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【簡介】
研究了一種低氰電鍍光亮22K金工藝。探討了工藝流程、工藝配方、操作條件、鍍液中各組分的影響及鍍液的維護(hù)。該工藝鍍液穩(wěn)定、分散能力及深鍍能力好，鍍層光亮，顏色鮮艷，金含量符合22K標(biāo)準(zhǔn)，適合做裝飾品鍍層。
關(guān)鍵詞：電鍍合金；22K金；光亮；低氰
中圖分類號：TG174 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 前言
由于金具有瑰麗的色澤及良好的導(dǎo)電性、低的接觸電阻、良好的穩(wěn)定性以及高抗蝕性能而廣泛應(yīng)用于首飾、工藝品以及電子元器件等部門中[1-2]。近幾十年來，裝飾性鍍金得到迅速發(fā)展[3]。純金鍍層的硬度低、耐磨性較差，加之金的昂貴價(jià)格，難以滿足裝飾、電子、航空等特殊領(lǐng)域?qū)Σ牧媳砻娴男阅芤螅瑧?yīng)用受到一定的限制[4]，所以電鍍金合金應(yīng)運(yùn)而生。電鍍金合金不但能獲得多種光澤以滿足人們對裝飾外觀的需要，而且還能提高鍍層的硬度、耐磨性、可焊性等多種物理、機(jī)械性能，愈來愈受人們的關(guān)注[5-9]。金合金中的金含量常用金位數(shù)“K”來表示，24K是純金。比24K金位數(shù)低的即為金合金，常見的金合金有14K、18K、20K、22K等。其中22K的金含量在87．6％～ 95．8％之間[10]。電鍍22K金可保持金原有的光澤，同時(shí)添加了其它元素，提高了鍍層的物理、機(jī)械性能。因此，電鍍22K金既可以滿足裝飾性的要求，又能提高材料表面的物理、機(jī)械性能，也節(jié)約了黃金，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的發(fā)展前景。電鍍純金已有成熟的低(無)氰鍍液[11]，但是對于光亮電鍍金合金，常用的鍍液為高氰鍍液，氰化物劇毒，對工人操作環(huán)境和電鍍廢水處理要求較高。紫銅和銀具有優(yōu)異的物理和機(jī)械性能，故常用于制造工藝裝飾品或紀(jì)念幣(章)，但是紫銅和銀在大氣中易變色[12] ，因此本文研究了以紫銅和銀為基體的低氰電鍍光亮22K金工藝。
2 工藝流程
電鍍試樣的基體分別為紫銅(99．9％ ，江蘇環(huán)勝銅業(yè)有限公司)和銀(99．99％ ，河北省安平縣誠成金屬網(wǎng)廠)。
紫銅的工藝流程：紫銅試樣—→化學(xué)除油—→熱水洗—→冷水洗—→機(jī)械拋光—→冷水洗—→超聲波除油—→冷水洗—→陰極活化—→施鍍—→鍍層—→水洗回收—→再水洗回收—→熱水洗—→5％ 醋酸浸洗—→冷水洗—→熱水洗—→烘干。
銀的工藝流程：銀試樣—→機(jī)械拋光—→冷水洗—→超聲波除油—→冷水洗—→陰極活化—→施鍍—→鍍層—→水洗回收—→再水洗回收—→熱水洗—→5％醋酸浸洗—→冷水洗—→熱水洗—→烘干。
3 工藝配方及操作條件
4 鍍液各組分的作用
4．1 氰化金鉀
氰化金鉀是主鹽，在鍍液中以陰絡(luò)離子[Au(CN) 2]-的形式存在。當(dāng)其含量升高時(shí)，可增加容許陰極電流密度，提高陰極電流效率，但鍍液分散能力下降[13]。適宜的濃度是6～8 g／L。
4．2 氰化亞銅
氰化亞銅是主鹽，能溶于氰化鉀溶液中，在鍍液中以陰絡(luò)離子[Cu(CN)2]一、[Cu(CN)3]2-和[Cu(CN)4]3-的形式存在。其中[Cu(CN)4]3-是最穩(wěn)定的，[Cu(CN)3]2-是主要存在形式[14]。當(dāng)其含量升高時(shí)，鍍層顏色發(fā)紅，容許陰極電流密度降低。驗(yàn)表明，當(dāng)其濃度低于8 g／L或高于l4 g／L時(shí)，就不易達(dá)到22K金標(biāo)準(zhǔn)。
4．3 游離氰化鉀
氰化鉀是金和銅的主絡(luò)合劑，能與Au+和Cu+形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，可以提高鍍液性能，使鍍層均勻，結(jié)晶細(xì)致光亮。當(dāng)游離氰化鉀含量升高時(shí)，[Cu(CN)3]2-會轉(zhuǎn)化成[Cu(CN)4]3- ，使銅的析出電位更負(fù)，從而使鍍層中銅含量下降。試驗(yàn)表明，當(dāng)游離氰化鉀含量超過5 g／L后，就不易達(dá)到22K金標(biāo)準(zhǔn)。
4．4 亞硫酸鈉
亞硫酸鈉是金的輔助絡(luò)合劑，實(shí)驗(yàn)表明，其濃度在8～20 g／L內(nèi)既可使鍍液穩(wěn)定，提高鍍液的分散能力和導(dǎo)電性，又可降低鍍液的毒性和環(huán)境危害性。
4．5 磷酸二氫鉀
磷酸二氫鉀是pH緩沖劑，不僅可以使鍍液的pH維持在7～7．5的范圍內(nèi)，增加鍍液的導(dǎo)電性，還可使色澤更鮮艷，擴(kuò)大色澤的最佳范圍。
4．6 磷酸
磷酸主要是和磷酸二氫鉀一起調(diào)節(jié)鍍液的pH，增加鍍液的導(dǎo)電性，具體用量以調(diào)節(jié)pH到合適范圍為準(zhǔn)。
4．7 甘油
甘油是鍍液的穩(wěn)定劑，能夠阻滯亞硫酸鹽在高溫下氧化成硫酸鹽，使鍍液穩(wěn)定，延長鍍液的使用壽命，濃度在0．3 mI／L以內(nèi)。
4．8 光亮劑
本工藝的光亮劑是可溶性銻鹽和聚醇類的混合物。銻鹽的作用是銻作為微量合金元素沉積到鍍層中改變了鍍層結(jié)構(gòu)而增加了鍍層的光亮度，同時(shí)也增加了鍍層的硬度，濃度控制在1 g／L以內(nèi)。聚醇類的吸附作用改變了電極與溶液的界面性質(zhì)，有效增加與調(diào)節(jié)了陰極極化[15]，濃度控制在0．1 g／L以內(nèi)。在它們的共同作用和影響下，可以使鍍層產(chǎn)生全光亮的效果.
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