朱卓敏，王宗雄，儲榮邦*

（1.義烏市都得益電鍍材料商行，浙江 義烏　322000；2.寧波市電鍍行業(yè)協(xié)會，浙江 寧波　315199；3.南京市虎踞北路4號6幢501室，江蘇 南京　210013）

“都得益”系列硫酸鹽光亮鍍銅故障處理劑的實際應(yīng)用

朱卓敏1，王宗雄2，儲榮邦3，*

（1.義烏市都得益電鍍材料商行，浙江 義烏322000；2.寧波市電鍍行業(yè)協(xié)會，浙江 寧波315199；3.南京市虎踞北路4號6幢501室，江蘇 南京210013）

結(jié)合實際案例，介紹了義烏市都得益電鍍材料商行開發(fā)的硫酸鹽光亮鍍銅用除雜去氯劑、去藍膜劑、去麻劑、除鐵劑、走位水和除鉻劑的用法。總結(jié)了染料型酸性鍍銅常見故障的原因及排除方法。

硫酸鹽光亮酸性鍍銅；故障處理；除雜劑

First-author's address: Yiwu Dudeyi Plating Chemicals Trading Company， Yiwu 322000， China

酸性光亮鍍銅是最古老的電鍍工藝之一，這類鍍液主要由硫酸銅、硫酸組成，20世紀70年代采用的是SP、M、N的組合光亮劑。20世紀90年代國外的染料型硫酸鹽鍍銅光亮劑進軍中國市場，具有代表性的有日本大和的210以及美國的510。染料型硫酸鹽鍍銅光亮劑以覆蓋能力好、光亮劑容許范圍寬、調(diào)整容易、出光快、整平性好等特點，在短短的幾年時間就取代了國產(chǎn)的SP-M-N組合光亮劑。

酸性光亮鍍銅生產(chǎn)中出現(xiàn)的故障原因很多，其中有光亮劑添加過多引起有機雜質(zhì)的問題，還有溶液中無機雜質(zhì)過多的問題，等等。

對于鍍銅液中的光亮劑，通常采取勤加、少加的原則，避免一次性加入過多。如果光亮劑加入量過多，或者在鍍銅液溫度高時光亮劑足量，則鍍銅液冷卻下來后光亮劑就肯定過量，此時的光亮劑反而變成了有機雜質(zhì)，使電鍍零件的低電流密度區(qū)出現(xiàn)亮與不亮的明顯分界，復(fù)雜零件深凹處的鍍銅層發(fā)花，甚至出現(xiàn)鍍層上有銅粉析出等故障。銅粉是鍍銅液中的一價銅離子所形成的，會引發(fā)鍍銅層粗糙、毛刺，銅粉脫落又會形成針孔。如果是鍍液中的一價銅引起了低電流密度區(qū)鍍層不亮，可在赫爾槽內(nèi)加入適量雙氧水，觀察低電流密度區(qū)鍍層的光亮度有否改善，如有改善，就表明鍍液中一價銅較多，否則就不是一價銅的問題。

銅粉是因磷銅陽極中磷含量和鍍液中氯離子的含量不標準而造成的。如果銅陽極中含磷量低，電鍍時陽極表面難以形成棕黑色的膜，這樣“銅粉”就多，并會有一價銅溶解進入槽液。如果添加雙氧水后故障消失，但過了一會兒故障又重新出現(xiàn)，需要再加雙氧水才能消除故障，就表明鍍液中很容易產(chǎn)生一價銅，需要檢查陽極。如果陽極在正常電流密度下其表面沒有棕黑色膜存在，就說明該陽極質(zhì)量不好或含磷量太少，應(yīng)予以更換。

氯離子的含量過低或過高都能產(chǎn)生一價銅。氯離子太低就不能充分與一價銅離子結(jié)合，銅在形成二價銅離子的過程中就不能充分將一價銅離子（氯化亞銅）轉(zhuǎn)變成二價銅離子（硫酸銅），而形成銅粉；氯離子含量太高也會形成過量的氯化亞銅，繼而發(fā)生歧化反應(yīng)（2Cu+= Cu + Cu2+）而形成銅粉。

