锌合金压铸件氰化滚镀铜工艺维护(Ⅱ)(续完)——碳酸钠质量浓度的控制

郭崇武， 李健强

(1.广州超邦化工有限公司，广东 广州 510460;2.肇庆市华良金属精饰制品有限公司，广东肇庆 526105)

锌合金压铸件氰化滚镀铜工艺维护(Ⅱ)(续完)
——碳酸钠质量浓度的控制

郭崇武1， 李健强2

(1.广州超邦化工有限公司，广东 广州 510460;2.肇庆市华良金属精饰制品有限公司，广东肇庆 526105)

3 碳酸钠的控制

3.1 碳酸钠的影响

在氰化镀铜溶液中，当ρ(碳酸钠)达到90 g/L以上时，就会出现故障［6］。锌合金压铸件氰化滚镀铜溶液中碳酸钠比较容易升高［3］，当其质量浓度过高时，镀层粗糙，镀液的覆盖能力降低，镀件表面的孔隙封盖速度较慢，导致生产成本明显升高。

3.2 氢氧化钠对碳酸钠的抑制作用

提高氰化镀铜溶液中氢氧化钠的质量浓度可以抑制碳酸钠的生成，表6给出了锌合金压铸件氰化滚镀铜溶液中氢氧化钠对碳酸钠的影响结果。分析数据表明，当 ρ(NaOH)在 5～7.5 g/L，ρ(Na2CO3)控制在75 g/L以下，而ρ(NaOH)为0～2.5 g/L时，ρ(Na2CO3)不断升高至达到饱和。锌合金压铸件镀铜，传统的工艺要求镀液pH=12～13，一些供应商规定镀液中ρ(NaOH)为1～3 g/L。但是，当碳酸钠质量浓度升高后，水解产生的氢氧根就会使镀液pH＞12，再向镀液中补加氢氧化钠，pH就会超出这个范围。因此，一些电镀厂很少向镀液中加氢氧化钠，一般都会受到碳酸钠浓度过高的困扰。

表6 氢氧化钠对碳酸钠的影响

对于氰化滚镀铜，应当打破这个限制，适当提高氢氧化钠的质量浓度，以便有效控制碳酸钠的升高。本公司将ρ(氢氧化钠)提高至5～7.5 g/L，三年多的生产实践表明，效果良好，采用这项措施后，明显降低了锌合金压铸件滚镀铜的成本。

本公司采用两项技术回收镀铜漂洗水，1)镀件在出槽和入槽时都经过回收槽漂洗［7］，常温条件下可以回收36.2%的带出液，在镀槽加热条件下，回收率能达到50%以上;2)对藏水量大的镀件出槽后经过回收槽漂洗，再用离心机脱水，回收液返回镀槽。在这种回收情况下，用提高氢氧化钠质量浓度的方法，锌合金件氰化滚镀铜溶液中的碳酸钠仍能够被控制在工艺允许的范围内。

3.3 其它辅助措施

控制氰化滚镀铜溶液中碳酸钠升高的辅助措施是降低镀槽电压，采用较小的电流是有效的措施。本公司采用5～7 V电压施镀，2 300 L镀液中施加500～900 A电流。

采用较低的镀液温度，有利于控制碳酸钠的升高。生产实践表明，当镀液温度高于55℃时，碳酸钠的质量浓度升高较快。在镀槽电流确定的情况下，采用较大的阳极面积，能够减小阳极电流密度，降低阳极钝化的倾向，有利于控制碳酸钠的生成。提高镀液中酒石酸钾钠的质量浓度，可以促进阳极溶解，避免阳极钝化，减少氰化钠在阳极上被氧化成碳酸钠的机会。

4 滚桶转速

生产实践中发现，滚桶转速对锌合金压铸件镀铜质量有一定的影响。锌合金压铸件表面有较多的孔隙，预镀铜的关键是封闭这些孔隙，而对镀铜层的厚度一般没有特别的要求，如果这些孔隙没被封闭，孔隙处就镀不上镍，产品镀镍后将会出现黑点。用5%的稀硫酸检验镀件孔隙的封闭状况，镀件放入稀硫酸中，如果没有氢气泡产生，便可转入下道镀镍工序。

车间锌合金压铸件预镀铜原来采用的滚桶转速为9r/min，一般需要镀90 min以上，当把滚桶转速下调至4r/min时，镀70～80 min即可满足要求。减小滚桶转速，降低了对镀液的搅拌力度，可以提高浓差极化，尤其对镀件的高电流密度区，阴极极化比较强烈，而对镀件的低电流密度区影响则较小。在平均电流密度不变的情况下，增加阴极极化，抑制了铜在高电流密度区的沉积，阴极电流分布趋向于提高镀件低电流密度区的电流密度，从而增加了镀液的覆盖能力，有利于镀件表面孔隙的覆盖。

5 工艺实例

车间使用某公司氰化镀铜添加剂，经过长期对锌合金压铸件氰化滚镀铜的实践总结，制定溶液配方和操作条件如下:

6 结论

与挂镀不同，锌合金压铸件氰化滚镀铜存在三个特点:1)镀槽容易受到锌杂质的污染，2)镀槽中碳酸钠的质量浓度升高较快，3)镀件的平均电流密度较低，表面孔隙被封盖的速度较慢。本文总结了生产中出现的这些问题，从实验到理论进行了研究，提出了改进锌合金压铸件氰化滚镀铜工艺的措施。当镀液中锌杂质质量浓度过高时，用硫化物沉淀法可以去除。在生产中，向镀槽中加1 mL/L氨水，能够将锌杂质控制在较低的水平。将氢氧化钠提高到5.0～7.5 g/L，碳酸钠能够控制在75 g/L以下。提高镀液中的铜氰比，可以加快铜在镀件低电流密度区的沉积速度，有利于较快地封盖镀件表面的孔隙。滚镀锌合金压铸件采用较低的滚桶转速，可以在一定程度上缩短电镀时间，降低成本。

［6］张允诚，胡如南，向荣.电镀手册(上册)［M］.北京:国防工业出版社，1997:302.

［7］郭崇武.电镀漂洗水回收新方法［J］.电镀与精饰，2007，29(4):37-39.

续完

Technological Maintenance of Barrel Cyanide Copper Plating on Zinc Die Casting(Ⅱ):——Control of Sodium Carbonate Concentration(the end)

GUO Chong-wu1，LI Jian-qiang2
(1.Guangzhou Ultra Union Chemicals Co.，Ltd，Guangzhou 510460，China;2.Zhaoqing Hualiang Metal Finishing Products Co.，Ltd，Zhaoqing 526105，China)

1001-3849(2011)10-0038-02

2010-04-26

2011-05-03