1、镀铜层在工业上有哪些用途？

铜的标准电极电位比较正，具有良好的稳定性，质地柔软且韧性好，是热和电的良导体，在工业上得到极为广泛的运用。

电镀铜可以使钢铁表面具有铜的性能，从而可以降低制品的成本，但是除电泳了少数直接利用其导电性的镀层如铜包钢电话导线等外，电镀加工中常使用铜镀层作为其他金属层镀层的中间层。

这一方面是由于铜层本身容易氧化变色，特别是当它与大气中的硫化物作用时，会生成黑色的硫化铜腐蚀产物，使电泳金属失去光泽。

另一方面是铜镀层质地柔软，硬度较低，故电镀中一般不采用铜层作为金属镀层的0外层。

作为中间镀层，主要是利用铜层孔隙少、韧性好等特点，这不仅可以提高基体金属与表面镀层的结合强度，同时也可大大电泳减少整个镀层的孔隙从而提高了镀层对基体的防护性能。

生产中通常采用铜+镍十铬的组合加工方法来获得防护-装饰性良好的镀层。

近年来，人们常用氰化物镀铜作为锌压铸件在镀镍铬前的预镀层。这是由于铜底层保护了锌压电泳铸件不受酸性镀镍槽的腐蚀，并防止了置换镀，而使铜上的镀镍层具有较好的结合性，提高了锌压铸件镀层的抗蚀性能。

镀铜除绝大部分用作防护装饰的目的外，在印制板工业中孔金属化和图形电镀中也有非常重要的应用。

另外电泳，工业上还利用铜层作为钢铁之间的防止渗碳和氮化。由于酸性镀铜价格低廉、沉积速度快，也常用于获得厚的铜层以修复零件尺寸或进行电铸加工等。

2、钢铁件镀铜后的防蚀效果怎样？

铜镀层对以铁为基体的制件不能起到电电泳化学保护作用。

这是因为铜的标准电位比钢铁基体正，是阴极镀层，当制件遭到腐蚀介质的侵袭时，钢铁基体成为腐蚀电池中的负极而发生氧化反应，介质将会透过铜层的孔隙进而腐蚀基体金属，故铜的存在将会使基体的溶解加电泳速，因此镀铜不适合单独用来作为钢铁件的防护性镀层。

当铜层作为底层时，需要具有一定的厚度，一般用于多层防护性镀层中的铜层厚度在轻腐蚀的大气中不少于15μm；中腐蚀条件下铜层不少于30μm；在重腐蚀条件下电泳铜层为45μm。

3、酸性光亮镀铜工艺的应用情况如何？

酸性光亮镀铜是以疏酸铜和硫酸作为主要成分，在电解液中加入适当的添加剂来改善镀液工艺特性的酸铜体系。

镀液成分简单，成本较低，在加入光亮剂后，能获得全光电泳亮镀层。

酸性光亮镀铜还有极好的正整平能力，可以减少甚至完全替代需要磨光的底层电镀，具有经济、高效及代替剧毒氰化物电镀（在铁基上尚须预镀）等优点。

同时，酸性光亮镀铜液保持了酸性镀铜大电流高沉积速度的特点电泳（0快时可达到1μm/min)，可以用于电铸和印刷滚筒等的电镀，而且废水处理比较容易，回收铜的方法简单，深受电镀业界的欢迎。

4、如何维护酸性光亮镀铜电镀液？

酸性光亮镀铜液在维护上应注意如下几点。

（1）电泳、严格控制工艺规范是维护电镀液的重要手段。

镀液中硫酸铜的含量虽然可以在比较宽的范围内变动，但浓度差异太大也将影响镀液性能；当硫酸铜含量过低时，会使镀层光亮度下降，浓度过高时，铜盐则容易在阳极表面形成结电泳晶析出，造成阳极钝化。