適量的氧化劑（雙氧水）能除去有機雜質(zhì)和暫時分解一價銅，但過量添加可能會造成鍍液中整體光亮劑的比例失調(diào)，加入氧化劑破壞鍍銅液中的有機雜質(zhì)時，務(wù)必加熱到55 ～ 65 °C，強烈攪拌0.5 h以上，否則氧化不徹底，且殘存物除不盡，不僅有可能未除盡有機雜質(zhì)，更有甚者會使后加入的光亮劑再度被破壞，短時間內(nèi)很難調(diào)至正常。

光亮硫酸鹽鍍銅工藝的除雜問題一直困惑著電鍍工作者，因為以往市場上鮮有光亮硫酸鹽鍍銅的除雜產(chǎn)品供應(yīng)。各電鍍企業(yè)期盼著光亮硫酸鹽鍍銅也像光亮鍍鎳一樣，對付鐵雜質(zhì)有除鐵劑，有機雜質(zhì)高了可用除有機雜質(zhì)劑等，無需停產(chǎn)就能解決雜質(zhì)造成的故障。

義烏都得益電鍍材料商行經(jīng)過多年的不懈努力，終于成功開發(fā)了一系列光亮硫酸鹽鍍銅的除雜劑，并經(jīng)實際應(yīng)用檢驗，能解決各種故障問題，也得到了使用單位的認可。

1　ZS酸銅除雜去氯劑

ZS酸銅除雜去氯劑是針對酸性光亮鍍銅工藝研制開發(fā)的一種綜合型除雜劑，填補了酸性光亮鍍銅除雜劑的空白。使用該添加劑無需停產(chǎn)，能有效地除去酸銅鍍液中的有機雜質(zhì)，使一價銅迅速配位化合后沉淀，并有掩蔽氯離子的功效，使鍍層整平度好、光亮度高，還降低了銅的消耗，使電鍍成本降低。

1. 1特性

外觀為無色透明液體，pH 5 ～ 7，相對密度1.003 ～ 1.005。

1. 2使用方法

酸性光亮鍍銅工藝中由有機雜質(zhì)引起的故障，一價銅和氯離子引起的毛刺等故障，加該產(chǎn)品后即可消除，添加量0.5 ～ 2.0 m L/L（即使過量一些也不會影響鍍液性能）。

1. 3解決故障案例

1. 3. 1案例一

浙江義烏市某飾品廠電鍍車間的飾品配件電鍍生產(chǎn)線：氰化物鍍銅→光亮硫酸鹽鍍銅→氰化物鍍銀（或代白金、仿金）。所用的酸銅鍍液已工作半年多未大處理。

故障表面現(xiàn)象：硫酸鹽光亮鍍銅層粗糙，有毛刺，光澤度不好，有條紋發(fā)霧現(xiàn)象。

分析結(jié)果：硫酸銅230 g/L，硫酸60 g/L，氯離子150 mg/L。

赫爾槽試驗：試片高電流密度區(qū)有毛刺，鍍層有白霧。用500 m L燒杯量出鍍液，加入2 m L ZS酸銅除雜去氯劑，經(jīng)攪拌、靜止后發(fā)現(xiàn)有一價銅沉淀。于是在赫爾槽中加入0.5 m L（相當于4 m L/L）ZS酸銅除雜去氯劑后再做試片，發(fā)現(xiàn)故障已排除。

現(xiàn)場處理：遵循少量多次的原則，現(xiàn)場大槽按3 m L/L添加，鍍液1 800 L，一共加入5.4 L的ZS酸銅除雜去氯劑，稍加攪拌后試鍍，無毛刺，條紋發(fā)霧現(xiàn)象也基本解決了，完全可以恢復(fù)生產(chǎn)。

建議：生產(chǎn)一段時間后，可在生產(chǎn)中再小量補加酸銅除雜去氯劑，這樣既不耽誤生產(chǎn)，又節(jié)省了生產(chǎn)成本。平時也可定時、定量地在生產(chǎn)中少量（0.5 m L/L）添加，有利于凈化鍍液，延長大處理周期，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。

