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酸性光亮鍍銅陽極鈍化的原因
夢得技術(shù)服務(wù)經(jīng)理 夏安輝
1. 硫酸含量過高或過低:低于50g/L時分散能力和鍍層光亮度明顯下降陽極易鈍化,銅粉易產(chǎn)生,鍍層粗糙,此時電壓升高,電流反而開不大.當(dāng)高于120g/L以上時,硫酸銅結(jié)晶析出,同時鍍層脆性增大,光亮度下降,陽極黑膜脫落,難再形成,此時可觀察到陽極周圍有氧氣產(chǎn)生,電流明顯下跌,到此陽極明顯鈍化,陽極溶解后呈上小下大形狀。
2. 硫酸銅含量過高:超過220g/L時,分散能力下降,氣溫低時硫酸銅結(jié)晶析出,而有些覆蓋在陽極表面,使陽極不能正常溶解.同時,冬季溫低,槽液粘度大,銅陽極反應(yīng)產(chǎn)物銅離子擴散速度大大降低,在槽液濃度近飽和的情況下,銅鹽于極板溶液界面高濃度區(qū)形成過飽和而結(jié)晶.溫度越低,電流越高,結(jié)晶越快,越多。
3. 氯離子過量:含量低于10mg/L時,鍍層亮度低,微粗糙,有條紋.當(dāng)超過150mg/L時,鍍層光亮范圍變窄,零件凹處鍍層不亮,發(fā)暗,邊緣粗糙發(fā)白.此時陽極表面覆蓋著白膜,系氯離子與銅的化合物,嚴(yán)重影響陽極正常溶解.(可用鋅粉或除氯劑除去多余的氯,而由于陽極上氧化不完全,會生成Cu+,并行于 Cu2+析出,造成粗糙,毛刺,低電流區(qū)不亮等,當(dāng)用較多氯根存在時,生成CuCl沉淀,使鍍液渾濁,故可采用循環(huán)過濾法去除CuCl并除去過量的氯根)。
4. 鐵離子過多: <10g/L時,影響不大,達(dá)15g/L時,鍍層將有針孔,并對光亮度有一定影響.如到18g/L,若此時溫度較低(如加熱到20℃以上可用于臨時生產(chǎn)),則開槽時電流表指針很快下降,陽極表面覆蓋著一層棕綠色結(jié)晶,造成陽極鈍化。
5. 陽極面積過小:陽極:陰極=1:3-4,陽極電流密度1.5-3A/dm2.如磷銅短缺,陽極電流>3A/dm2,將引起陽極脫膜,呈暗紅色,造成鈍化,并有一價銅和銅粉產(chǎn)生。
6. 導(dǎo)電棒勾接觸不良。
7. 未能及時清洗陽極與陽極袋:正常電解過程,磷銅陽極不斷溶解,黑膜不斷生長,覆蓋,并有部分污泥與黑膜脫落.如不及時清洗,陽極袋將被堵塞,陽極過厚,難以正常溶解.防止方法:清洗陽極袋,洗刷陽極,除去黑膜.加(30%)H2O2 0.03-0.05ml/L,同時低電流電解半小時以上,以除去一價銅和銅粉,也使黑膜重新生成。
8.陽極出現(xiàn)綠色、黃色結(jié)晶：此故障是1中提到的硫酸含量過高引起的衍生故障，硫酸含量過高;當(dāng)硫酸含量在49g/l時，硫酸銅的溶解度為326g/l，當(dāng)硫酸含量為98g/l時，硫酸銅的溶解度僅為267g/l。當(dāng)鍍液中的硫酸含量太高時，導(dǎo)致硫酸銅析出，在陽極上就會出現(xiàn)綠色結(jié)晶，包住陽極，使陽極溶解困難，發(fā)生鈍化，隨著陽極的鈍化的加劇，同時發(fā)生可逆的岐化反應(yīng)，即
Cu2+ + Cu = 2Cu+
故在銅陽極易出現(xiàn)較多的一價銅。Cu+水解，進(jìn)而生成紅色銅粉（Cu2O）,在陽極上，綠色的結(jié)晶加上紅色的銅粉，就會出現(xiàn)帶有黃色的結(jié)晶，如此使陽極進(jìn)一步鈍化，引起鍍層粗糙或呈海綿狀。因此在酸性光亮鍍銅液中，高濃度的硫酸含量雖然走位很好，但會造成陽極的鈍化，所以硫酸的含量不要超過90g/l為好。