一、 特點

1、鍍層與基體結合力好，能在鋼鐵件上直接鍍而無需預浸或預鍍。

2、允許陰極電流密度(DK)范圍寬(1.0～3.0A/dm2)與氰化物鍍銅工藝相

當。

3、鍍液深鍍能力、電流效率與鍍層外觀細致光澤性優(yōu)于氰化物鍍銅工藝。

4、鍍液成分簡單、穩(wěn)定、維護方便。

5、無氰，操作安全，有利于環(huán)境保護，可取代氰化物鍍銅工藝。

二、 工藝規(guī)范

CuSO4.5H2O

[或Cu(OH)2.CuCO3 ]

HP絡合劑(電鍍專用、≥50%)

30 ～ 40 g / L

14 ～ 20 g / L

160 ～260g / L

K2CO3

CuR-1添加劑

PH值(用KOH調節(jié))

陰極電流密度(DK)

溫度(T)

陰陽極面積比(SK ：SA)

陰極移動或空氣攪拌

陽極材料 ： 壓鑄的電解純銅板

(說明：HP絡合劑分子量：206.0)

40 ～ 60 g / L

20 ～ 30 ml / L

9.0 ～ 10.0

1.0 ～ 3.0 A /dm2

30 ～50 ℃

1 ：1 ～ 1.5

三、 鍍液的配制

按需要稱取HP(絡合劑)，用水稀釋至總體積的60 %左右，逐漸加入濃的

KOH溶液(KOH要緩慢加入，以防止中和放熱反應過分激烈)，調節(jié)PH值至8左右。然后加入所需銅鹽[CuSO4.5H2O或Cu(OH)2CuCO3 ]，攪拌溶解后加入導電鹽K2CO3。待全部溶解后，如PH值偏低，可加入KOH調節(jié)PH值至9～10之間。然后加入添加劑CuR-1(20～30 ml)，最后加水稀釋至所需體積。

四、 鍍液中各成分的作用及工藝條件的影響

1、銅鹽

銅鹽可用堿式碳酸銅[Cu(OH)2CuCO3]或硫酸銅(CuSO4.5H2O)。Cu2+的濃度與允許電流密度和分散能力有關。為了使允許電流密度、分散能力和沉積速度等性能均達到實用要求，經試驗Cu2+含量在8～12g/L之間為宜。鍍液中Cu2+濃度過低，光亮范圍縮小，允許電流密度下降;Cu2+過高，分散能力降低。

2、HP(絡合劑)

HP是鍍液中Cu2+的主絡合劑。在鍍液所確定的工藝范圍內主要生成HP/Cu2+摩爾比值為2的絡陰離子—[Cu(HL)2]6—，其組成和結構已經研究測定。鍍液中HP含量在保證與Cu2+充分絡合的條件下還必須有一定量呈游離狀態(tài)。研究的結果表明： 當鍍液中HP/Cu2+克分子比在3～4 ：1范圍內、PH值在9～10范圍內所獲得的銅鍍層與鋼鐵基體結合能力好，外觀細致半光亮;如HP/Cu2+克分子比值太低，鍍層光亮區(qū)范圍縮小，分散能力降低并且影響結合力，陽極也易鈍化;HP/Cu2+克分子比值太高，鍍液陰極電流效率低，沉積速度慢，鍍液成本也相應提高。因此，當鍍液中Cu2+含量在8～12g/L時，HP(100%)的濃度為80～130g/L為宜。

3、碳酸鉀

碳酸鉀是導電鹽，能提高鍍液導電率和分散能力。根據試驗結果，K2CO3含量一般在40～60g/L為宜，含量太高會縮小鍍層光亮區(qū)范圍。

4、CuR-1添加劑

CuR-1添加劑主要作用是擴大允許陰極電流密度(DK)并提高整平性能。鍍液未加CuR-1添加劑時，最大允許陰極電流密度為1.5A/dm2;加入CuR-1添加劑后最大允許陰極電流密度能擴大至3.0A/dm2。配槽時CuR-1添加量為20～30 ml/L。補充添加量可根據允許電流密度變化，利用赫爾槽試驗確定。CuR-1添加劑的消耗量為100～150ml/KAH。

