縮二脲無氰堿性鍍銅方法技術

縮二脲無氰堿性鍍銅方法，涉及電鍍銅技術。將工件前處理后進行電鍍。鍍液除含有氫氧化銅（以硫酸銅計），縮二脲和氫氧化鈉還加入了羥基多羧酸類化合物和含氮雜環類化合物。用本法替代劇毒的氰化鍍銅，鍍液配方簡單易控制，電鍍溫度范圍廣，電效率高，鍍層結晶細致，色澤好，鍍液穩定，均鍍力、覆蓋力強，成本低，廢水易處理。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
?縮二脲無氰堿性鍍銅方法縮二脲無氰堿性鍍銅方法涉及電鍍
，尤其是涉及電鍍銅技術，是用以替代劇毒的氰化鍍銅工藝的鍍銅方法。采用氰化鍍銅或無氰鍍銅均需先將工件進行前處理，其工藝程序是工件除油、熱水中浸洗、清洗、強酸除銹、清洗、以稀堿液保護，工件上掛具以弱酸活化去掉工件表面的氧化層后再清洗。工件經過前處理后即可進行鍍銅，若是氰化鍍銅便將氰化鈉、氰化亞銅回收，再以流動水清洗工件，此時就完成了鍍銅工序可以進入下一道如再鍍銀等工序。眾所周知，氰化鍍銅工藝存在的最大問題是鍍液中有劇毒品氰化鈉，需要小心使用，生產工人要輪休，廢水廢氣要嚴格處理，且氰化鈉在鍍液中會自然氧化和電極氧化，消耗快、成本高。為此，人們就致力于研究無氰鍍銅工藝。迄今為止，國際、國內已報道了多種無氰鍍銅工藝，如焦磷酸鹽鍍銅、乙二胺鍍銅、檸檬酸鹽鍍銅、三乙醇胺堿性鍍銅、硫酸鹽酸性鍍銅等，這些工藝因銅鍍層與鋼鐵基體結合不牢，還都需要先用氰化鍍銅或鍍鎳液預鍍，有的工藝復雜不穩定，難以控制，成本也高，有的如乙二胺有毒，影響環保。由本專利技術人提出的縮二脲無氰堿性鍍銅方法，有論文刊登于1993年1月的“材料保護”期刊第26卷第1期上。采用此法鍍銅，工件的前處理與氰化鍍銅的工件前處理相同，而電鍍液的配方與工藝條件則完全不同于氰化鍍銅。以縮二脲(Biuret)作為絡合劑的無氰堿性鍍銅工藝，不僅鍍液穩定性-->好，而且能在鐵基體上直接鍍取結合力良好的銅鍍層。鍍液配方及工藝條件可由下表給出。表中g為克，L為每升鍍液。鍍液成份與??操作條件???I(g/L)????II(g/L)??硫酸銅???15-25????30-50??縮二脲???30-40????40-50??氫氧化鈉???30-50????60-80??甘??油???8-10ml/L????8-10??硝酸鉀????40-50??檸檬酸鈉????30-40??溫??度???室溫????室溫陰極電流密度???0.5-1.5A/dm2沖擊電流3-4A/dm2至正常電流2-3A/dm2??電鍍時間???0.5-2min????至需要厚度??電??源????單相半波??陽??極???電解銅板????電解銅板陰陽極面積比???1∶2-3????1∶2-3注：配方I適用于預鍍而不適于鍍厚銅；配方II可用于預鍍或鍍厚銅，鍍層外觀色澤比配方I好。鍍液的配制方法是：1、將縮二脲用熱的堿水溶解，PH12-13。2、將硫酸銅用熱水溶解后，慢慢加入稀堿液至PH8-9，有大量硫酸銅-->沉淀，用傾倒法，水洗數次，去掉硫酸根。3、將硫酸銅沉淀倒入縮二脲液中，充分攪拌至全部絡合。4、加入已溶解好的氫氧化鈉、硝酸鉀、檸檬酸鈉和甘油。5、加水至所需體積，攪拌均勻，即可電鍍。然而采用上述鍍液配方進行電鍍銅，還存在著如下缺點：1、加了硝酸鉀，電流效率低，若不加硝酸鉀，鍍層色澤暗，電鍍時間長時鍍層會粗糙。2、鍍層結晶不夠細致，光澤不夠好。3、對電源要求高，要用單相半波整流電源。4、鍍液成份多，不利于控制。本專利技術的目的在于提供一種無氰化物污染的工藝簡單、鍍層結晶細致、色澤好、均度好、覆蓋力強可在鋼鐵基體上直接鍍銅的方法。本專利技術通過如下技術實現。本專利技術的鍍液是以氫氧化銅為主鹽，以縮二脲為主絡合劑，氫氧化鈉既是輔助絡合劑又是導電鹽，其氫氧根基團和縮二脲陰離子一起與Cu形成雙絡合劑型的穩定絡合物陰離子，故與現有技術一樣，鍍液中包含有氫氧化銅，縮二脲和氫氧化鈉。電介時，以電介銅板為陽極、工件為陰極，陰陽極面積比為1∶2-3。本專利技術的特征在于鍍液中還加入有羥基多羧酸類化合物和哌嗪或咪唑或吡唑的含氮雜環類化合物。本專利技術的鍍液中氫氧化銅(以CuSO4、5H2O計)含量為15-60g/L(g為克，L為每升鍍液)，縮二脲含量為20-60g/L，氫氧化鈉含量為30-100g/L，所述的羥基多羧酸類化合物含量為10-50g/L，含氮雜環化合物含量為0.1-5g/L。鍍液的配制方法為：(1)將縮二脲用60-70℃的堿水(氫氧化鈉溶液)溶解，調至PH12-13；-->(2)將硫酸銅用80-90℃的水溶解后，冷卻至30-40℃，取出一部分氫氧化鈉配制成溫度為30-40℃，濃度為10-20％的氫氧化鈉溶液慢慢加入到硫酸銅溶液中去至PH8-9，有大量的氫氧化銅沉淀，用傾倒法，水洗數次，去掉硫酸根；(3)將上述現制備的氫氧化鋼沉淀倒入縮二脲液中，充分攪拌至全部絡合；(4)加入已溶解好的其余的氫氧化鈉，所述的羥基多羧酸類化合物、含氮雜環類化合物；(5)加水至所需體積、攪拌均勻，即可電鍍。本專利技術的鍍液中還可以再加入硝酸鹽、甘油為添加物，硝酸鹽可以是硝酸鈉或硝酸鉀，其含量在30-50g/L，甘油含量在8-12ml/L。采用通常的三相全波電源進行電鍍，當然也可以采用單相半波電源，溫度在5-60℃內均可。本專利技術的優點突出。1、它簡化了鍍液配方，刪去了硝酸鉀，使電鍍工藝過程易于控制。2、電鍍的溫度范圍廣。3、對電源無特殊要求，采用通常的三相全波電源即可，提高了電效率。4、實踐證明本專利技術不僅替代了劇毒的氰化鍍銅工藝，可在鋼鐵工件基體上直接鍍得結合力良好的銅鍍層，且鍍層結晶細致，經測試，鍍液的穩定性，均鍍能力和覆蓋能力可與氰化鍍銅工藝相媲美，而鍍層外觀色澤更為美觀，這是其它無氰鍍銅工藝無法比擬的。與氰化鍍銅工藝相比本工藝鍍液能夠保證鍍層的質量和高的一次合格率。5、本專利技術的鍍液配制成本不僅低于其它的無氰鍍銅鍍液成本，更低于氰化鍍銅的成本。6、縮二脲在中性和弱堿性條件下不溶于水，對Cu++、Ag+等金屬離子失去絡合作用，重金屬離子便沉淀下來，故廢水處理方便，費用低。下面以表格形式舉出11個實施例，以對本專利技術的技術方案作進一步說明。-->?????????????????????????????????????縮二脲無氰堿性鍍銅實施例????1????2????3????4????5????6????7????8????9????10????11硫酸銅(CuSO4·5H2O)??15g/L??20g/L??30g/L??35g/L??40g/L??45g/L??50g/L??60g/L??30g/L??40g/L??40g/L縮二脲(NH(CONH2)2)??20g/L??25g/L??30g/L??35g/L??40g/L??45g/L??50g/L??60g/L??40g/L??50g/L??50g/L氫氧化鈉(NaOH)??30g/L??40g/L??50g/L??50g/L??60g/L??70g/L??80g/L?100g/L??60g/L??60g/L??80g/L酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6)??10g/L??15g/L??20g/L??25g/L??30g/L??35g/L??40g/L??50g/L咪唑(C2H4N2)?2-5g/L?1-4g/L?1-3g/L?1-2g/L?0.5-2g/L?0.5-2g/L?0.2-1g/L?0.1-1g/L?0.5-2g/L?0.5-2g/L?0.5-2g/L檸檬酸鈉(Na2C6H5O7)??40g\本文檔來自技高網...

