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时间:2019-11-26
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1、镀银工艺中代银阳极板的研究、‘左正忠1,刘娜1。李迎春2(1.武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072;2.德丰电业东莞铭励电器公司,广东东莞523160)【摘要】本文介绍了一种新的材料作为镀银的阳极而代替纯银板。它是基于一种不溶性的金属.经过多次化学修饰扣多次热分解处理而制成的。HullCell、小槽电镀、电化学行为的测试结果表明:无论在氰化镀银、无氰镀银或是在由氰化向无氰转化的溶液中,都可以使用这种阳极,且镀液性能稳定。减少了镀层中杂质的夹杂,阴极电流效率高等。它是完全可以替代金属银作为镀银阳极的。。.【关键词】电镀银;银阳极;不溶性阳极【中图分类号】TQl53.1+
2、6[文献标识码]AC文章编号】1001—1560(2006)09—0223—04O前言自从镀银工艺间世以来,阳极均采用金属银板作为阳极。它的作用是,在电镀过程中能及时向溶液中补充在阴极上消耗的银离子,基本上保障了镀液中金属盐离子的浓度稳定,维持了体系的电化学氧化—还原反应的平衡。但是也应看到往往由于银板纯度的不够,致使带入镀液中有许多cu“,Fe”,Pb“,sb“等金属杂质以及C,S等非金属杂质。这些杂质的积累,将会带来镀液性能及镀银层质量的恶化,表现在电流密度范围变窄、分散性差、镀层发黄、脆性大、有针孔,严重的会使银层银快地会变暗、发黑,影响后序电子产品的焊接、组装,进而严重地
3、影响了产品的导电性能。此外,由于白银是贵金属,是世界性的紧缺的战略性物质,也存在着较大的安全风险,需花较大的保管代价,极不方便和麻烦。为此,铭励电业公司与武汉大学联合研究镀银代银阳极板,避免金属银板带来的缺陷和不便,使镀层的质量和性能更优越、操作更为方便。l实验部分1.1阳极1.1.1阳极形状的选择关于代银阳极的形状,我们分别选用了平板形、洗衣板形、平板附圆孔形、沙面平板形、椭圆棒状以及菱形网孔状的高纯性不溶性金属材料。’1.1.2阳极的制作’在本研究的镀银实验时,所用的代银阳极是将上述基本金属材料经多次进行化学修饰,多次热分解,最后保温并缓慢降温后而制作的。以保证其在镀液中结构
4、稳定,不会因阳极过程的渗氧而造成电极“崩溃”;无疏松掉渣现象,不会因本身溶解而产生其它杂质以致于造成镀液的被污染。1.2镀液的组成.镀银液采用的是铭励电业公司电镀厂现应用的镀液配方,即:。Ag+10g/LKCN90g/LK2C0325e,/L开缸剂10mL/L光亮剂($98)20mlML走位剂(S86)5ⅡlL/L船+是由氰化银钾提供的(含银量为54%)。为了适应以后镀银液由氰化液向无氰液的转变,实验过程中,在上述溶液中补加了AgN03以取代部分氰化银钾,还分别加了焦磷酸钾、硫代硫酸钠、丁二酸、丁二酸亚胺、酒石酸及其盐等物质作为Ag+的络合剂.以观测与原氰化物体系的相互兼容性。1
5、.3试验内容,,1.3.1代银阳极对工作槽压的影响。实验是在1000ml的烧杯中进行。阳极分别为纯银、钛网、本研制的两种平板状的电极(P,,P2)和两种网状电极(w。,W2);阴极为CuZn片(含Znl0%)。测试时采用单阳极;阳、阴极面积均为5×10era,间距8em。工作电流密度为0.1—0.6A/¨oo'捕寸血涟U心眯潞口抟镶豫撬镀银工艺中代银阳极板的研究dm2,镀液温度为12。C,电镀第5分钟时用数显电压表读记两电极问的电压值即为槽压。。。1.3.2HullCell试验HullCell试验是在中国台湾台北骏光制作的267ml(溶液250m1)的赫尔槽中进行的。阳极分别采用
6、银板、平板状代银板(P。)、菱形网状代银板(W。)。总电流I=0.2A,t=10rain,T=20℃。因为在I=o.5A时,银阳极板发生钝化现象,故试验时电流改为I=0.2A。1.3.3小槽电镀试验分别在0.25、0.5、l,0,5.0升的小槽中进行了镀银试验。镀液采用了1.2节中所述的内容。电镀时,在四种容量的槽中分别采用银板(由铭励公司提供)、自制的代银板(见1.1.1节)阳极。所用的仪器有硅整流器(武汉科威整流器厂制造)、晶体管整流器(HL一10A、SY一10A试验电源,武汉材料保护研究所研制)。以红外灯加热方式改变温度,并用6402型电子继电器和水银接触温计控温(5.0升
7、槽的电镀是在室温下进行的)。电流密度范围在0.1—1.0A/dm2.1.3.4阴极电流效率的测试测试是在1.0升的小槽中室温下(28℃)进行的。采用单阳极,阳极材料同1.3,3节。阴极面积为0.5dm2,t=60rain。镀银的阴极电流效率计算采用称重法。其公式为:毫以%,=甓⋯芸式中r/K(%)——阴极电流效率百分数Wt——实际镀层的重量(g)=试样镀后的重量一试样镀前的重量僻刍——镀银层的理论重量(g)=K.I.t=银的电化学当量(g/A.h)×总电流(A)×电镀时问(h)1
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