劑。電解液中采用兩種絡(luò)合劑分別絡(luò)合兩種金屬離子，以氰化鈉與一價銅離子絡(luò)合，氫氧化鈉與四價錫絡(luò)合成錫酸鈉，兩種絡(luò)合劑互不干擾，電解液穩(wěn)定，維護容易。氰化物電鍍銅錫合金電解液的組成及工藝條件列于表6－2－1表6－2－1氰化物電鍍銅錫合金電解液組成及工藝條件組成低錫青銅中錫青銅高錫青銅12345銅（CuCN）錫（Na2SnO3）游離NaCN游

7、離NaOH明膠溫度陰極電流密度7－910－127－87－858－621.525－3014－1816－206－90.2－0.555－652.510－1440－4514－1720－2555－602.510－1530－4510－155－760－701.5－2.510－1545－6010－1525－3060－653－42.電解液成分和工藝條件對合金鍍層成分的影響(1)放電金屬離子總濃度和濃度比的影響改變電解液中金屬離子的總濃度(金屬離子濃度比不變)，對合金鍍層成分的影響不大，它主要影響陰極的電流效率。當總濃度

8、提高時，陰極的電流效率有所提高，但總濃度不能過高，否則鍍層結(jié)晶粗糙。電解液中銅和錫的含量比，對合金鍍層成分影響較大，如圖。通常降低電解液中銅與錫的含量比，鍍層中銅含量下降，而錫含量升高。這是因為合金沉積的陰極極化增大，使沉積電位向負方向偏移，有利于錫的析出，因而，合金中錫的含量升高。為了獲得含錫量為10—15％的低錫銅合金，電解液中應維持Cu∶Sn為2—3∶1。(2)絡(luò)合劑濃度的影響電解液中的CuCN與NaCN生成銅氰絡(luò)合物，即CuCN＋NaCN=Na[