無氰連續(xù)鍍銅方法技術

本發(fā)明專利技術是一種適用于金屬帶（絲、板）材連續(xù)鍍銅的生產技術。其主要特征是在預處理溶液和鍍銅液中不含氰化物，也不需在電鍍銅之前先預鍍一層鎳。它是通過電鍍前的強活化處理使其表面電積上一層極薄的、均勻致密的，且附著力強的高電位膜層，提高了被鍍金屬表面的電極電位，消除了在酸性鍍銅溶液中的置換出銅的反應，使金屬帶（絲、板）最終獲得均勻而致密的鍍銅層。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
?本專利技術屬于電鍍銅領域。適用于金屬帶（絲、板）材的連續(xù)鍍銅生產，特別適用于鋼帶（絲、板）的連續(xù)鍍銅生產。在現(xiàn)有的鍍銅技術中，為了得到致密的和附著牢固的鍍銅層，常在被鍍金屬進入電鍍銅槽之前，要進行預處理或預電鍍。預鍍處理工藝較典型的有兩種：一是被鍍金屬在含有氰化物的堿性電解質中進行預鍍處理，這種工藝的主要缺點是氰化物有毒，不僅有損于工人的健康，而且也污染了環(huán)境（如US2667453、US3697799）;二是在被鍍金屬表面先鍍一層很薄的鎳層，該方法的缺點是成本高，且消耗貴重金屬鎳。近年來，有人試驗改變電鍍液的成份，使之被鍍金屬不經預鍍處理，直接進入電鍍槽，就能獲取致密的牢固的鍍銅層。如美國專利US3697399就是采用焦磷酸銅作為電鍍液的主要成份。該方法的主要缺點是電流密度小，大大影響沉積速度和電鍍效率，對要求鍍銅層稍厚的產品，顯然帶來很大困難;另外，焦磷酸銅較貴，成本高。本專利技術的目的在于提供一種在預處理溶液和電鍍銅液中均不含氰化物，也不需在電鍍銅前先預鍍一層鎳的金屬帶（絲、板）材的連續(xù)-->鍍銅新技術。該技術不僅使金屬帶（絲、板）獲得致密的、光亮的、均勻的，與基體結合力強的鍍銅層，而且工藝簡單，成本低。為達到上述目的，所采用的主要技術方案是在酸性鍍銅前，金屬帶（絲、板）經過兩次活化處理：一次預活化處理，一次強活化處理，分別在預活化液和強活化液中進行。預活化處理是為了使金屬帶（絲、板）的表面處于良好的活化狀態(tài)，而強活化處理是使金屬帶（絲、板）在給定的電流強極化下，通過在強活化液中的處理，使其表面電積上一層極薄而均勻致密的、且附著力強的高電位膜層，從而提高了金屬帶（絲或板）材的表面電極電位，其中強活化液的成份對鋼帶（絲或板）表面電極電位的提高具有重要的作用。由于鋼帶（絲或板）表面電極電位的提高，消除了它在酸性鍍銅溶液中的置換出銅的反應，為實現(xiàn)酸性鍍銅奠定了可靠基礎。另外，在電鍍銅時，也采用了一種新的電鍍銅液，它使經過強活化處理的金屬帶（絲或板）材很快鍍出所需的不同厚度的、均勻而致密的電鍍銅層。無氰鍍銅技術的工藝流程如下：金屬帶（絲、板）-電化學除油-電化學預活化-電化學強活化-電化學鍍銅-防銅變色處理-烘干-卷帶-成品。各工序之后，需經水洗，再進入下一道工序。現(xiàn)將工藝流程中各工序分別敘述如下：1.電化學除油污-->將金屬帶（絲、板）導入除油液中進行電化學去油污。其處理工藝參數(shù)為：電流密度1～15A/dm2，溫度30～70℃，PH值10～12，除油液流速0.5～1.5m/s。除油液的化學成分（重量%）如下：氫氧化鈉或氫氧化鉀中任一種或兩種之和為5～60%，碳酸鈉或碳酸鉀中任一種或兩種之和為2～5%，磷酸三鈉為1～30%，焦磷酸鈉或焦磷酸鉀中任一種或兩種之和為1～25%，硅酸鈉0.01～15%，水30～80%。