试析无氰电镀22k金-铜合金工艺研究

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1、大连理工大学硕士学位论文无氰电镀22K金-铜合金工艺研究姓名：潘剑灵申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：于才渊;梁成浩20080601大连理工大学硕_上学位论文摘要为了节约黄金、提高镀金层的硬度、耐蚀性、降低镀液环境危害性，本课题开发了电镀22K金工艺，完全取代氰化物而采用无毒亚硫酸盐型镀液施镀22K金。采用正交试验法对无氰电镀22K金工艺进行研究，并利用X．射线荧光光谱仪、分光色彩精灵、金相显微镜、显微硬度计等检测了镀层表面的金含量、表面光泽度、表面形貌及镀层厚度、显微硬度等性能，同时采用矩形槽法和内孔法测试镀液的分散能力和深镀能力。为了降低镀液的毒性，采用刁<含氰化物的镀液，以

2、亚硫酸金钠为金的主盐，亚硫酸钠和柠檬酸钾为金的络合剂，铜为合金元素，二乙基三胺五乙酸(DTPA)为铜的络合剂，开发出无氰电镀金一铜合金的工艺，并考察镀液中氯化铜含量、DTPA含量、阴极电流密度、温度对镀层金含量及外观的影响。结果表明，22K金最佳工艺配方及操作参数为：509／L亚硫酸钠、60g／L柠檬酸钾、309／LDTPA、0．89／L氯化铜、89／t,亚硫酸金钠(以金计)、40"--'50g／L磷酸氢二钾、施镀温度为40℃、阴极电流密度O．2A／dm2、pH值8．80"-9．20、阴极移动搅拌。工艺得到的镀层呈金黄色、结晶均匀、细致、介于二级与三级(光亮)，具有较高的显微硬度，较好的

3、结合力、耐蚀性，金含量达到22K金标准。镀液具有更好的分散能力和深镀能力。镀液中不含氰化物，镀液无毒，有利于操作和废液处理。为了提高镀液的稳定性和镀层的光亮度，考察了稳定剂和光亮剂对镀液和镀层的影响。试验表明，添加稳定剂和光亮剂后，镀液的稳定性和镀层的光亮度均有所提高。本工艺得到的22K金镀层颜色鲜艳，性能优异，适合作装饰性镀层。关键词：电镀；22K金；无氰；亚硫酸盐；合金无氰电镀22K金一铜合金工艺研究StudyonPlating22KAu—CuAlloyinCyanideFreeBathAbstractInordertosavegold，increasethemicrohardnes

4、s，corrosionresistanceofgoldcoatinganddecreasethetoxicityofbath．theprocessofplating22Kgoldisstudied．Thebathof22KgoldiScompletelycyanidefree，andusesulfiteandcitrateascomplexant．Orthogonaltestwascarriedouttoestablishtheoptimalcyanide-freeplating22Kgoldprocess．Thegoldcomponent，colorandgloss，morpholog

5、yandthickness，microhardnessofthecoatingwerestudiedsystematicallybymeansofX—rayfluorescence，spectro-guidegloss，microscope，microhardnesstester．Thehallcellmethodandinner-polemethodWascarriedouttotestthethrowingpowerandcoveringpowerofthebath．Inordertodecreasethetoxicitylargely，thecyanidefreeprocessis

6、studied，whichusesNa3Au(S03)2asmainsalt，Na2S03andcitratePotassiumascomplexantofAu，DTPAascompexantofCu．andCuasalloyingmetalintheformofDTPAcomplex．Ef．fectsofconcentrationofCuCl2，cathodecurrentdensityandoperatingtemperatureonthegoldcompositionandcoatingappearancearealsoinvestigated．Theresultsshowthat

7、theoptimaltechnologicalformulationofplating22Kgoldisdeterminedtobecomposedof509／LNazS03，609／LcitratePotassium，309／LDTPA，0．89／LAuCl2，89／LNa3Au(803)2asmetallicgoldand40-509／LK2HP04，whiletheoptimaloperationalconditionsare