电镀铜资料

酸性镀铜溶液的常见故障及处理方法

氯离子含量高会影响酸性亮铜层质量

酸性光亮镀铜溶液中含有适量的氯离子(30～90mg／L)能提高陵层的光亮度和平整性，还能降低镀层应力。但不可过多，否则镀层失去光泽，光亮度下降，光亮范围狭窄，镀层还会产生树枝状的条皎，阳极发生钝化，电压明显上升，电流升不上去。

为避免过多的氯离子进入镀液，配制溶液用水必须用去离子水，瓯然配方中有少量的氯离子要求，但也无需单独加入，因为配制材料即会有少量氯离子存在，基本能满足要求。

若溶液中有过高的氯离子存在，可加入计算量的氧化亚铜予以群决。

某厂新配制的1000L酸性亮铜溶液，使用的材料除去离子水之阶，所有材料都是试剂级的，配成试镀时发现镀出样板平整性很差，也不太光亮，还见有条纹。

根据试样情况，经多方检查，无论是配制过程，还是使用材料均．无可疑之处，最后考虑到可能与氯离子含量有关。估计氯离字含量过高的可能性不大，因为使用的材料都是试剂级的，于是吸出5L溶液，先在此小槽中镀出样板，然后加入250mg氯化钠(当时无试剂级的盐酸)约含30mg／L氯离子，然后在同样工艺条件下再镀样板，结果表面质量明显不一样。

由此可见，凡是用试剂级材料配制的光亮酸性镀铜溶液，若试镀结果质量不够理想的，有可能是氯离子浓度太低，但补充时还是先做小试为好，以免因其他原因而加入过高氯离子后引出麻烦。

用水不当引起酸性镀铜层的质量故障

由水质不符合酸性光亮镀铜工艺要求而引起镀层质量或溶液遭到污染的例子很多，在此仅举一例。

某乡办电镀厂发生一起光亮酸性镀铜的槽端电压升高、电流升不上去，继续升高电压时电流虽暂时能上去，但不久又回落下来，镀层光亮区狭窄，补充光亮剂也无济于事。阳极上还蒙有一层灰白色的膜等质量故障。

上述现象与溶液被氯离子污染引起的相似。据查是用水不洁所故。原来该厂地处偏僻，靠用井水，且井水由于电镀废水未能正规治理，就地排放而被污染，长期用此井水清洗工件又难免被带入镀槽，因而出现上述质量故障，由此可见电镀用水对镀层质量影响很大。

酸性亮铜上镀不上牢固镍层

有的酸性光亮镀铜溶液中含有CB型混合添加剂，有的还含有聚乙二醇，这些物质会在镀层表面形成憎水膜，憎水膜面上是难以沉上牢固镍层的。故镀铜后尚需经过稀硫酸除膜处理，这一工序很重要，有时因被忽略而常难以获得牢固的镍层。

光亮酸性镀铜层作仿金底层的故障

仿金镀与装饰性镀铬一样，本身无光泽，靠光亮的镀层为底层来映照。某厂仿金镀采取酸性光亮镀铜为底层，酸性光亮镀铜虽然光亮性方面能满足这方面要求，但由于仿金属厚度相当薄，而且存有孔隙，在大气中极有可能通过孔隙促使底层铜加速氧化，当底层铜开始；氧化时，又会从仿金镀层的孔隙中泛出来，致使仿金层变色，这一故障频频出现。

了解到上述原因，并改用光亮镀镍代替酸性光亮镀铜之后，这一仿金属的变色现象再也未曾出现过。

酸性亮铜阳极材料的选择

酸性镀铜的阳极要选用由专业生产厂家供应的含磷阳极板，这是因为铜阳极在硫酸溶液中会产生铜粉，从而导致镀层产生毛刺、粗糙，由于电铸时还可能积成瘤子。

铜阳极的含磷以0．2％～0．4％为好，含磷量太低效果不好，易产生铜粉，含磷量太高时(高于l％)，阳极表面会出现一层厚厚的膜层，使阳极处于钝化状态还会污染溶液。

自己铸造往往满足不了这一要求，可在电镀材料供应部门选购。为了防止铜阳极中的不溶性杂质落入镀液内而影响铜层质量，必须用涤纶布包扎极板。

阳极电流密度太大、或阳极板含P木适当，造成阳极氧化不完全，其反应为：

Cu-e→Cu+

镀液体中二价铜离子在阴极上完全还原为:

