钢铁基体无公害化学镀铜配方及工艺研究

摘要

本文阐述了取代氰化镀铜的两种主要途径，即酸性电镀铜和无公害化学镀铜，简单地介绍了酸性电镀铜的特点以及应用的局限性，综述了无公害化学镀铜的定义、特点、分类以及与本文有关的两种无公害化学镀铜一置换镀铜和还原镀铜的研究进展。 针对广东省茂名市汉山锁厂生产地钥匙片，优化了无公害过氧化氢体系和传统的硝酸体系两种抛光体系的化学抛光工艺配方，讨论了各种因素对抛光效果的影响和作用机理，并总结了两种抛光体系各自的优缺点。 比较了置换镀铜的几种常见酸和络合剂所获得的镀层的表面质量、结合力以及实验的清洁性，在综合考虑各种因素的条件下，找到了比较理想的酸，并对其作用机理进行了适当的探讨。 研究了还原镀铜的前处理工艺，发现活化工艺不适用于金属基体，进而考虑在基体上直接还原镀铜。参照了大量的非金属基体还原镀铜的工艺配方，确立了以硫酸铜为主盐、分别以次磷酸钠和乙醛酸为还原剂、以酒石酸钾钠和柠檬酸钠为混合络合剂和特定添加剂为主要镀液组成的碱性还原镀铜体系。通过大量反复的试验，成功地在钢铁基体上实现了铜的连续自催化沉积，获得了较光亮红黄色(高质量)的铜镀层。 探讨了还原镀铜废液的处理工艺，成功地设计出了废液处理的工艺流程。实验结果表明：该工艺能有效地回收镀液中的有效成分，对于无效成分亦能够有效地降低其含量，使废液达到排放标准。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1课题的确定

1.2研究的必要性、目的及意义

1.2.1研究的必要性

1.2.2研究的目的

1.2.3研究的意义

1.3研究内容和技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

1.4本课题的创新

第2章文献综述

前言

2.1酸性电镀铜概况

2.2无公害化学镀铜的发展概况

2.2.1无公害化学镀铜的定义

2.2.2无公害化学镀铜的特点

2.2.3无公害化学镀铜的分类

2.2.4置换镀铜的研究进展

2.2.5还原镀铜的研究进展

2.3小结

第3章无公害化学镀铜的除油除锈工艺

3.1除油除锈工艺的重要性

3.2镀层与基体间的作用力

3.3除油除锈工艺

3.3.1除油工艺

3.3.2酸洗工艺

3.4结果与讨论

3.5小结

第4章化学抛光

4.1抛光的目的和种类

4.2化学抛光的优点及体系

4.3实验材料及方法

4.3.1实验材料

4.3.2实验步骤

4.3.2优化试验方法

4.3.3抛光质量评价方法

4.4结果与讨论

4.4.1无公害的过氧化氢体系

4.4.2传统的硝酸体系

4.5小结

第5章置换法镀铜

5.1钢铁基件置换镀铜的机理

5.2钢铁基件置换镀铜的难点及解决办法

5.3实验材料与方法

5.3.1实验材料

5.3.2实验方法

5.3.3置换镀铜实验步骤

5.4结果与讨论

5.4.1置换镀铜所用酸种类的选择和络合剂的比较结果

5.4.2置换镀铜最佳工艺配方的选择结果

5.4.3置换镀铜工艺配方各因素对沉积速率的影响规律

5.4.4添加剂浓度对镀层表面质量的影响

5.4.5镀层结合力的检验结果

5.4.6镀液毒性分析

5.5小结

第6章还原镀铜

6.1还原镀铜的前处理

6.1.1实验材料

6.1.2还原镀铜工艺配方

6.1.3实验方法及步骤

6.1.4结果与讨论

6.2还原镀铜工艺

6.2.1以次磷酸钠为还原剂的还原镀铜工艺实验材料及方法

6.2.2以次磷酸钠为还原剂的还原镀铜工艺实验结果与讨论

6.2.3以乙醛酸为还原剂的还原镀铜工艺实验材料及方法

6.2.4以乙醛酸为还原剂的还原镀铜工艺实验结果与讨论

6.2.5结合力检验

6.2.6镀液毒性分析

6.2.7对上述两种还原剂工艺体系的评价

6.3还原镀后处理

6.4小结

第7章还原镀铜废液的处理和利用

7.1以次磷酸钠为还原剂的还原镀铜工艺废液的处理

7.1.1废液成分分析及废液处理工艺探讨

7.1.2实验材料及方法

7.1.3结果与讨论

7.2以乙醛酸为还原剂的还原镀铜工艺废液的处理

7.2.1废液成分分析及废液处理工艺探讨

7.2.2实验材料及方法

7.2.3结果与讨论

7.3小结

第8章结论

参考文献

致谢

附录