在镀银过程中我们会遇到各种各样的故障,下面是汇总的有关镀银过程中经常遇到的一些问题和解决方法,希望能够帮到大家,便于快速查找到故障的原因。
一、镀银发花是什么原因?如何解决?
目前在工业生产中主要还是应用氰化物镀银工艺,这种溶液比较稳定,但是在镀大平板零件时,常出现镀层不均匀发花的现象。
产生这种疵病的原因除了工件去油不彻底、预处理本身发花造成的影响以外,还有一个重要的原因就是镀银液中的氰化物含量偏低。
氰化物镀银液不需要加任何添加剂,是靠氰化物既作络合剂也作阴极表面活性剂使镀层结晶细致均匀的。
当氰化物含量低时,按中等浓度的镀液来说,如果氰化物低于309/L,阴离子就容易在阴极上放电,使电镀时阴极极化度降低,有效电流密度范围缩小,镀层结晶粗糙,以致发花。
遇到这种现象时,首先应调整镀液的氰化物含量至工艺规范,严格零件的除油及预处理过程,然后施镀。
零件入槽时,先采用大电流冲击(比正常大l~2倍)并将零件作适当移动,镀2min后,取出在水中上下移动清洗,再放入镀槽,按正常工艺规范进行电镀即可以克服上述疵病。
二、镀银层出光后,表面产生蓝雾膜是什么原因?如何解决?
目前在生产中无论采用哪种类型的镀银工艺,除光泽性镀银外,镀后都需要经过出光处理,获得良好的光泽。
出光一般采用如下工艺流程:铬酸浸亮一水洗一氨水脱膜一水洗一稀硝酸出光,但经过出光后常常在零件表面产生一层蓝雾膜影响光泽性。
产生这种雾膜的原因固然与出光的各道工序都有关系,但在生产中发现关系最大的还是铬酸浸亮这一道,常常是由于浸亮液中有少量的硫酸根和三价铬而引起的。
硫酸根的来源是从工业级铬酐中带入,三价铬是镀银层浸亮时,由于六价铬被还原成三价铬而来,硫酸根和三价铬的形成附在零件表面呈蓝雾膜,不易清洗掉。
上述疵病可以用适量碳酸钡沉淀除去硫酸根,若溶液中积累三价铬过多需要除掉时,则可用少量硝酸银作接触剂,加入适当的过硫酸铵,加温至80~90℃,使三价铬氧化成六价铬,从而避免蓝雾膜的生成,这样可大大地延长溶液的使用寿命,节省铬酐,减少废水对环境的污染。
三、铜制零组件镀锡后如何镀银?
在电子、电器、仪表工业中,常常遇到一些铜制零组件,经锡焊后需要镀银,如空气电容器的动、定片组,片子与轴的连接就是用锡焊的,还有屏蔽罩、隔离板等的接缝也有用锡焊的,并且在锡焊后,表面必将还残留一些焊剂和它的分解物质,这样在同一零件上形成有两种不同的金属材料及脏物就给电镀带来了一定的困难。
常用的焊锡大多是由铅锡焊按不同的比例组成的合金。
这种焊料附在零件上,在镀前酸洗时,几种不同金属处于同一酸洗液中(这种酸通常是用硝酸和硫酸的混合酸),结果出现铜酸洗很好,然而铅锡却变成了灰黑色,这是由于铅和锡被氧化的产物疏松黑灰膜导电性较差,电镀困难。
遇到这种情况时,首先应将焊接处的焊剂用酒精或其他溶剂清洗掉,然后再进行酸洗,根据零件的具体形状,采取不同的方法进行处理。
对于形状简单易刷光的零件,可以进行刷光,除去灰黑膜。对于形状复杂的零件,就不便于刷光了,可以用浓的硝酸酸洗(不至于形成硫酸铅),在黑灰膜中其导电性就要稍好些。
酸洗后可直接进行氰化镀铜,先用大电流冲击镀(比正常电流大2~3倍),覆盖一层薄铜;然后再镀银,开始同样用大电流冲击,并将零件进行适当摆动,镀3~5min后,取出在清水中清洗一次,再放入镀槽,按正常工艺规范进行电镀,即可获得完好的镀银层。
四、镀银层为什么在空气中容易发黄发黑?对导电性有无影响?