Cu2++e→Cu+

酸性亮铜溶液被氯离子污染

某厂有一只容积为800L的酸性光亮镀铜槽。一段时期镀出工件的光亮度越来越差，出现白雾状，低电流密度区也不亮，使用的铜阳极表面附有一层粉末状的白色产物，电压也升不上去，只得停产，厂方为此十分着急，笔者应邀参加了上述故障的讨论。现将已查清的故障产生原因并处理结果简述如下。

该厂的酸性光亮镀铜液是请人配制的，使用还不到两个月，开始使用时效果很好，镀出铜层光亮细致，电流、电压都正常，使用不到一个月后镀层的光亮逐渐变差，最后出现上述现象，再也无法使用。在讨论会上有人提出配制溶液时十二烷基硫酸钠和光亮剂的加法不当，也有人提出配制溶液时是否忘了加氯离子，笔者认为以上分析的原因是不太可能的，若是溶液配制工艺有误，那么开始使用时问题即应暴露，而不是使用近一个月后才发生变化的，再则，目前所获镀层的症状也不像是上述原因引起的，相反却很像是溶液中氯离子含量过高所致，但氯离子从何进入槽液中呢?笔者从光亮镀铜的生产线上进行逐道的检查，查到氰化铜后的中和槽(又称活化槽)时闻到了有刺鼻的盐酸气味，经询问确是盐酸，并发现工人操作时把工件从中和槽中取出后即在旁边的清水槽中浸一下就挂入到酸

性光亮镀铜槽中去电镀。此清水槽用pH试纸测得的pH值是4．8，可见该清水槽中氯化氢浓度是相当高的了。

从以上的所见所闻对锾铜槽中氯离子含量过高是可想而知了。为了证实上述分析的可靠性，从光亮镀铜液中取出两烧杯溶液，将其中一只烧杯中的溶液进行除氯处理，在同样条件下两烧杯中镀出的工件进行比较，经除氯处理的一只烧杯中镀出的铜层光亮似镜，而未处理过的一只烧杯中镀出的工件表面仍有一层白雾状产物，镀层不光亮，{从以上的试验结果来看，光亮镀铜槽液被氯离子污染是无疑的了。根据厂方要求，随后把800L的光亮镀铜溶液进行了除氯处理，恢复了正常生产，并向厂方提出了工艺上的改进措施。

亮铜溶液中氯离子用锌粉处理，步骤是：在搅拌下加入2～3g／L锌粉，搅拌30min后再加入2～3g／L活性炭，再继续搅拌2h，静置后过滤。处理之后需补充光亮剂。

工艺上的改进措施要求如下。

(1)中和槽(活化槽)溶液改用5％～8℅的稀硫酸代替原先用的稀盐酸。

(2)工件经中和处理后在清洗过程中要抖动和摇摆。

(3)清水槽的水要流动，每天还应更换两次，用静水是不符合要求的。

(4)镀光亮铜前增加一道蒸馏水漂洗，以提高工件表面的净洁性。

光亮镀铜溶液经处理后三个多月生产一直正常，未曾发生过质量问题。

操作说明：

(1)吸附用的活性炭要选优质的，劣质活性炭含有氯离子，会造成二次污染；

(2)治理方法效果显著，但必须认真、细致，不然有可能引起副作用。

酸性铜前的预镀

钢铁件酸性镀铜之前必须先经预镀铜或预镀镍，否则钢铁件表面印会被镀铜溶液所浸蚀，出现置换铜层，使酸性铜无法在此基材上正常沉积，不但工件因腐蚀而报废，溶液也会遭到破坏。故预镀层不但要有一定的厚度，而且结合强度要好，并无孔隙、砂眼以及海绵状镀层等露量问题的存在。对于形状复杂并质量上有严格要求的工件还需将预度的电镀工艺改为化学镀工艺。以保证工件的所有表面都能沉上预镀层。

酸性亮铜层表面出现橘皮状皱纹

某电镀厂的酸性镀铜件有近20％的表面全部或局部呈橘子皮状驹皱纹。厂方对镀铜溶液准备要大处理。其实这一现象问题不在溶夜，因为若是如此，则不可能有的表面完好，而有的出现皱纹。据笔著分析是镀前处理不彻底引起的。

为了证实这一估计的可能性，笔者取l0块5cm×10cm的铁板，弪充分进行前处理后镀铜，镀出铜层表面完好，避免了大处理仍不能睥决的工时、材料等的浪费。

这类现象有时确实较难鉴别，如工件表面出现细麻状，待镀层稍萝时变为类似橘皮状，这种情况若遍布于整个工件表面，则极有可能黾Cu+的影响及溶液中M光亮剂不足等因素引起的，此时则需要采炙相应措施予以解决。