隨著社會(huì)開展，工業(yè)污染日益嚴(yán)重。但是許多電鍍行業(yè)仍然在少量運(yùn)用劇毒 的氰化物。爲(wèi)了改動(dòng)目前的高凈化和高危的任務(wù)環(huán)境，以無氰電鍍爲(wèi)代表的清潔 電化學(xué)工藝開發(fā)火燒眉毛。

爲(wèi)了開發(fā)合適電子電鍍的無氰鍍銀工藝，我們與企業(yè)協(xié)作，經(jīng)過少量的根底 研討和工程探究，開發(fā)和完善了一套有使用價(jià)值的無氰鍍銀工藝，包括絡(luò)合劑、 輔佐絡(luò)合劑、導(dǎo)電鹽和添加劑，此外對(duì)工藝流程做了零碎地優(yōu)化。

無氰鍍銀不同于氰化鍍銀，它的任務(wù)范圍絕對(duì)狹隘，因而有必要對(duì)每個(gè)鍍種 做更細(xì)致地優(yōu)化。針對(duì)引線框架等高速鍍、銀包銅線等線鍍和普通掛鍍和滾鍍， 我們做了少量挑選，確定了有光亮、整平作用的電鍍添加劑，逐一判別它們所起 的作用和作用的機(jī)理，并依據(jù)彼此的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化組合，辨別開收回系類

ZHL 無氰鍍銀工藝。其具有波動(dòng)性高、鍍層光亮、電鍍效率高、本錢高等優(yōu)點(diǎn)。 應(yīng)用該工藝取得的銀鍍層光亮致密，具有良好的抗變色功能。本文將就其優(yōu)秀的 抗變色功能從微觀角度加以研討。

2 實(shí)驗(yàn)局部

2.1 試劑

實(shí)驗(yàn)中所用到的試劑均爲(wèi)化學(xué)純或剖析純，溶液配制用水爲(wèi)一次水，樣品洗濯用自來水。鍍液主成分爲(wèi) ZHL 鍍液，其間接本錢與氰化鍍銀液相當(dāng)，但是綜分解本略低于氰化鍍銀。ZHL 鍍液包括主絡(luò)合劑、輔佐絡(luò)合劑、導(dǎo)電鹽和 pH 調(diào)理劑。其 pH 值在 10.2~10.7。

2.2 根本工藝流程

電鍍基底爲(wèi)銅材，其前處置遵照普通的處置辦法，次要包括：除油-水洗-強(qiáng) 浸蝕-水洗-弱浸蝕-施鍍-水洗-維護(hù)-枯燥等步驟。本工藝具有優(yōu)秀的結(jié)合力，無需鍍銅打底。

3 后果與討論

3.1 應(yīng)用該堿性無氰工藝制備的樣品外觀

圖一給出了應(yīng)用系列堿性無氰鍍銀工藝制備的樣品。圖 1a 是應(yīng)用高電流掛 鍍，在 4.0 A/dm2的電流密度下制備的集成電路引線框架照片。鍍銀厚度爲(wèi) 1 μm， 鍍層光亮，結(jié)合力好。在火焰上方 1 cm 處間接烘烤 10 秒鐘不變色。具有良好的 焊接功能，經(jīng)過了焊接測(cè)試。圖 1b 是應(yīng)用掛鍍?cè)诠饬两g后的銅片外表的鍍銀照片。

電流密度在 3.6 A/dm2。鍍層結(jié)合致密，光亮如鏡，抗變色力強(qiáng)。圖 1c 是 銀包銅線的照片，由于銅線直徑的不同，其電流也從 9.5 A/dm2 降到 5.0 A/dm2。 鍍層光亮如鏡，抗變色才能極強(qiáng)。圖 1d 是應(yīng)用該工藝制備的 LED框架鍍銀樣品。 電流密度約爲(wèi) 4.5 A/dm2。其鍍層抗變色才能強(qiáng)，經(jīng)過了可焊測(cè)試。圖 1e 是應(yīng)用 掛鍍工藝在電流密度 2.8 A/dm2 條件下對(duì)銅件的鍍銀樣品。鍍層結(jié)合力好。該工藝具有極佳的深度才能，從圖 1f 中可以看出，圖 1e 的鍍件中的深孔（長(zhǎng)徑比約 爲(wèi) 8：1）中全部鍍上銀層。 