1. 3. 2案例二

浙江永康某太陽傘生產(chǎn)企業(yè)用電鍍薄壁鐵管制造傘桿，其生產(chǎn)流程為：氰化物鍍銅→酸性光亮鍍銅→光亮鍍鎳→套裝飾鉻。氰化物鍍銅所得鍍層根本無法將管子內(nèi)壁覆蓋，所以鐵管的內(nèi)壁在酸性鍍銅液中溶解而產(chǎn)生鐵雜質(zhì)。鐵雜質(zhì)會降低鍍銅液的陰極電流效率，較多的鐵雜質(zhì)會影響鍍銅層的結(jié)構(gòu)，形成不均勻的光亮鍍銅層。

因為鐵雜質(zhì)的問題，所以基本上每個月要大處理一次，嚴重時半個月就要大處理。以往的鐵雜質(zhì)處理方法是：在鍍液中加入30%雙氧水1 ～ 2 m L/L，使鍍液中的Fe2+氧化為Fe3+；然后將鍍液加熱至50 ～ 60 °C，在攪拌下用Cu（OH）2提高鍍液pH至≥5，使鍍液中的Fe3+生成Fe（OH））3沉淀；再加入1 ～ 2 g/L活性炭，攪拌30 m in后靜止過濾。此法的銅損耗較大。

而該單位使用ZS酸銅除雜去氯劑時，最初是當普通除雜劑使用，但一段時間后發(fā)現(xiàn)有抑制和除去鐵雜質(zhì)的作用，基本上解決了光亮硫酸鹽鍍銅的鐵雜質(zhì)問題，并無需停產(chǎn)處理，大大地延長了鍍液大處理的周期。

ZS酸銅除雜去氯劑另有棕黑色固體粉末供應(yīng)，每克能除去氯離子120 ～ 150 mg，只需將計算量的固體試劑放入過濾機中，長時間循環(huán)過濾即可。

2　ZS酸銅處理劑（去藍膜劑）

ZS酸銅處理劑（去藍膜劑）于2009年成功開發(fā)并投放市場，適用于染料型光亮酸銅鍍液。酸銅鍍層的異常往往不易發(fā)現(xiàn)，而亮鎳鍍層上的藍霧現(xiàn)象實際上是酸銅故障，尤其是染料類酸銅光亮劑中開缸劑（C劑）過多時無法用一般的藥劑處理掉，此時可選用ZS酸銅處理劑（去藍膜劑）。該產(chǎn)品使用簡便，無需停產(chǎn)，并有立竿見影的效果。

2. 1使用方法

添加量0.05 ～ 0.10 g/L，用適量蒸餾水把粉劑溶解后加入酸銅鍍液中，攪拌均勻即可。

當加入該劑后發(fā)現(xiàn)酸銅鍍層光澤降低或不光亮?xí)r，說明鍍液中光亮劑少了，可適量逐步補加一些光亮劑，直至鍍層光亮。

使用該劑前，應(yīng)先經(jīng)小樣試驗，再應(yīng)用到大槽生產(chǎn)中去，否則過量添加會使光亮劑失調(diào)。用該劑替代雙氧水處理酸銅槽，效果更佳，不必擔(dān)心溶液中會殘留雙氧水。

2. 2解決故障案例

江蘇常州某電鍍企業(yè)的五金鍍銅鎳鉻工藝和余姚臨山某電鍍企業(yè)的塑料珠電鍍工藝（化學(xué)沉銅→搖鍍酸銅→搖鍍鎳）都有相同的故障──鎳層上出現(xiàn)藍膜。檢查酸銅未發(fā)現(xiàn)異常，開始以為是鎳槽的毛病，但對鎳槽大處理后故障并未解決，請了添加劑供應(yīng)單位的售后服務(wù)工程師也沒能解決問題。

經(jīng)過認真分析，總結(jié)經(jīng)驗后認為其實是酸銅的故障，遂對酸銅槽進行大處理，但仍未能解決。后經(jīng)多方求助，了解到ZS酸銅處理劑能解決此故障，經(jīng)小樣試驗后，大槽按0.05 g/L添加并攪拌后試鍍，無藍膜出現(xiàn)，故障問題得到徹底解決。