該工序的目的是去除金屬帶（絲、板）表面的油污等。2.電化學預活化處理將經過電化學除油污處理，并隨后水洗的金屬帶（絲、板）導入預活化液中進行預活化處理。處理過程中電流密度為1～15A/dm2，溫度為15～50℃，PH值為0.5～2，預活化液流速為0.5～1m/s。所采用的預活化液的化學成分（重量%）如下：鹽酸1～40%，硫酸0.1～40%，氯化鈉或氯化鉀任一種或兩種之和為0.1～5%，水40～80%。該工序的目的是去除金屬帶（絲、板）材表面的氧化物膜和其它附著物等，使其表面具有良好的活化狀態(tài)。3.電化學強活化處理-->將經過預活化處理和隨后用水清洗干凈的金屬帶（絲、板）導入強活化液中進行電化學處理。處理的參數(shù)是：電流密度2～20A/dm2，溫度20～40℃，PH值6～8，強活化液流速0.5～1.5m/s。所采用的強活化液的化學成份（重量%）如下：氫氧化鈉或氫氧化鉀中任一種或兩者之和為0.1～5%，焦磷酸鈉或焦磷酸鉀中任一種或兩者之和為1～25%，檸檬酸鉀或檸檬酸鈉中任一種或兩者之和為1～5%，檸檬酸0.1～5%，氨三乙酸0.1～5%，硫酸0.1～25%，鹽酸為0.1～5%，水為60～80%。經過該工序處理后，金屬帶（絲、板）表面形成一層極薄的、均勻的、致密的，且與基體結合力強的高電位膜。它使金屬帶（絲、板）表面的電極電位提高到接近于銅的電極電位。這一層極薄高電位膜層為最終得到不同厚度的、致密的、附著力強的鍍銅層奠定了可靠的基礎，即為下一工序的電化學鍍銅創(chuàng)造了良好的條件。4.電化學鍍銅將經過電化學強活化處理和隨后清洗干凈的金屬帶（絲、板）導入電鍍銅液中進行電化學連續(xù)鍍銅處理。其工藝參數(shù)為：電流密度5～125A/dm2，溫度20～60℃，PH值0.5～1.5，鍍銅液流速0.5～2.0m/S，且鍍銅液的流動方向與金屬帶（絲、板）的運動方向平行、相反，一是將可能聚集于金屬帶（絲、板）表面的氣泡迅速沖刷掉，保證鍍層質量;二是消除被鍍金屬帶（絲、板）附近銅離子的貧乏所產生的濃差極化現(xiàn)象，使沉積銅用的銅離子迅速-->得到補充平衡，保證銅高速度沉積。鍍銅液的化學成分（重量%）如下：硫酸銅5～60%，硫酸4～15%，鹽酸0.5～5%，聚乙二醇0.001～5%，硅酸鈉0.1～5%，水40～80%。通過該工序和選擇相應的不同工藝參數(shù)，可以獲得鍍層質量優(yōu)異和鍍層厚度不同的電鍍銅金屬帶（絲、板）材。且鍍銅層晶粒細、光亮、均勻、致密無孔，化學穩(wěn)定性好。5.防變色處理為了保護光亮的鍍銅層不改變顏色，將經過鍍銅并隨后清洗干凈的鍍銅金屬帶（絲、板）導入防變色處理液中進行防變色處理。防變色處理液的化學成份（重量%）為：皂液5～20%，雙氧水1.5～5%，水75～90%。處理液溫度20～60℃。皂液濃度40g/L。6.烘干、卷帶將經過防變色處理的鍍銅金屬帶（絲、板）導入烘干器中進行烘干處理。采用熱風干燥，溫度為200～300℃。烘干完畢的鍍銅金屬帶（絲、板）導入卷取機或剪板機中，制取成盤或板，即成為成品。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術具有如下優(yōu)點：（1）鍍銅液和預處理液中無氰化物，對環(huán)境和人身無污染。（2）鍍銅層與基體金屬的結合強度大，結合牢固。