1、前言

銅包鋼絲是一種在鋼芯線上同心的包復(fù)銅層的新型雙金屬復(fù)合導(dǎo)線，它兼具銅的良好導(dǎo)電性和鋼的高強(qiáng)度，因而廣泛應(yīng)用于電力，交通，電子，通訊等行業(yè)，如載流承力索，架空電車接觸線，閉路電視所用的高頻同軸電纜，電話戶外引入線和野外電話線等等。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，近年來銅包鋼絲也得到了迅速的發(fā)展。

2、銅包鋼絲的生產(chǎn)現(xiàn)狀

銅包鋼絲的生產(chǎn)方法很多，主要有熱浸鍍法，銅帶壓接法，焊管包復(fù)法，鑄造熱壓法，電鍍法等，國內(nèi)以電鍍法生產(chǎn)為主。由于在高頻情況下，鋼芯表面只有達(dá)到一定厚度的銅層時其導(dǎo)電性才能和相同直徑的銅線相近，因而銅包鋼絲的鍍銅層一般是較厚的，根據(jù)不同的導(dǎo)電率的要求鍍銅層的要達(dá)到數(shù)+微米以上。為此用電鍍法生產(chǎn)銅包鋼絲采取了預(yù)鍍和主鍍的兩步法電鍍工藝，其中主鍍一般采用沉積速度快和生產(chǎn)成本較低的硫酸鹽鍍銅工藝，而預(yù)鍍目前主要有兩種方法：一種是氰化預(yù)鍍銅，一種是預(yù)鍍鎳。兩種預(yù)鍍工藝各有所長，氰化預(yù)鍍銅成本較低，對鍍前處理要求不太苛刻，但是存在著嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，并嚴(yán)重地威脅著工人的身體健康，國家已命令禁止在近期內(nèi)要淘汰這種落后的生產(chǎn)工藝。預(yù)鍍鎳雖然相對來說對環(huán)境污染程度較小，但由于近年來金屬鎳的價格持續(xù)飆升，致使電鍍成本大幅上揚(yáng)。此外，預(yù)鍍鎳在銅包鋼絲成產(chǎn)中僅僅是起到鋼絲基體和酸性鍍銅層的結(jié)合作用，對提高銅包鋼絲的導(dǎo)電性無任何作用(鎳的導(dǎo)電性和鐵相近)。前些年，由于激烈的市場競爭，為了降低生產(chǎn)成本，有許多銅包鋼絲企業(yè)竟冒著環(huán)境污染的風(fēng)險改成氰化預(yù)鍍銅工藝，這是我們十分不希望看到的倒退現(xiàn)象。鑒于上述原因，探討尋找一種成本較低，環(huán)境污染小，并能保證銅包鋼絲質(zhì)量的預(yù)鍍新工藝勢在必行。

3、銅包鋼絲預(yù)鍍工藝的新發(fā)展

3.1 無氰預(yù)鍍銅工藝

前已述及，銅包鋼絲最好采用預(yù)鍍銅打底，在保證銅層結(jié)合力的同時也還增加了一部分銅層厚度。但現(xiàn)行的氰化預(yù)鍍銅工藝污染嚴(yán)重，操作環(huán)境惡劣，屬淘汰之列，需要我們尋找一種新的無氰預(yù)鍍銅的工藝方法。下面介紹一種已在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的無氰預(yù)鍍銅的工藝規(guī)范：

絡(luò)合劑WQ-A 80-120克/升

硫酸銅 30-50克/升

碳酸鉀 40-60克/升

添加劑WQ-B 8-10克/升

PH值 8.8-9.6

溫度 30-50℃

陰極電流密度 1--3安/分米²

陽極 壓迫銅板

用以上無氰預(yù)鍍銅打底然后用酸性鍍銅加厚鍍出的銅包鋼絲經(jīng)自身纏繞后銅層和鋼絲結(jié)合良好，Ø1.0毫米銅包鋼絲經(jīng)拉拔至Ø0.3毫米，銅層和鋼絲的結(jié)合力仍然良好，沒有銅層脫落和掉鱗現(xiàn)象。因而這種無氰預(yù)鍍銅新工藝雖然暫露頭角，但已引起銅包鋼絲企業(yè)的極大關(guān)注，相信不久的將來肯定會有一個較大的發(fā)展。

