新聞分類

聯係草莓视频下载安装app污版

常州市草莓视频让人深夜释放自己機電有限公司

聯係人:何才興   何劍鋒

手  機:13961166649/13915012366

傳  真:0519-88710833

地  址:常州市武進區遙觀鎮青城路16號 

浙江辦事處 :鄭柳敬 13815029891

郵  箱:czrcjd@126.com

電鍍陽極麵積變小影響電鍍效率嗎

您的當前位置: 首 頁 >> 新聞中心 >> 行業新聞

電鍍陽極麵積變小影響電鍍效率嗎

發布日期:2019-09-20 09:54 來源:http://www.mybrightchild.com 點擊:

在早期,硫酸銅電鍍都是采用電解銅或無氧銅做陽極,其陽極效率高達100%甚至超過100%,這樣造成一係列的問題:槽液中的銅含量不斷升高,添加劑消耗加快,槽液中的銅粉和陽極泥增多,陽極利用效率降低,鍍層極易產生毛刺和粗糙缺陷。

1954年,美國Neverse等對陽極的研究發現:在陽極中摻入少量的磷,經過一段時間的電解處理(電解產生的陽極黑膜對電鍍相當重要,因此建議利用電解拖缸板/假鍍板/波浪板在2-3ASD的電流密度下電解4~10小時),銅陽極的表麵生成一層黑色的磷膜,主要的成分是磷化銅Cu3P。這層黑膜具有金屬導電性,改變了銅陽極溶解過程中的一些反應的步驟,有效克服了上述的一些缺陷,對銅的質量和工藝穩定性起著重要作用。

銅陽極的溶解主要是生成二價銅離子,研究實驗證明(旋轉環盤電極和恒電流法):銅在硫酸銅溶液中的溶解分兩步進行的。

Cu-e-→Cu+ 基元反應1

Cu+--e-→Cu2+ 基元反應2

亞銅離子在陽極作用下氧化成二價銅離子是個慢反應,也可以通過歧化反應生成二價銅離子和單質銅,正如在化學沉銅反應中一樣。所生成的銅單質以電泳得方式沉積於鍍層中,從而產生銅粉,毛刺,粗糙等。當陽極中加入少量的磷後,經電解處理(或稱拖缸)在陽極表麵生成一層黑色的磷膜,陽極的溶解過程就發生了一些變化:

1.黑色磷膜對基元反應2有著顯著的催化效果,大大加快了亞銅離子的氧化,使慢反應變成快反應,大大減少槽液中亞銅離子的累積。同時陽極表麵的磷膜也可阻止亞銅離子進入槽液,促使其氧化,減少了進入槽液的亞銅離子。標準陽極黑色磷銅膜的導電率為1.5×104Ω-1CM-1,具有金屬導電性,不會影響到陽極的導電性,而且磷銅陽極壁春銅陽極的陽極極化小,在Da為1ASD時,含磷0.02---0.05%的銅陽極的陽極電位比無氧銅陽極低50?80mv.黑色陽極磷膜在允許的電流密度下不會造成陽極的鈍化。

2.陽極表麵的黑色磷膜會使陽極不正常溶解,微小顆粒脫落的現象大大減少,陽極的利用效率大大提高。當陽極采用0.4?1.2ASD電流密度時,陽極上所含磷量與黑膜厚度呈線性關係。在陽極磷含量在0.030?0.075%蝕陽極的利用效率最高,陽極黑色磷膜生成的最好.

陽極材料分配% 電 解 銅 火 煉 銅 空氣攪拌 含 磷 銅 空氣攪拌

空氣攪拌 靜 止 槽

陰極沉積 85.51 85.59 97.90 98.36

泥渣及附著膜 6.81 13.61 0.15 0.04

電解液銅含量的增加 7.60 0.80 1.95 1.60

亞銅離子在陰極沉積過程中也會產生:

Cu2++e-→Cu 3

Cu2++e-→Cu+ 慢反應 4

Cu++e-→Cu 快反應 5

鍍液中的亞銅離子主要通過陽極反應和反應4產生的,雖然含量很微小,但隻要很少量就可影響鍍層質量.亞銅離子進入槽液會對陰極鍍層產生如下危害:

1.造成鍍層毛刺粗糙,.在電鍍過程中,銅粉以電泳的方式在陰極鍍層上沉積的.在電流密度小,溫度高的情況下,陰極電流效率下降,氫離子放電,使酸度下降,水解反應方向向有利銅粉生成的方向進行,毛刺的現象將會加重.