3.2 應(yīng)用該無氰鍍銀工藝制備的鍍層結(jié)晶形態(tài)的研討

給出了銀包銅線樣品的 XRD 圖樣，從圖中我們可以看出鍍層以(111)面 爲(wèi)主，但是也包括了例如(220)和(311)這樣的高指數(shù)面。從樣品的后處置辦法的 開發(fā)中也可以看出鍍層較生動(dòng)，其后處置與氰化鍍銀不同。當(dāng)鍍層較薄時(shí)，可以 看到銅基底的衍射峰，但當(dāng)鍍層 0.8 μm 以上時(shí)察看不到銅基底的衍射峰。

3.3 鍍銀樣品的抗變色功能

該工藝制備的鍍銀層具有很好的抗變色功能。圖 3 給出的不同電流密度下 制備的鍍件在 20%的 Na2S 溶液中不同浸泡工夫的照片。其電流密度從 5.0 A/dm2 到 9.0 A/dm2。鍍層未經(jīng)過任何后處置維護(hù)。從圖中我們可以看出，當(dāng)其任務(wù)電 流區(qū)間鍍層具有很好的抗變色功能，即便浸泡 2 天的工夫，鍍層未有分明的變色 景象。我們已經(jīng)制備的裝飾鍍銀樣品，未經(jīng)任何維護(hù)處置，在空氣中置放 1 年沒 有分明的變色景象。關(guān)于這種超強(qiáng)的抗變色功能我們從鍍層的微觀結(jié)晶構(gòu)造加以討論。

3.4 鍍銀鍍層的微觀結(jié)晶構(gòu)造的原子力顯微鏡研討

我們應(yīng)用原子力顯微鏡調(diào)查了鍍層的微觀構(gòu)造。圖 4a~d 給出了鍍層在 4000 μm 和 1000 μm 兩個(gè)不同尺度的形貌的二維顯示和三維顯示。從圖中我們可以明 顯地看出該鍍層的晶粒比擬粗大、圓潤(rùn)，外表平整，崎嶇小。應(yīng)用順序我們剖析 了樣品的外表粗糙度。其均勻粗糙度(Roughness Average)爲(wèi) 1.24 nm，均方根粗糙 度(Root Mean Square)爲(wèi) 1.6 nm，外表的分形特征，即分?jǐn)?shù)維(Fractal Dimension) 2.64。此外我們還統(tǒng)計(jì)了晶粒的顆粒尺度和顆粒的高度，如圖 5 所示。從圖 5a 的顆粒尺度散布我們可以看出，99%的顆粒小于 200 nm，80%以上的顆粒尺度在 100 nm 以下。可以看出該鍍層的結(jié)晶細(xì)膩水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氰化鍍銀，其晶粒尺度 普通在 200 nm 以上。圖 5b 給出了高度散布，從圖中可以看出絕大局部顆粒的高 度散布在 4~8 nm，闡明鍍層十分平滑。我們以為，這些構(gòu)造特征是該工藝制備 的銀鍍層良好的抗變色功能的緣由。

4 總結(jié)

目前鍍銀行業(yè)依然沒有可以完全替代氰化鍍銀的消費(fèi)工藝。但是關(guān)于某些特 殊的鍍種，做針對(duì)性地開發(fā)還是有能夠取得替代氰化鍍銀的工藝辦法。爲(wèi)此，我 們針對(duì)鍍件絕對(duì)波動(dòng)的消費(fèi)，開發(fā)了系列的工藝條件，包括絡(luò)合劑、輔佐絡(luò)合劑、 導(dǎo)電鹽和添加劑。該系列工藝可以在集成電路引線框架、銅導(dǎo)線鍍銀和某些裝飾 鍍銀方面替代傳統(tǒng)的氰化鍍銀。由于電鍍工藝的不同，無氰鍍銀的微觀構(gòu)造與氰 化鍍銀有分明的不同，這也招致了無氰鍍銀的某些功能超越了氰化鍍銀。