电镀铜镍合金用阳极材料的研究

摘要

本文在充分调研和研究阳极材料性能的基础上，针对拟定的铜、镍阳极材料，结合实验室赫尔槽实验和小型电镀生产线中试实验，选择无氧铜、含磷铜、镍圆饼、含硫镍和铜镍合金阳极，主要对两种铜镍合金镀液进行了试验研究。研究了阳极溶解情况、铜粉现象、镀液的电流效率、均镀能力、稳定性等性能。 试验结果表明，三乙醇胺可和Cu+生成稳定的络合物，络合常数很大，导致镀液中产生大量的Cu+离子，进而生成铜粉。Cu+的存在导致铜优先沉积。三乙醇胺为主络合剂的镀液中镍阳极易产生钝化，不利于阳极溶解。三乙醇胺不宜用作无氰电镀铜镍合金的主络合剂和辅络合剂。 NJKM-01对铜镍的络合性能虽无三乙醇胺高，但以NJKM-01为主络合剂的镀液不易产生铜粉，可实现铜镍共沉积。该镀液中使用无氧铜、磷铜角、镍圆饼、含硫镍等均可正常溶解，很少发生钝化现象。实验证明，从抑制产生铜粉的角度考虑，使用含磷铜阳极，特别是使用高磷铜(含磷量1.53％)铜阳极可有效抑制铜粉的产生。在长时间电镀后，添加双氧水使镀液中积累的少量Cu+氧化成ca2+，可明显改善阴极镀层质量。 本文对不同配方改变工艺条件进行了试验，探讨了温度、电流密度、搅拌速度(滚桶转速)等对试验结果的影响。经优选，经优选，使用阳极篮表面积分别为40.5dm2磷铜角(套阳极袋)和40.5dm2镍圆饼阳极，铜、镍阳极电流分别使用30A和30A的情况下，能生产出符合工艺要求的电镀铜镍合金坯饼，电镀工艺稳定。为我国的造币业提供了一种新的选择，具有深远的实际意义和应用前景。

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1绪论

1.1引言

1.2合金电镀

1.2.1金属共沉积的条件

1.2.2促使两种金属沉积电位接近的措施

1.3阳极过程

1.3.1金属阳极的溶解和钝化

1.3.2阳极过程的特点

1.3.3电镀金属阳极的要求及作用

1.3.4电镀合金的阳极

1.3.5电镀合金阳极的应用

1.3.6影响阳极过程的主要因素

1.3.7防止阳极钝化的方法

1.4各种铜、镍阳极、钛阳极材料的基本特性

2电镀铜镍合金用阳极材料的系统设计

2.1试验材料和仪器设备

2.1.1试验材料

2.1.2试验仪器设备

2.2铜镍合金电镀槽系统设计

2.2.1电镀槽(铜和镍阳极)的基本原理

2.2.2电镀槽(铜或镍阳极与不溶性阳极铜和镍阳极)的基本原理

2.3试验方案设计

3 电镀铜镍合金用阳极材料的对比试验

3.1三乙醇胺为主络合剂镀液中的阳极行为

3.1.1无氧铜/镍珠阳极

3.1.2磷铜球/镍珠阳极

3.1.3钛阳极/镍圆饼阳极

3.1.4钛阳极/含硫镍阳极

3.2 NJKM-01为主络合剂镀液的阳极行为

3.2.1铜镍合金阳极

3.2.2磷铜球阳极/含硫镍阳极

3.2.3磷铜角阳极/镍圆饼阳极

4结论

致谢

参考文献