2.亞銅離子同時會造成鍍層不光亮,整平性差,鍍液混濁等.這也是由於銅粉細密的散布在陰極鍍層上麵,造成沉積層的致密性差,無光澤.在低電流區,影響更嚴重.此時補加光劑效果不大,加雙氧水除去銅粉,驅趕完全雙氧水,補充光劑,地區光亮性和整平性會有所改善.同時反應會消耗一部分酸,應適當補充些硫酸.

陽極的磷含量國內多為0.3%,國外的研究表明,磷銅陽極中的磷含量達到0.005%以上,既有黑膜形成,但是膜過薄,結合力不好;磷含量過高,黑膜太厚,陽極泥渣太多,陽極溶解性差,導致鍍液中銅含量下降.陽極磷含量以0.030---0.075%為佳,最佳為0.035?0.070%.國內生產設備和工藝落後,攪拌不均勻,不能保證磷含量均勻分布,通常加大磷含量到0.1--0.3%;國外采用電解或無氧銅和磷銅合金做原料,用中頻感應電爐熔煉,原料純度高,磷含量容易控製,采用中頻感應,磁力攪拌效果好,銅磷熔融攪拌均勻,自動控製,這樣製造的銅陽極磷分布均勻,溶解均勻,結晶細致,晶粒細小,陽極利用率高,有利於鍍層光滑光亮,減少了毛刺和粗糙缺陷.

磷含量對陽極磷膜的影響:

1.磷含量為0.030?0.075%的銅陽極,形成的黑膜厚薄適中,結構致密,結合牢固,不易脫落;險前磷含量過高的銅陽極.磷分布不均勻,溶解使陽極泥過多,從而汙染槽液,還會堵塞陽極袋孔,造成槽電壓升高.槽電壓升高有會造成陽極膜脫落.實際生產中邊電鍍邊更換陽極容易產生毛刺.

2.磷含量為0.3%的磷銅陽極磷分布不均勻,黑色磷膜過厚,銅的溶解性差.所以常常要把陽極掛滿,並非使陰陽極麵積比為1:1,實際銅陽極掛的多,槽液中的銅含量還有下降的趨勢,也很難保持平衡.需經常補加硫酸銅,從電鍍成本來看,也是不合算的.電鍍寧可多掛劣質的磷銅陽極,陽極泥增多,實際的費用也會增多.

3.實際上磷含量高的銅陽極生成的黑膜厚度太厚,電阻增加,要維持原來的電流,電壓要升高.槽電壓的升高有利於氫離子放電,針孔的產生幾率加大.這一現象對國產”M.N.SP.P。AEO”體係來講,不多見,因其中表麵活性劑較多,但對部分進口光劑來講,針孔的機會會大大增加,需另外補加潤濕劑,並設法降低電壓。

4.實際上,磷含量高,黑膜太厚,分布不均勻,還會造成低電流區不光亮,細微麻砂狀。

雖然含磷0.3%銅陽極黑膜厚度可以減少亞銅離子進入槽液,但是因其結構疏鬆,分布不均勻,作用效果大減.另外電解液中存在化學可逆反應:

Cu2++ Cu -→ 2Cu+

在常溫下,此反應的平衡常數為K=( Cu+)2/( Cu2+)=0.5X10-4

溫度升高,亞銅離子濃度也會升高。亞銅離子在槽液中以硫酸亞銅的形式存在,在空氣攪拌時會被氧化。在酸度降低情況下,硫酸亞銅水解氧化亞銅(銅粉),同粉滯留在陰極高電流區,堆積一定量即產生毛刺;在低電流區,電流效率下降,氫離子放電較多,相對該處酸度下降,水解向生成銅粉方向進行,

Cu2SO4+H2O=Cu2O+H2SO4

較多的銅粉滯留在陰極表麵會造成陰極鍍層不光亮,細麻砂。若沒有空氣攪拌,電流密度開得很小的情況下,這種情況在低電流區很發生。

使用磷含量少的銅陽極,由於黑色磷膜致密,亞銅力子很難溶入槽液,隻要用空氣攪拌,控製硫酸濃度不要偏低,電流密度略高些,地區的不光量和麻砂狀即可克服。

影響磷銅質量及其正常溶解的因素:

1.銅的質量一般采用無氧銅,電解銅或磷銅合金。無氧銅含氧量為3×10-6雜質極少,基本不產生磷的氧化物,不消耗磷,所以磷含量容易控製,但成本較高。電解銅純度為99。95%,可以滿足要求,否則氧含量不固定,磷加的少,將造成磷含量的失控和分布不均勻。雜銅中雜質含量較高,在陽極生產中偏析,溶解時進入鍍液,累積一定量形成陽極泥,造成鍍層粗糙,鍍液混濁或加速槽液老化,影響電流效率,鍍層光亮度,鍍液的性能和鍍層的質量。