一般来说,纯银的化学稳定性是比较好的,在普通的酸碱中(硝酸、王水除外)不易溶解,但是它很容易与空气中的硫化物作用,生成黑色的硫化银。
开始因生成的数量较少,看上去呈黄色,随着时间的延长,硫化银数量增多,整个表面就变成了黑褐色。
大家知道,镀银有的是为了导电,那么镀银层变黑了,对导电性有无影响呢?有人做过这方面的研究工作认为:在自然条件下,所形成的硫化银膜非常细薄,甚至在有力形成的条件下,薄膜的厚度也只接近于0.1μm。
这层硫化银微不足道的厚度不可能对镀银零件的导电性能有任何显着的影响。因为即使在特殊的高频系统中,电流渗入的深度比上面所述的硫化银薄膜厚度要大好多倍。
此外,硫化银中常常夹杂着金属银,这些银甚至在制取硫化银纯试剂时,也很难脱掉。很明显,渗透在硫化银中的金属夹杂物起着增加导电性的桥梁作用,而硫化银本身也导电,在正常条件下为金属导电的20%。
那么,镀银层表面变黑了,是否就没有影响呢?
那也不是。它的影响主要表现在下列几方面。
(1)由于硫化银薄膜的形成,在自然条件下进行得不均匀,使镀层具有“脏的”非商品的外表,很不美观,这对于镀银作装饰目的是十分不利的。
(2)硫化银薄膜对镀件的导电性虽然没有明显的影响,但是硫化银本身的导电性比纯金属要差得多,所以镀件连接面接触电阻会增大,因而对于一些接插件就会带来接触不良的影响,特别是在接插不够紧固情况下,就更为突出。
(3)金属银的钎焊性是比较好的,但表面生成硫化银后,就几乎不能焊接,这对设备的维修是不利的。
综上所述,电子设备的设计者既不要担忧镀银件变色影响导电性,但也应考虑到它的不利因素,做到扬长避短。
五、氰化镀银为什么还要预镀处理?
镀银多是在铜和铜合金零件上进行。
要想得到结合力良好的银镀层,无论是氰化镀银还是其他镀银,都需要进行预镀或者汞齐化处理。这是由金属银的特殊性质所决定的。
银是一种正电性较强的贵金属,根据电化序中的排序,铜在银的前面,那么铜的电位就比银负。
当铜零件与镀银液接触时,铜就会与电解液中的银粒子发生置换反应,结果铜转变为铜离子进入溶液中,而银离子得到电子从溶液中析出沉积在铜零件上。
这种反应的进行不仅是铜离子污染了镀银槽,更严重的是所得到的银层比较疏松,与铜基体的结合力不牢。
如果在这层疏松的置换银镀层上进行电镀,则所得到的镀层是达不到结合力指标及质量要求的,因此铜及铜合金零件在进入镀槽之前,除了除油、酸腐蚀以外,还需要进行特殊的镀前预处理,生产中最简单的方法是汞齐化处理。
铜零件经过汞齐化处理后,零件的表面形成了一层致密的铜一汞合金。这层合金的电位比银还正,从而防止了镀银时容易产生的置换镀层。
由于汞齐化处理具有一定的腐蚀性,汞有毒,对于餐具器皿及精密度要求高的零件不宜采用,有些企业采用氰化铜预镀或在银离子浓度较低的氰化物槽液中预镀银以改变零件表层的电位达到提高镀银层结合力的目的。
具体选择哪种方法,可根据产品零件的要求和用途而定。
六、铸铜件镀银应注意哪些问题?