5、PH值

HP與Cu2+生成的絡離子狀態(tài)視鍍液的PH值而定。根據試驗結果，PH值要求控制在9～10之間為宜。PH值過低易產生置換鍍層，而且分散能力變差;PH值過高，赫爾槽試片光亮區(qū)范圍縮小，鍍層色澤變暗。鍍液調整PH值時，一般調高PH值用KOH，調低PH值可用HP絡合劑(酸)。

6、溫度

根據試驗結果，鍍液溫度在30～50℃ 的范圍內均能獲得結合力良好的銅鍍層。但鍍液溫度會影響鍍層外觀光澤性和分散能力。如溫度控制在45～50℃時比控制在30℃時鍍層光澤和分散能力均提高。但若溫度過高(>50℃)則能源消耗大，槽液揮發(fā)量也大。故鍍液溫度應視具體要求而定，一般以不超過50℃為宜。

7、陰極電流密度(DK)～

根據試驗結果，上述基本鍍液配方在未加CuR-1添加劑時允許電流密度范圍在1.0～1.5A/dm2。實際允許電流密度大小還決定于鍍液的溫度和陰極是否移動。一般在溫度為45℃、采用陰極移動(15～25次/min)時,允許電流密度的上限可達1.5A/dm2;加入CuR-1添加劑時的鍍液允許陰極電流密度上限可擴大至3.0 A /dm2。

8、陽極

陽極采用純度高的軋制銅板較好。為盡量避免陽極泥污染鍍液，影響電鍍質量，陽極最好采用尼龍?zhí)装ｅ円褐蠬P/ Cu2+摩爾比降低或陽極面積較陰極面積比例過小均易使陽極鈍化。一般陰極面積與陽極面積比例(SK ：SA)要求控制在1:1.0 ～ 1.5?？筛鶕婂儗嶋H情況進行調整。

五、 鍍液的維護和管理

HP鍍銅新工藝的特點之一是能在鋼鐵件上直接電鍍，獲得結合力良好的銅

鍍層，無需預鍍。這是其它無氰鍍銅工藝不易做到的。但保證結合力良好是有條件的。要保證銅鍍層與鋼鐵基體結合力良好，電鍍時必須避免產生疏松的置換銅鍍層和鋼鐵件表面處于鈍態(tài)。為此，一定要注意做到：

(1)避免鍍件前處理不良，避免表面油污未除凈以及經鹽酸活化后必須清洗干凈，避免酸液殘留鍍件表面。

(2)鍍液的PH值要保持在9～10之間。

(3)鍍液中HP/Cu克分子比要在3～4 ：1的范圍內。

(4)電鍍時特別要注意起始陰極電流密度(DS)不能太小，必須達到能使鋼鐵件表面處于活態(tài)。對于HP-Cu鍍液來說一般DS≥1 A/dm2時就能保證良好的結合力。如電鍍時DS太小，例如DS為0.2 A/dm2，則不能使鋼鐵件表面鈍態(tài)轉化為活態(tài)，獲得銅鍍層結合力就差。

為維護鍍液的正常工作，使之少出故障，在管理中應注意做到：

(1) 定期分析鍍液各主要組分，以便及時調整各項成分在正常工藝規(guī)范內;

(2) 定期過濾鍍液，電鍍過程中銅陽極會產生陽極泥，雖然陽極有護套，但

細小的“銅粉”仍然能進入鍍液，因此，要定期過濾除去。

(3) 控制陰陽極面積比。生產過程中需要根據陰陽極面積及時調整成比例

的陽極面積。當陽極面積大大超過陰極面積時鍍層表面會產生“毛刺”，使鍍層質量下降;如陰極面積大大超過陽極面積，則陽極處于鈍化狀態(tài)，會引起陽極大量析氧破壞HP，并使鍍液Cu2+含量降低，導致鍍液成分比例失調。

(4)控制鍍液的PH值。HP-Cu鍍液的PH值一般很穩(wěn)定，但是工作中的某些因素也會使PH值變化。電鍍前一定要調整鍍液的PH值，使其保持在正常范圍。PH<9時可用KOH調高;PH>10時，可用HP絡合劑(酸)調低。

(5)注意有害雜質的污染。雜質對HP鍍液有很大的的影響。經試驗，確定影響較嚴重的是：CN—、CrO42—、Pb2+ 和Fe2+。它們會使銅鍍層變暗和變黑;Zn2+和Ni2+對鍍層外觀影響不大。如鍍液一旦被有害雜質污染必須及時除去