电线电缆镀银铜线生产线过程变色分析及防护的讨论

赖恒俊　张荣华　甘露　王鹏

【摘要】 电线电缆生产过程中镀银铜变色一直困扰各生产厂家，本文主要介绍生产过程中镀银铜变色的机理以及生产过程预防保护等措施。

【关键词】 镀银铜线 银层变色 腐蚀性微电池

一、引言

镀银铜线作为电线电缆的主要导体材料之一，在电缆生产过程中常因材料的储存或防护不当导致镀银铜导体表层变色，导致产品的外观以及电气性能的下降，给电缆制造加工企业带来极大经济损失，本文内容主要为探讨电缆生产过程中镀银铜线防变色的防护。

二、影响镀银铜线变色原因分析

2.1 空气中硫化物以及卤化物影响

银常温环境下化学性质比较活泼，裸露在空气中极易与空气中的硫化氢等物质产生化学反应，使银层变暗发黑生成硫化银等产物，其主要反应方程式如下：

4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + H2O

硫化银不仅影响银层表面外观，还严重影响了该产品的焊接性能和在高频射频电缆中的信号传输，严重时会增加镀银层表面电阻。

2.2 空气中高温高湿影响

多年以来在车间生产过程中发现，每当夏天高温雨季时期，镀银铜线表面变色都比其他季节常严重，开始初期镀银铜表层发红，随着时间的增加镀银层表面开始发黑，经过分析银层表面发红物质为氧化亚铜，黑色物质为氧化铜，在潮湿的环境下银层表面容易形成一层水膜，由于铜和银的金属电位不同，在水膜的作用下金属的表层产生带有腐蚀性的微电池，而冬季由于气候干燥镀银层变色相对缓慢。

2.3 光照对银层的影响

镀银层在光照条件下具有很活泼的化学活泼性，极易与外界的硫化物产生化学反应引起镀银层表面腐蚀加速银层变色。光是一种外加能源，它能促进金属银离子化。从方景礼（1）的相关研究中表明，照射光的波长以及照射时间对镀银层的变色有很大的影响，具体结果请见表1

表1 照射光线波长及时间对镀银层的影响

照射时间

照射光波长（nm） 6h 12h 18h 24h 48h

253.7 不变 局部黄斑 黄棕 棕黑 全黑

365 不变 不变 不变 黄 -

日光 不变 不变 不变 局部黄斑 -

波长顺序为：253.7nm<365nm<日光

从上述结果可以看出，光照波长越短银层变色越明显，光照是加速镀银层变色的内在因素，因此在生产过程中光照对银层的作用是不可忽视的。

2.4镀银生产工艺及镀银层厚度影响

如果被镀铜线表面不规则会造成镀银层厚度不均匀，银本身纯度如果不够，含有微量的其他金属杂质，也会造成银层变色加速。另外在生产过程中发现，镀银层的厚度不同造成银层变色时间上也有差异，杨照群（2）实验结果也提到在铜上镀银，随着银层厚度增大，其抗高温能力也得到提高，实际上在常温下银层抗变色能力也相应提高，但过度提高银层厚度会导致成本大幅上升。

2.5 生产过程其他因素影响

生产过程中难以避免人体的汗液或生产加工设备内的油污渍直接与镀银铜线表面直接接触，由于人体汗液存在大量水分以及酸性物质，设备润滑液中也存在大量有毒有害物质，镀银铜接触后也会导致银层变色发黑等现象，因此该问题也应当引起重视。

三、 生产过程镀银铜线防护

（1）适当增加银层厚度，提高镀层致密度，可以减缓银层变色时间，虽然成本有所上升，但由于镀银层变色的不良产品减少反而降低了生产成本。（2）储存过程中如果条件允许可以将镀银铜线储存在10℃至25℃度范围内的恒温、干燥且避光的环境中，避免光线和空气中的水分加速银层变色。（3）生产过程中工人尽量带手套，避免人体直接接触镀银铜线，生产设备随时检点模具光洁度，避免刮伤镀银层，且设备内部要保持清洁，减少油渍或污渍对镀银线变色的影响。（4）镀银铜线半成品包装应当使用柔软环保无卤的材料，让其完全包覆镀银铜线表层，以达到隔绝空气的目的，避免空气有有害物质引起银层变色。

四、结论

镀银铜线变色会严重影响电线电缆产品质量和电气性能，虽然银层钝化工艺虽然可以改善镀银铜变色效果，但是作为电线内导体用作信号传输时会影响该电缆的高频信号传输特性，通过对镀银铜变色原因分析我公司作出相应措施，改进后镀银铜线变色得到很大改善，电线产品合格率得到明显提升。

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参 考 文 献

[1]方景礼，蔡孜.镀银层的变色与防护[J]，中国科学B辑，1988， 5： P473—P480

[2]杨照群，镀银层高温烘烤发黄分析 电镀与涂饰 2008，7：P13-P14

[3]梁明生，吕荣义 银镀层光照腐蚀变色及防护 电压电器 2007，12 P474-P475