铸铜件的金属组织结构比轧制压延的铜材要疏松一些,表观粗糙多孔,另外,铸铜件的表面往往残留着一部分型砂、石蜡及硅酸盐类物质,如果清洗不净,往往造成局部镀不上的现象,所以铸铜件的表面清洁处理和加强适当的工艺步骤是解决铸铜件镀银质量的关键。
一般铸铜件可采用如下工艺流程:碱性化学除油一热水洗一清水洗一浸25%的氢氟酸一清水洗一混合酸腐蚀一清水洗一浸5%碱液一清水洗一预镀铜一清水洗一镀银一清水洗一钝化一清水洗一除膜一清水洗一浸亮一清水洗一热水洗一干燥一检验。
由于铸铜件存在疏松多孔的金属结构,在电镀过程中,必须严格工艺要求:
(1)各道工序的清洗要彻底,防止残留在孔隙中的溶液影响下道工序;
(2)铸铜件实际表面积比计算的表面积大许多倍,电镀时冲击电流密度比一般零件高3倍左右,预镀的时间也比一般零件长一些;
(3)预镀铜时,零件连挂具一起要经常摇动一下,以保证镀层颜色的均匀一致,防止镀银时产生花斑现象影响镀层外观质量;(4)镀银时,必须带电下槽,采用冲击电流密度在摇动工件的前提下电镀5min,然后再转为正常电流密度;
(5)镀银后的钝化处理要加强清洗,在流动清水中冲10~20min,再用热水洗,马上干燥,烘箱温度可控制100~150℃,时间稍长一点,以防产生霉点。
七、如何选择钢铁件镀银的预镀层?
由于银的力学物理性能良好,钢铁件镀银广泛用于国防通讯工业运载负荷条件下的抗黏结镀层以及作为热气密封的密封镀层。
由于铁与银的标准电位相差很大,如果中间预镀层选择不合理或者操作不当,很容易引起钢铁零件与银层的结合力不牢及镀层的抗蚀性差等质量问题,造成产品的返工报废。
针对钢铁零件镀银的特殊要求,生产中应注意以下几点。
(1)钢铁零件镀银的预处理方法不能像铜及其合金那样直接进行汞齐化处理。
因为铜与汞可形成致密的铜一汞合金,这层合金的电位比银的电位还正,零件下槽镀银时不会发生置换银层,而铁却不能与汞形成合金,因而就得不到一层结合力良好的预镀层,所以汞齐化处理对钢铁件预处理来讲是不适宜的。
(2)钢铁零件镀银应根据产品的要求选择合适的预镀层,对于导电性要求较高的电器零件,应选择结晶细致的氰化铜作为预镀层。
当零件在150℃以上条件下长期使用时,则预镀酸性镍层比预镀铜层好,因为在基体金属与镀层的界面上由银扩散形成的银一铜合金脆性较大,对镀层的结合力起有害作用。
(3)当钢铁零件镀银作为高温抗氧化密封镀层时,则应选择镀镍和镀金作为预镀层和中间层。
由于金属层优先扩散到基体金属之后,阻止了镀银层在高温氧化条件下的扩散和起泡,使镀银层在此条件下产生了最佳的密封性和最好的结合力。
(4)钢铁件镀银的结合力好坏决定于预镀层的金属既能与基体金属形成合金互渗镀层,又能与银层形成合金,这也是选择预镀层及中间镀层的标准条件之一。
能与铁形成合金的金属有镍、钴、金、钯等,能与银形成合金的金属有铜、镍、金、钯等,根据钢铁零件的使用环境和用途,可选择适当的预镀层及中间层。
八、氰化物镀银为什么采用钾盐而不采用钠盐?
氰化物镀银已有一百多年的历史,各种用途的配方比较齐全,但从每种配方的成分可知,氰化镀银电解液都是由氰化钾配制而成的,为什么氰化银不采用氰化钠配制电解液呢?
