无氰电镀银工艺方法综述

薛明峰 高定健

摘 要 电镀银工艺主要应用于在电子器件、半导体中，镀银层很容易抛光，有很强的反光本领和良好的导热、导电、焊接性能。银镀层最早应用于装饰。在电子工业、通讯配置和仪器仪表制造业中，普遍采用镀银以降低金属零件的电阻，提高金属的焊接本领。由于其特性稳定，在重大工程应用中比例较高，目前国内外电镀银工艺以氰化物电镀银为主。随着全球环保意识的不断提高，氰化物电镀银工艺逐渐显示不足之处，主要是作业中含氰化物危害员工身体健康，同时对自然环境造成巨大破坏，所以无氰电镀银工艺符合市场规律，在新工艺中使用硝酸银等药水替代氰化银，配合对应药水温度、比重以及pH进行电镀生产，工艺稳定简单，电镀品质得到保证同时对生产人员无伤害，对环境无污染。

关键词 氰化物;硝酸银;无氰;环保

电镀银就是利用电镀技术将银离子均匀覆盖于物体表面，该镀层用于防止腐蚀，增加导电率、反光性和美观。目前全球对于电镀银均采用含氰化物（氰化钾或氰化钠）电镀，主要流程是：前處理→电镀银→后处理，其中电镀银过程中使用氰化银和氰化钾（钠）作为电解液将游离银离子附着于产品上，得到光亮镀银层，同时后道水洗时产生大量含氰化物废水，对员工身体健康造成危害，同时危害周边环境。本研究解决的主要问题是通过在电流的作用下使用无氰溶液对镀件进行镀银，使得镀银过程中不含有氰化物，在解决环保的基础上又不影响产品品质。此外，镀银工艺简单，大大提高了生产过程中的效率，同时也降低了生产成本。

1电镀银工艺流程

电镀银需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件（阴极）和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分有：含有提供金属离子的主盐氰化银，能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂氰化钾（钠），用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂碳酸钾，阳极活化剂和特殊添加物（如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂等）。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下，经电极反应还原成金属原子，并在阴极上进行金属沉积的过程[1]：

阴极主要反应：Ag+ + e- → Ag

阳极主要反应：Ag → Ag+ + e-

因此，这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。

2原电镀银工艺

原工艺中电镀银主要利用主盐氰化银、导电盐碳酸钾、络合剂氰化钾，辅以光泽剂完成银沉积，主要成分氰化银5～30g/L，氰化钾80～150g/L，碳酸钾5～30g/L，光泽剂30～80mL/L，电镀参数pH≥12，温度10～30℃，电流40～50A，时间40～50min[2]。

3新工艺

新工艺中电镀银药水主要为主盐硝酸银5～30g/L、导电盐磺基水杨酸80～130g/L、络合剂醋酸铵80～130g/L，氢氧化钾40～90mL/L、光泽剂5～20mL/L，电镀参数为pH9～10、温度30～40℃、电流20～40A、比重20～25、时间40～60min。

本研究提供了一种无氰镀银的工艺方法，通过在电流的作用下使用无氰溶液对镀件进行镀银，从而获得镀银制品，流程为：

预处理→水洗1→无氰镀银→水洗2

预处理具体为对镀件进行去除氧化层。水洗1通过自来水对镀件进行冲洗[3]。无氰镀银操作为将镀件放入镀银槽中并通过镀银槽过滤机带动所述镀件进行匀速滚动循环，以使得所述镀件在无氰溶液中均匀电镀，镀银槽过滤机的循环量为1800L/H。

电镀过程中pH不足时以氨水适量添加，约每1L氨水提高pH值0.1;每2000A/min补加光泽剂50～100mL/L;比重不足时以导电盐添加，约每30g/L提高1波美度，实例如下：

如表1所示，批次1至批次8的整体尺寸略小，每一批次的铜粒数量均为50k，随着铜粒尺寸增大，电流也适量增大，同时，时间适量减少。同样地，批次9至批次12的整体尺寸略微增大，其中，随着铜粒尺寸的增大，电流也适量增大，同时，时间适量减少。

参考文献

[1] 李家住.氰化物光亮镀铜工艺的研究[J].电镀与涂饰，2003，22（3）：35.

[2] 李长盈，官大清，宋品升.减少电镀废水排放和回收金属的设备和工艺研究[C].第七届建构中国生命伦理学研讨会.第七届建构中国生命伦理学研讨会论文集.大连：医学与哲学杂志社，2014：184-189.

[3] 陈治良.简明电镀手册[M].北京：化学工业出版社，2008：97.