【技術保護點】
縮二脲無氰堿性鍍銅方法，將工件進行鍍銅前處理，在鍍液中鍍銅，以電介銅板為陽極、工件為陰極，陰陽極面積比為１∶２－３，鍍液中包含有氫氧化銅、縮二脲和氫氧化鈉，其特征在于鍍液中還加入有羥基多羧酸類化合物和哌嗪或咪唑或吡唑的含氮雜環類化合物。

【技術特征摘要】
1.縮二脲無氰堿性鍍銅方法，將工件進行鍍銅前處理，在鍍液中鍍銅，以電介銅板為陽極、工件為陰極，陰陽極面積比為1∶2-3，鍍液中包含有氫氧化銅、縮二脲和氫氧化鈉，其特征在于鍍液中還加入有羥基多羧酸類化合物和哌嗪或咪唑或吡唑的含氮雜環類化合物。2.根據權利要求1所述的縮二脲無氰堿性鍍銅方法，其特征在于Cu(OH)2(以CuSO4、5H2O計)含量為15-60g/L，縮二脲含量為20-60g/L，NaOH含量為30-100g/L，所述的羥基羧酸類化合物可以是檸檬酸鈉或蘋果酸鈉或乳酸鈉或酒石酸鉀鈉、或者是其中的一種與其他1-2種的組合，含量為10-50g/L，含氮雜環類化合物含量為0.1-5g/L。3.根據權利要求1或2所述的縮二脲無氰堿性鍍銅方法，其特征在于鍍液的配制方法為：(1)將縮二脲用60-70℃的NaOH溶液溶解，PH12-13；(2)將CuSO4·5H2O用80-90℃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡梅英，倪步高，
申請(專利權)人：上海人民電器廠，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]