但值得注意的是，這種新型的無氰預(yù)鍍銅工藝對鍍前處理的要求是十分嚴(yán)格的，在預(yù)鍍之前應(yīng)該有一套完善可靠的預(yù)處理方法，以確保鋼絲基體無油膜，無氧化膜以及炭黑等污物，并且在施鍍之前應(yīng)保持鋼絲基體處于高度的活化狀態(tài)。對鍍液要科學(xué)管理，加強(qiáng)維護(hù)，對各種工藝參數(shù)要嚴(yán)格控制，只有這樣，才能使這一先進(jìn)清潔的預(yù)鍍方法付諸實施。據(jù)說也有一些企業(yè)對這種預(yù)鍍新工藝淺嘗輒止，或者仍然沿用氰化預(yù)鍍銅一些操作方法而導(dǎo)致半途而廢，從而歸咎于這種無氰預(yù)鍍銅新工藝不過關(guān)，筆者認(rèn)為這是不公平的。

再者，針對目前銅包鋼絲企業(yè)絕大部分仍然采用氰化預(yù)鍍銅的工藝方法，適應(yīng)預(yù)鍍新工藝的設(shè)備改造也絕非一朝一日即可奏效，同時又要充分利用原有的氰化鍍銅液，在目前馬上改為無氰預(yù)鍍銅工藝條件尚不具備的情況下，下邊推薦一種在生產(chǎn)中已獲得實際應(yīng)用并行之有效的低氰預(yù)鍍銅工藝。為了便于比較，同時列出了高氰預(yù)鍍銅的工藝規(guī)范。

鍍液成分 高氰工藝 低氰工藝

氰化亞銅 30-45克/升 20-30克/升

氰化鈉(游離) 16-24克/升 2-3克/升

氫氧化鈉 3-5克/升 10-12克/升

輔助絡(luò)合劑 30-50克/升

溫度 30-50℃ 40-55℃

陰極電流密度 2-3安/分米² 2-3安/分米²

以上低氰預(yù)鍍銅工藝可以由原有的高氰預(yù)鍍銅工藝逐漸過渡而來，可以沿用原有的電鍍設(shè)備和工藝流程。從工藝配方看，低氰工藝比高氰工藝的游離氰化鈉含量降低了8倍左右，如果在電鍍線上再增加兩道回收工序的話，其污水中的氰化物含量甚至可以降低到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)以下，這將大大減輕環(huán)境污染的程度和大幅度較低污水治理的費用。實踐證明，該低氰工藝不僅比高氰工藝節(jié)省氰化鈉消耗量70%以上，而且還具有鍍液成分穩(wěn)定，陰極電流效率高以及碳酸鹽生長慢等優(yōu)點。在當(dāng)前，無氰預(yù)鍍銅工藝還沒有很好地掌握，企業(yè)改造設(shè)備也尚需時日，為了不影響生產(chǎn)，同時也充分利用原有的氰化預(yù)鍍銅溶液，上述諸多因素從實際出發(fā)考慮，采用低氰預(yù)鍍銅工藝仍然具有明顯的現(xiàn)實意義。

4、結(jié)語

目前國內(nèi)銅包鋼絲企業(yè)廣泛采用的預(yù)鍍鎳和氰化預(yù)鍍銅均存在著嚴(yán)重的不足。預(yù)鍍鎳雖然環(huán)境污染較小，但生產(chǎn)成本高，對鍍前處理要求也十分嚴(yán)格;氰化預(yù)鍍銅雖然生產(chǎn)成本較低，但環(huán)境污染嚴(yán)重危害工人身體健康。因而上述兩種預(yù)鍍工藝都不是我們的發(fā)展方向。為了保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)銅包鋼絲的清潔化生產(chǎn)，研究采用無氰預(yù)鍍銅應(yīng)該是我們的發(fā)展方向。但是已經(jīng)投入生產(chǎn)應(yīng)用的無氰預(yù)鍍銅新工藝時間還不長，可能還有許多技術(shù)問題沒有暴露出來，尚需我們進(jìn)一步研究，完善和提高，期望與銅包鋼絲行業(yè)及電鍍界同行共同探討，為實現(xiàn)銅包鋼絲的電鍍清潔化生產(chǎn)而不懈地努力。