长期的实践证明,钾盐比钠盐具有许多独特的性质。
(1)钾盐电解液比钠盐电解液的电导率高,极限电流密度也高,整个电流密度范围也比钠盐电解液高。
(2)用钾盐配制的电解液中所产生的碳酸钾具有较高的溶解度,采用钠盐配制电解液,槽液中碳酸钠超过609/L,就会使银层的结晶粗糙,而采用钾盐配制电解液,碳酸钾浓度可上升到909/L,也不会产生有害影响。
(3)钾盐电解液的阴极极化作用比钠盐电解液稍高,分散能力较强,镀层结晶细致。
(4)从钾盐电解液中获得银层的纯度及物理性质比钠盐电解液好。
(5)钾盐比钠盐的含硫量少(极微量),镀银层的含硫量也相对减少,提高了银层的抗变色能力。
如使用一般纯度不高的钠盐时,轻则使阳极溶解困难,重则钠盐中的硫与溶液中的银发生作用使整个电解液变成灰黑色,导致不能正常电镀,所以一般镀贵重金属时,多采用钾盐来配制电解液。
九、如何维护控制氰化镀银槽?
氰化镀银溶液是一种价格较高的电解液,在槽液的维护与控制上应养成良好的管理习惯。
在正常工作情况下,氰化物镀银的阴极和阳极电流效率实际上都是l00%,因此溶液中的金属离子含量可保持长时间不变。
又由于银离子的电极电位较正,在电极反应过程中能优先沉积出来,即使溶液中含有少量多电位较负的金属杂质,对银镀层也不会产生严重影响,但是也不能忽视重金属杂质及有机杂质的污染。
Fe2+、Cu+、Pb2十等杂质的污染将造成疏松的镀层并改变镀层的物理性质,有机杂质的带人将导致镀层脆裂,甚至脱皮。
虽然氰化物镀银溶液比其他无氰镀银溶液稳定,但在维护中也应注意以下几点;
(1)各种铜及其合金零件掉人镀槽时,应立即取出,以免污染槽液;
(2)复杂零件镀银时,应清洗干净,不能互相夹带各种溶液,进入镀银槽;
(3)阳极是无机杂质来源的一个重要方面,镀阳极的纯度应保持在99.97%以上;
(4)镀银工作完毕以后,镀银槽应加盖,防止灰尘及其他杂质掉入槽内。
氰化镀银槽一般根据工作量的大小和镀层的外观来控制。通常引起槽液成分变化的主要原因是氰化物的分解、银离子的消耗带出和碳酸盐的积聚。
当银离子过低时,容易产生树枝状的银层,镀层钝化不亮。这时可适当补加银离子,也可增加阳极板来调整补充。
当镀银阳极溶解不正常时,应刷洗阳极、添加氰化物含量。当碳酸盐超过909/L时,会使镀银层结晶极为粗糙,银层的抗蚀性能及抗变色能力变差,处理碳酸盐可采用1.49的氰化钡沉淀l9碳酸钾,由于氰化钡试剂成本高,使用受到限制。
目前多使用经济、来源广泛的氢氧化钙代替。除掉19的碳酸钡只需0.59的氢氧化钙。
在正常工作条件下,镀层产生粗糙的原因是阳极溶解的固体粒子造成的,为此,镀银槽应定期过滤。
为消除各种有机杂质的污染,偶尔加l9/L活性炭过滤处理也是控制镀银槽不可缺少的条件。
十、镀银时阳极发黑是什么原因?
在镀银过程中,有时出现阳极钝化和银阳极板变黑的现象,产生这种现象的原因有下列几点:
(1)镀银槽游离氰化物偏低,pH值低,对银阳极的活化性及溶解性不好,另一方面是由镀银槽液中光亮剂及分解产物的影响所产生的极化膜。
(2)阳极与阴极的比例不对,小于1:1[一般要求l:(1.5~2)]以致阳极电流密度过高,造成了阳极板钝化。
(3)镀银槽液中铁杂质含量高,以及有硫化物杂质的影响。
(4)银阳极板材料不纯,含有铅、铜等重金属杂质,造成阳极溶解过程中的氧化发黑。