2.磷的含量:磷含量過低,黑膜過薄,結合力差;過厚,弊端種種。

3.冶煉方式:中頻感應電爐熔融,原材料的純度,連續鑄造密封方法及鑄造工藝的控製條件的整個生產的全過程,實質上決定了磷銅陽極結晶組織的細致均勻,決定了高品質磷銅陽極的黑膜形成速度,內部結晶狀況和電化學溶解性能。

4.陽極電流密度:陽極麵積過小,往往造成陽極電流偏大,毛刺,銅粗,陽極泥增多,陽極利用效率下降,影響PCB的合格率。現場實際分析,全板電鍍和圖形電鍍即使其它條件一樣,但電流密度不同,前者磷銅黑膜薄,結合力不好,磷銅球呈破碎狀;後者則無這種情況發生,磷銅球隨溶解變小而不變形。增大陽極麵積,降低陽極電流,鍍層質量就完全一樣。陽極在電鍍過程中隨電流密度增加有三個變化:1。陽極電位向正向移動時產生陽極溶解,隨電位變正,金屬溶解速度加大;2。超過極限電流密度時,金屬溶解速度不但不增加,反而急劇下降,陽極出現鈍化現象;3。電極上板隨著金屬溶解液會產生其他電極反應,如氫氧根離子在陽極析氧,對添加劑和陽極黑膜產生不利影響。由於電流一般是有陰極鍍件決定的,提供適當的陽極電流密度的唯一方法就是調節陽極麵積。

在電鍍過程中陽極不斷溶解變小,(843AH/Kg銅),隨陽極電流密度加大,黑膜生長速度加快,加厚/或陽極發生鈍化/局部鈍化同時陽極上可能有大量的氧氣產生,造成黑色磷膜的脫落,陽極泥的增加,進入鍍液造成鍍層粗糙。陽極電流密度對磷銅陽極的正常溶解起著決定性影響。特別全電鍍槽應該經常性補加銅陽極,以保持陽極麵積,隻要槽液中銅離子無明顯上升,不影響鍍均鍍能力,即使陽極杆掛滿鈦籃陽極銅球也不為過!

注意事項:磷銅陽極電解後必定會生成一層黑色磷膜,這是銅陽極的主要特征。陽極黑色磷膜形成的速度及緊密結合狀況與陽極電流密度,氯離子含量,添加劑的種類及含量,連續鑄造方式及其工藝控製的全過程都有密切關係。在正常電鍍工藝條件下,陽極電流密度0。4?1。2ASD拖缸電解處理,磷銅陽極表麵生成一層均勻致密結合良好的黑色磷膜,此時陽極溶解材會處於最佳狀態。在生產中,陽極黑膜到了一定時候磷銅球溶解消耗,脫下一層黑膜,要不斷補重新銅球和銅離子的平衡,黑膜也會形成少量的正常的磷化銅黑泥。若過濾清洗槽底,用鋼絲刷使勁刷洗陽極銅球甚至用濃酸浸泡,不能完全除去黑膜,就說明銅陽極磷含量過高了。另外劣質陽極含雜質較多,晶粒粗大不致密,造成溶解不均勻,形成與黑膜混合的泥渣,這是另一類泥渣。

在線路板行業,酸銅槽若停槽多日,應將陽極取出。因為陽極會發生自溶現象,使硫酸銅含量增加。銅一般是不溶解在2摩爾當量濃度的硫酸中,但是在空氣攪拌的情況下會發生如下反應:

2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O

Cu2+/Cu和O2+4H+ /H2O電對的標準電極電位分別為0。34v和1。23v,顯然上述反應可以進行,特別是在空氣攪拌的情況下。

2.陽極袋應選用耐酸的滌綸布或丙綸布。陽極袋經緯的密度,厚度規格,孔隙的大小對於阻擋陽極微粒,黑膜泥顆粒和銅離子的對流擴散等影響各異。雙層陽極袋雖可有效阻擋陽極泥進入槽液,但不利於陽極溶解,槽電壓液會升高,影響磷膜的結合力。不要讓陽極袋直接貼在陽極表麵,一般用鈦籃裝好外套陽極袋。


相關標簽:電鍍陽極

上一篇:什麽是陽極棒
下一篇:什麽是電鍍
在線客服
分享
歡迎給草莓视频让人深夜释放自己留言
請在此輸入留言內容,草莓视频下载安装app污版會盡快與您聯係。
姓名
聯係人
電話
座機/手機號碼