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无氰电刷镀银技术在电连接体(铜排、铝排、铜

摘要
本文介绍了FJY系列无氰电刷镀银技术的应用特点。采用该技术对电连接体进行表面镀银改性,可以获得镀层与基体结合牢固、且抗变色能力强的新型无氰电刷镀银层。该技术不仅克服了传统有氰镀银存在的剧毒、环保问题,而且也解决了当前镀银层普遍存在的易变色问题,可广泛应用于电力、电器、电工、电子等领域的无氰镀银生产。
关键词: 无氰镀银,导电排,母排,刷镀,环保,防银变色
 
1. 前言
银是一种质软、可塑、导电能力强(25℃时电导率为6.33×lO5Ω-1cm-1)、化学稳定性好并具有美丽色泽的贵金属。在电力、电工、电器、电子工业领域,镀银层常用来降低电连接体的接触电阻,并改善镀银零部件的可焊性。
目前,国、内采用电刷镀银技术对导电体表面局部镀银施工所使用的镀银液基本上都是有氰镀银溶液,镀液中含有剧毒的氰化物,存在严重的安全隐患和环境污染问题。
然而,常常有人出于商业运作的目的,故意把游离CN浓度较低的有氰镀银液命名为微氰或无氰镀银液(实际上,该镀银液中CN的总浓度仍然很高)。从本质上讲,这类镀银液的毒性与常规的氰化镀银液并无不同,当其遇到酸性物质时,会释放出大量、剧毒的HCN气体,其毒性与氰化物相当,而且更难预防。
解决有氰镀银液剧毒问题的根本出路在于使用本质上不含任何形式CN的无氰镀银液。为此,自1992年以来,西北工业大学曾受多家单位的委托,分别完成了在不同种类基体材料(钛、铝、不锈钢、钢、铜等材料)表面上进行大面积无氰电刷镀银的应用研究与施工任务。由于没能很好地解决镀银层变色问题,长期以来,该项技术并未在民用领域广泛推广。
为了解决镀银层易变色问题,相继采用了铬酸盐钝化、表面光亮镀铑、以及各种形式的镀银保护剂等防银变色技术。近年来,刷镀领域使用较多的是镀银保护剂(如电子油等),由于施工时需要加热固化,大件镀银时无法施工。此外,如果需要对涂覆过保护剂的表面再次镀银,还需要彻底退镀后才能重新施工,生产过程复杂。
西北工业大学一直在对其开发的无氰镀银工艺进行不断地完善,终于解决了无氰电刷镀镀银技术存在的结合力较差、镀银层易变色的问题,采用本文提出的电刷镀银方法,既可获得银层结合牢固(反复弯折不起皮)、又能在长期存放过程中不变色的新型无氰电刷镀银技术。下文将简要介绍其基本特性及应用情况。
2. FJY无氰镀银技术简介
2.1 性能指标
镀银液的pH值为:6.0-6.5;
镀银液的耗电系数为: 0.018 A·h/(dm2·μm);
镀银液的电导率为:62 Ω-1·cm-1(30℃);
刷镀工作电压为:1.5-7 V;
相对运动速度为:3-10 m/min;
施工温度范围为:-5℃ ~ +40℃; 
镀厚能力:大于 0.2 mm;
镀银层表面接触电阻:小于10-5Ω;
镀银层与基体的结合力:符合GB2570-85标准规定的要求。加热到400℃,镀银层不起皮、不剥落。反复弯折不起皮,断口无毛边。
镀银层在室内长期存放、使用不变色。
 
2.2 铜上镀银溶液
品种 名称 单价(元/Kg)( 数量
(Kg)
小计(元) 备注
铜上镀银溶液 电净        
镀银强化液        
镀银固化液        
无氰镀银液        
防银变色液        
去银黑膜液       选购
中性铜出光液       选购
合计(元)    
电源 镀层厚度检测电源等   1台    
镀笔杆     5支    
合计(元)    
阳极 80×80×30 70 6只   高纯石墨
40×40×30 30 6只   高纯石墨
镀铂钛网、或DSA阳极,可用于电池端子等异形件的表面镀银
合计    
运费(元) 提货人支付  
绒布包套 1m2 免费赠送
技术支持 刷镀技术、工艺说明一份 免费赠送
总计(元)  
                 