將鍍銅鋼帶從0至180°反復彎曲達數(shù)十次，鍍銅層仍不開裂、不起皮和不剝落。-->（3）鍍銅層厚度可在較大的范圍內調整和控制。（4）鍍銅層晶粒細、光亮、均勻、致密無孔，化學穩(wěn)定性好，長期存放不變色。（5）鍍銅液的主要成分為酸性，能自動調整，穩(wěn)定性好，可反復長期使用。（6）工藝簡單，成本低。（7）能大電流密度電鍍，銅沉積速度快，生產效率高。實施例根據(jù)本專利技術所述的無氰連續(xù)鍍銅技術，以O8F鋼為基體材料，進行了3批連續(xù)鍍銅試驗。3批試驗號為A、B、CoA、B、C3批試驗所采用的O8F鋼鋼帶的厚度分別為0.36、0.36、0.36mm，寬度都是26.9mm。按照工藝順序，3批試驗都分別進行了電化學除油污、電化學預活化、電化學強活化、酸性鍍銅、防變色處理、烘干等工序。各工序所采用的工藝參數(shù)和溶液成分等分別列入表1、表2、表3、表4、表5中。經上述工藝處理的3批試驗的鍍銅鋼帶最終卷帶成成品。3批成品經檢驗表明，鍍銅層光亮、晶粒細，且致密無孔。3批成品還進行了雙層釬焊管的釬焊成型試驗。成型后對釬焊管進行了質量檢驗，檢驗結果如表6所示。-->-->-->-->-->本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬連續(xù)鍍銅的生產技術，其工藝流程包括除油污處理、預活化處理、電化學鍍銅、鈍化處理、烘干及相應的介質，其特征在于強活化處理溶液和鍍銅液中不含氰化物，具體工藝流程包括電化學除油污、是化學預活化、電化學強活化、電化學鍍銅、保護處理和烘干，以及工藝流程中工序的工藝參數(shù)和所采用的溶液（介質）。

【技術特征摘要】
1、一種金屬連續(xù)鍍銅的生產技術，其工藝流程包括除油污處理、預活化處理、電化學鍍銅、鈍化處理、烘干及相應的介質，其特征在于強活化處理溶液和鍍銅液中不含氰化物，具體工藝流程包括電化學除油污、電化學預活化、電化學強活化、電化學鍍銅、保護處理和烘干，以及工藝流程中工序的工藝參數(shù)和所采用的溶液(介質)。2、根據(jù)權利要求1所述的技術，其特征在于電化學預活化處理的工藝參數(shù)為：電流密度1～15A/dm2，溫度15～50℃，PH值0.5～2，溶液流速0.5～1m/s。3、根據(jù)權利要求1和2所述的技術，其特征在于預活化液的化學成分（重量%）如下：鹽酸1～40%，硫酸0.1～40%，氯化鈉或氯化鉀中任一種或兩種之和為0.1～5%，水40～80%4、根據(jù)權利要求1所述的工藝，其特征在于電化學強活化處理的工藝參數(shù)為：電流密度2～20A/dm2，溫度20～40℃，pH值6～8，溶液流速0.5～1.5m/s。5、根據(jù)權利要求1和4所述的技術，其特征在于所采用的強活化液的化學成分（重量%）如下：氫氧化鈉或氫氧化鉀中任一種或兩種之和為0.1～5%，焦磷酸鈉或焦磷酸鉀中任一種或兩種之和為1～25%，檸檬酸鈉或檸檬酸鉀中任一種或兩種之和為1～5%，檸檬酸0.1～5...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李基發(fā)，李雨葆，張月珍，羅文周，肖漢成，閻永常，林金鈴，易裕華，脫海雙，
申請(專利權)人：冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]