装饰银电镀工艺的研究

马士华　何东升

摘要：本文对冲击镀银工艺的方法进行了叙述，讨论了其影响条件，得出一套镀层结合力好、光亮、耐磨、抗变色能力强的装饰银电镀工艺配方。

关键词：冲击镀；影响条件；工艺配方

银，是一种应用历史悠久的贵金属，在地壳中的含量很少，仅占0.07ppm，纯银是一种美丽的银白色的金属，其首饰和器皿具有良好的反射率，磨光后可以达到很高的光亮度，在首饰和家庭装饰中用途很广泛。而在一些金属表面镀上一层银，也可以达到纯银的装饰效果，外表光亮细致，耐磨、抗腐蚀、抗变色能力强，因此具有广泛的应用。以往采用的非光亮镀银工艺存在外观较差，抗蚀力较低，特别是抗硫抗变色能力差，为了出光，通常采用化学抛光或铜刷刷光再浸银，这样既浪费电和时间，又污染环境。为了解决上述问题，国内一般采用两种方法，一是采用酒石酸锑钾配合有机添加剂（多数是含硫化合物）来获得光亮镀银层，此法因锑及硫的影响，使镀层易变色、脆性大、可焊性不理想。另一种是采用氰化光亮镀银，此法采用一种不含硫的有机光亮剂和适量的酒石酸锑钾配合使用，获得了全光亮银层，解决了镀层易变色、脆性大、可焊性不理想的问题，同时降低了原材料的消耗。但此法由于需要的有机配合物较多，使得影响电镀的因素增多，又增加了工序。为了寻求一种省时省力省原料的方法，在原工艺的基础上进行了改革，推荐一种冲击镀银工艺，即在较高电流密度下，在短短的几秒内完成镀银，银层薄而均匀光亮，电镀液成分简单，不需要其它有机配料，过程一次完成，时间短，生产效率高，

节省原料（需银量仅为原氰化光亮镀银的4%左右）。

1 实验方法及结果讨论

1.1 电极及实验条件

阳极：不锈钢板 10×2cm²；

阴极：铜片（若干）10×2cm²；

温度：室温无搅拌。

1.2 工艺流程

电镀除油→热水洗→冷水洗→化学除锈→水洗→氰化顶镀铜→水洗→酸性光亮镀铜→水洗→光亮镀镍→水洗→冲击镀银→去离子水（或蒸馏水）洗→钝化→浸400有机膜→烘干→浸光亮漆保护膜→烘干→检验。

1.3 电解液

冲击镀银的电解液包括AgCN及KCN两种电解质，因此AgCN及KCN的含量多少对冲击镀这一短时间内的电镀方法影响很大。实验采用固定的AgCN的用量为1.5g/l，改变KCN在电解液中的含量，以明确AgCN与KCN的合适配比。由表1可见，KCN在电解液中的含量以80g/l 最合适，即与AgCN的配比为160：3，这时的银镀层光亮细致，表观为理想的白色，而KCN的含量低于这一含量，镀层即成雾状使银镀层模糊，光泽不足，镀层的结晶不细致，若高于这一含量，则镀层发黄。

AgCN与KCN保持的这种配比关系，是由于冲击镀银电解液的主要成分为络合银盐及游离氰化钾。络合银盐的生成反应如下：Ag CN + K CN=K [Ag（CN）2]；络合银盐发生的离解反应：K[Ag（CN）2]=K++[Ag（CN）2]-

由于[Ag（CN）2]-的不稳定常数很小（K不稳定=8×10-22），电解液中Ag 的浓度很低，所以工件上银层的沉积主要是[Ag（CN）2]-的直接还原。

氰化钾作为电解液中的络合剂，与银络合生成[Ag（CN）2]-，由于它的络合能力强，所以银氰络离子的稳定性好。在电解液中保持一定的氰化钾游离量，才能保证[Ag（CN）2]-络离子的稳定性，提高阴极极化的作用，使镀层均匀细致。

电解液中AgCN的含量过高会导致镀层发黄，含量过低则银离子与氰化钾络合不稳定，阴极极化小，镀层不细致。本方法在大量实验基础上确定AgCN的含量为1.5g/L时即可达到冲击镀的要求，节省了银的用量，达到装饰性镀银的要求。

1.4 电流密度对镀层表观的影响

实验采用不同电流密度下进行冲击镀（见表2）。通过实验表明，电流密度过大会导致镀层起皮及烧焦，镀层发黑，镀层结晶粗；电流密度过小达不到冲击镀的效果，所需时间长才有效果；合理的电流密度为5.0-6.0A/dm²；实验还表明，随镀液中AgCN和KCN的含量多少不同电流密度应适当变化，一般KCN的含量增加，电流密度也适当增加。

1.5 电镀时间对镀层表观的影响

比较不同时间的电镀效果，寻求冲击镀银的最佳时间。冲击镀的时间不易过长，以7~9秒为宜，同时因镀件的大小不同，冲击镀的时间也应稍有不同，镀件大可多冲镀2~3秒，镀件小可少冲镀2~3秒。冲击时间过长会导致镀层呈雾状，虽白但是不亮，时间过短，镀层无明显现象，表观发暗，主要是由于镀层不均匀，未将镍底层全部覆盖而致。

1.6 温度对镀层表观的影响

采用不同温度下的冲击镀实验:适当提高电解液的温度，可以相应阴极电流密度，提高沉积速度。但温度太高，会加快电解液的挥发，放出有毒气体，使电解液不稳定，一般在室温下操作即可，不加温也无须搅拌（见表3）。

1.7 其它影响条件的讨论（见表4）

2 工艺配方

在以上实验基础上得出关于冲击镀银的工艺配方。装饰镀银工艺配方如下：AgCN(g/l) 1.5-3；KCN(g/l) 80-160；T( 0C) 室温；T（s）5-11；DK(A/dm²) 5.0-6.0；电压（V）3-4。

通过实验可知，冲击镀银工艺具有以下优点：周期短，生产效率大大提高，电镀简单易操作；减少操作程序，节省原料，电镀用的电解质仅AgCN 和KCN 两种，成品光亮耐磨、抗腐蚀与抗变色能力都较强。所镀成品达到装饰性要求，同时可应用于大规模生产。本法应用于装饰品、首饰的电镀，具有较强的实用性。

参考文献

[1] 张大昌 电镀与保护[M]

[2] 吴双成 电镀与环保[M]

[3] 申顺保表面技术[M]

作者简介：马士华（1970-），女，辽宁抚顺人，抚顺技师学院讲师