 
2.3 铜上刷镀银工艺
铜件(含铜包铝复合排)镀银方法:
1、铜出光(擦洗,中性环保溶液),电净,水洗,镀银强化处理,镀银固化处理,无氰镀银,(3号清洗液清洗。平面上镀银,可省略此步骤),水洗,防银变色处理,水洗,卫生纸擦干或压缩空气吹干。
2、刷镀银质量检验
按照标准工艺流程进行镀银施工,镀银层与基体结合牢固,对样件进行180。反复弯折,镀银层不起皮、不剥落。
3、镀银层防变色处理工序的作用
如果镀银后进行防银变色处理,镀银层在室内环境中存放、使用不会出现变色现象。与目前市场上销售的表面膜型防银变色处理技术不同,本技术提供的防变色处理方法是通过改变银的化学反应活性来实现防止银层变色的目的。防变色处理后,在银层表面不产生保护膜,因此镀银层的导电性优于其它方法。
4、镀银层放置过程中变色的可能原因
如果按推荐工艺流程刷镀银,镀层应长期保持白亮色。如果刷镀银时镀层光亮,但在较短的时间内镀层很快变色,可能原因有:1.镀层表面不洁净(镀银后没有洗净,有残留液,没有擦干或吹干);2.镀银后工件长期处在有污染的潮湿环境中。
5、对于已经变色的镀银层,可选用我方生产的去银黑膜液擦去银层表面的黑膜,恢复银层的白亮色,然后再用防变色液进行防变色处理,可以恢复镀银件的使用性能。
 
2.4 铝上镀银溶液
品种 名称 单价(元/Kg)(不含税) 数量
(Kg)
小计(元) 备注
铝上镀银溶液
 
 
电净        
铝活化(常规型)        
铝活化1号       适用于铝合金
铝活化2号      
铝活化3号      
中性快速底铜        
镀银强化液        
镀银固化液        
无氰镀银液        
防银变色液        
合计(元)    
电源 镀层厚度检测电源等   1台    
镀笔杆     10支    
合计(元)    
阳极 80×80×30   10只   高纯石墨
40×40×30   10只   高纯石墨
镀铂钛网、或DSA阳极,可用于铝基异形件的表面镀银
合计    
运费(元) 提货人支付  
绒布包套 1m2 免费赠送
技术支持 刷镀技术、工艺说明一份 免费赠送
总计(元)  
                 
 
2.3 铝上刷镀银工艺
铝件(含纯铝、铝合金)镀银方法:
标准方法:
电净,水洗,铝活化(对于铝合金,需采用多步活化处理工艺),水洗,中性快速底铜,水洗,镀银强化处理,镀银固化处理,无氰镀银,水洗,防银变色处理,水洗,卫生纸擦干或压缩空气吹干。
 
2.4 其它材质刷镀银工艺
西北工业大学曾受多家单位的委托,开展了在不同种类基体材料(钛、铝、不锈钢、钢、铜等)表面上进行大面积无氰电刷镀银的应用研究工作,详情请查阅《FJY系列刷镀技术用户指南》。
 
3 无氰镀银应用实例(部分)
在FJY系列环境友好型无氰电刷镀银技术研制成功之后,已将其用于进口铜箔生产设备——生箔辊制造过程中钛材表面的无氰电刷镀银、大功率电解工业DSA阳极——PS钛基阳极板与汇流排连接处的局部表面无氰镀银、不锈钢电热温控管表面的无氰镀厚银等多种军民关键产品的表面镀银加工。曾委托国家一级查新机构就本项成果的独创性在世界范围内进行了科技成果创新性查新,结果表明,即使是电刷镀行业国际知名的赛来创(Selectron)、达立克(Dalic)、以及波音飞机工业公司(Boeing Co.),在实际电刷镀银生产中使用的仍然是有氰镀银液,只有我校成功地将无氰电刷镀银技术用于工业化电刷镀银生产.
      
4. 结论
1)综合性能测试结果表明,西北工业大学研制成功的FJY系列无氰镀银技术,所得镀银层与基体结合牢固,并克服了传统有氰电刷镀银工艺存在的安全隐患和环境污染问题。
2)新型防银变色处理技术的应用,可克服传统方法各自存在的具体问题,为镀银施工提供了便利。
3) 成功地将无氰电刷镀银技术用于多种材质零部件表面的导电性镀银生产,形成了一套完整、稳定、可用于军、民关键产品电刷镀银生产的新一代无氰镀银工艺。
 
 

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