3　ZS酸性光亮鍍銅去麻劑

鍍銅層上的麻點有時在鍍前處理過的毛坯上或預(yù)鍍層（如銅、鎳）上就有，但當時還看不出來，經(jīng)過光亮鍍銅后，由于鍍銅層比較光亮，麻點就比較明顯了。吸附在零件表面的一些小油滴在空氣中干燥后也會導(dǎo)致鍍銅層出現(xiàn)麻點。使用染料型光亮劑往往會因為光亮劑不平衡或光亮劑配比不當而出現(xiàn)麻點。ZS酸性光亮鍍銅除麻劑能有效除去酸性光亮鍍銅出現(xiàn)的麻點、麻砂，無需停產(chǎn)處理，不損耗主鹽，不影響生產(chǎn)。

該產(chǎn)品特性：無色或微黃色液體，pH為6 ～ 7。其用量為1 ～ 4 m L/L。

4　ZS酸性光亮鍍銅除鐵劑

酸性鍍銅液中鐵雜質(zhì)的來源主要是不慎掉入鍍槽的鋼鐵零件，其在酸性鍍液中溶解便產(chǎn)生鐵雜質(zhì)。在電鍍管狀鋼鐵零件時，也容易產(chǎn)生大量鐵雜質(zhì)，因為管狀鋼鐵零件的內(nèi)孔很難上鍍，但又浸泡在酸性鍍液中?？梢哉f，外面上多厚的鍍層，內(nèi)孔就能溶解同等的厚度，而溶解了的鐵離子就是雜質(zhì)。鐵雜質(zhì)會降低鍍銅液的陰極電流效率，較多的鐵雜質(zhì)會影響鍍銅層的結(jié)構(gòu)，形成不均勻的光亮鍍銅層。

正如1.3.2中所提到的，去除鐵雜質(zhì)的傳統(tǒng)方法會造成硫酸銅大量流失，而通過稀釋鍍液來降低鐵雜質(zhì)含量的話又要補充其他成分。

ZS酸性光亮鍍銅除鐵劑是紫紅色透明液體，pH為6 ～ 7，用量為2 ～ 6 mL/L。它能改變鍍液中鐵雜質(zhì)的電沉積電位，使鐵雜質(zhì)能與銅離子共沉積，無需停產(chǎn)處理，不影響生產(chǎn)，不損失主鹽，形成銅鐵合金鍍層。但需少量多次地添加，否則鐵含量過高會使鍍層發(fā)白。當然，因銅鐵合金鍍層的密度高于銅鍍層，故其耐蝕性更好。

5　ZS酸性光亮鍍銅走位水

ZS酸性鍍銅走位水能配合任何光亮劑使用，在長時間的電鍍生產(chǎn)中適量添加可使低電流密度區(qū)的深鍍能力增強，提高整個電流區(qū)的光亮度，使已失調(diào)的槽液恢復(fù)正常，用量省，使用方便。

一般添加量為0.1 ～ 0.3 m L/L，消耗量為40 ～ 60 m L/（kA·h）。

6　ZS新型除鉻劑

在生產(chǎn)過程中，鍍銅、鍍鎳液中很容易帶入氧化劑，其中包括六價鉻。六價鉻能在陰極上還原，降低陰極電流效率，甚至阻礙銅、鎳的沉積，造成沉積速率慢，使零件的深凹處不上鍍，鍍層陰暗或呈橘皮狀、不光亮。

6. 1 鍍銅、鍍鎳液中六價鉻的來源

（1） 銅鎳鉻電鍍生產(chǎn)線上，掛具起傳遞作用，若掛具在鍍鉻后清洗不干凈，殘留在掛具上的鍍鉻液會被帶入銅槽和鎳槽。

（2） 工人操作不正確，如經(jīng)工人的防護手套把六價鉻帶入銅槽和鎳槽。（3） 鍍鉻槽產(chǎn)生的鉻霧沉落在銅槽和鎳槽中。

6. 2 ZS新型除鉻劑的使用方法

該產(chǎn)品適用于快速除去銅鎳鉻電鍍生產(chǎn)線上鍍鎳、鍍酸銅槽液中的六價鉻雜質(zhì)（將六價鉻轉(zhuǎn)變?yōu)槲：Σ淮蟮娜齼r鉻），添加后經(jīng)攪拌即可恢復(fù)生產(chǎn)。每1 mL除鉻劑能處理六價鉻10 mg，一般用量為2 ～ 3 m L/L。

6. 3 故障案例

江西九江某知名品牌的衛(wèi)浴水暖生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量要求甚是嚴苛，無論是外觀還是內(nèi)在質(zhì)量都要求一絲不茍，絕不允許任何瑕疵。但六價鉻雜質(zhì)給電鍍車間帶來了無盡的煩惱，稍不留神就有六價鉻進入酸銅槽或鎳槽，造成大量零件返鍍，但是鍍液中又因為有少量六價鉻雜質(zhì)存在而無法保證電鍍質(zhì)量，所以必須除鉻。如果按照老方法用二水合連二亞硫酸鈉（Na2S2O4·2H2O）來處理，耗時、耗材，無形中增加了生產(chǎn)成本。

該企業(yè)電鍍技術(shù)人員索取了ZS除鉻劑樣品進行小試，發(fā)現(xiàn)在酸銅槽、鎳槽中使用確實能達到除去六價鉻雜質(zhì)的效果，于是在實際生產(chǎn)中應(yīng)用，結(jié)果ZS除鉻劑大顯身手，現(xiàn)在只要做到定時在酸銅、鎳槽適量添加，便無需因鍍液中有六價鉻雜質(zhì)而停產(chǎn)處理。事實證明，銅鎳鉻生產(chǎn)線上經(jīng)常適量添加ZS除鉻劑，有百利而無一害，省時、省力，降低了生產(chǎn)成本。

7　染料型酸性鍍銅的故障原因及其排除方法

酸銅生產(chǎn)中多用染料光亮劑，牌號有210、510和910等，且一般分A、B、C三種劑型［1］。A劑和B劑是平時補充添加的主體光亮劑，A劑的作用偏向于提高覆蓋能力（也稱作深鍍能力，現(xiàn)在也有人叫“走位”或中低電流密度區(qū)整平能力），B劑的作用則偏向于防止高電流密度區(qū)鍍層燒焦和提高整平能力，它們是相輔相成的，只有各成分組成合理，才能發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。C劑（也用Mu表示）主要作開缸用，在開缸時用得較多，但平時也要適當添加，一是補充鍍液帶出消耗，二是起平衡調(diào)節(jié)作用，也是鍍層針孔消除劑。常見故障的原因及排除方法［2］見表1。

表1　染料型酸性鍍銅的故障原因及其排除方法Tab le 1　Causes and remedies for some failures occurred in dye-based acid copper electroplating

（續(xù)表1）

表1　染料型酸性鍍銅的故障原因及其排除方法Table 1　Causes and remedies for some problem s occurred in dye-based acid copper electrop lating

（續(xù)表1）

表1　染料型酸性鍍銅的故障原因及其排除方法Tab le 1　Causes and remedies for some p roblem s occurred in dye-based acid copper electroplating

［1］ 沈品華. 現(xiàn)代電鍍手冊（上冊）［M］. 北京: 機械工業(yè)出版社， 2010: 4-65.

［2］ 王宗雄， 王超， 周長虹， 等. 淺談光亮酸性鍍銅光亮劑及典型故障處理［J］. 表面工程資訊， 2014， 14 （6）: 13-18.

［ 編輯：溫靖邦 ］

Practical application of Dudeyi's series of failure treatment agents for sulfate bright copper electroplating

ZHU Zhuo-min， WANG Zong-xiong， CHU Rong-bang*

The usages of impurity/chloride removing agent， blue film elim inating agent， anti-pitting agent， iron removing agent，throw ing power enhancing agent and chromium removing agent produced by Yiwu Dudeyi Plating Chemicals Trading Company for sulfate bright copper electroplating were introduced w ith some practical cases as examples. The causes and remedies for some common failures in dye-based acid copper electroplating were summarized.

sulfate bright copper electroplating； troubleshooting； impurity removing agent

TQ153.14

B

1004 - 227X （2016） 12 - 0637 - 06

2015-11-20

2016-04-21

朱卓敏（1962-），男，浙江義烏人，從事電鍍添加劑的研究與開發(fā)。

儲榮邦，高級工程師，（E-mail） jsnjchu@126.com。