另外，操作中应根据镀液温度的变化和搅拌的强度及时调整阳极电流密度。

在较高的槽液温度和强烈的搅拌情况下，可采用较大的电流密度；反之，电流就应开小一些。不然，将会造成镀层粗糙疵病。

（电泳2）、正确地使用添加剂是保证工艺稳定的重要因素。

实践证明，添加剂的消耗与很多因素有关：如温度，电流密度，阳极状态，通过的电量及镀液中硫酸含量等。

其中，影响较大的是镀液的温度高低和通电量的多少。

添加剂的电泳消耗量与通过电镀槽的电量成正比。电流大，时间长，添加剂消耗量大。反之，添加剂消耗量就少。温度高，添加剂消耗快；温度低，消耗就慢一些。

在正常情况下操作，每升溶液通电4A·h后约需补加1mL添加剂。由于添电泳加剂中各组分的电极行为不一样，相对稳定的含量不能用均一的添加来维持，要采用经验的方法来判断添加剂的消耗情况。

在生产过程中，由于添加剂各组分含量甚微，镀液中添加剂含量高低无法用一般的分析方法得知。

0简单电泳可行的方法是采用变换阴极移动速度时观察镀层光亮度来加以判断：

当加快阴极移动的速度后，所获得的镀层较未加速之前更亮，则表明光亮剂不足，需要补加；当减慢阴极移动速度或停止移动时，所得到的镀层反而显得更光亮电泳，则表明添加剂已经过量了。

（3）、应避免有害杂质进入槽内。

硝酸银、氯根和铬酸根等阴离子对镀液性能会产生不良的影响。

酸铜液对氯离子是比较敏感的，当缺少氯离子时，即使添加剂含量在正常范围内，也难以得到整平电泳性良好的全光亮镀层。

氯离子含量在60～150mg/L时，镀层光泽型0为理想；超过150mg/L，光亮将会下降，因此在配制镀液时应事先了解自来水中氯离子的含量，若超过工艺规范，则应采用蒸馏水或去离子水进电泳行配制，而后再补充适量的氯离子。

为了尽量避免氯离子的带人，0好在工件进行镀前活化（特别是复杂工件）时不要采用盐酸，而用硫酸取而代之。

硝酸根的带人将使镀液的分散能力更坏；铬酸根的带人将导致结合不牢和镀层电泳脱皮，因此应特别重视，严防误加。

5、在酸性亮铜镀液中影响铜镀层光亮度的因素有哪些？

造成酸性亮铜不良的原因较多。生产中可根据经验积累来分析检查产生故障的原因以确定解决的办法。一般来讲，导致酸性亮铜不亮的电泳原因大体可以归纳如下几点。

（1）、电解质及溶液本身不纯所含有害杂质。

在新配溶液时，所采用的工业硫酸铜通常含有一定量的铁和有机杂质，若不进行处理，则新配制的镀液导致镀层不亮。

此时，可在尚未添加硫酸之前的电泳硫酸铜电解液中（pH=4左右）加入1～2mL/L30％双氧水。利用三价铁氢氧化物容易沉淀的性质除去杂质。

如果同时加入活性炭吸附，则可同时消除有机杂质的影响。

（2）、力争较准确地掌握好添加剂的消耗情况。电泳

长期使用的镀液中，一部分添加剂随着工件的带出和镀层的夹杂而消耗掉；一部分将分解成有机杂质；还有一部分留在溶液中而使添加剂本身的组分发生变化。

这一切都有可能影响镀层的光亮而造成镀层缺陷。生产中应注意经验电泳的积累和细心观察，采用少加勤加的办法补充添加剂。

（3）、注意操作条件的变化，特别是镀液温度的变化。

大多数酸性亮铜体系所采用的添加剂其0佳区域要求镀液温度保持在10～35℃之间，并需根据镀液温度和电解液电泳浓度来适当选择电流密度。

有些新型的酸铜光亮剂可将镀液温度提高40℃左右。低电流密度区仍可获得全亮镀层，适于较大工件加工，具有宽温度的特点。

与此同时，操作中采用搅拌及阴极移动将有助于获得光亮铜层。

（4）电泳、阳极铜粉及一价铜的存在将造成镀层不亮。

阳极铜粉通常是阳极电流密度太大、阳极含磷量不适而使阳极出现不正常溶解。

一价铜离子有时是因为某些还原剂带入而产生。为了消除一价铜影响，可在每天班前用30％双氧水按电泳0.25mL/L的量稀释后加人槽内；有时可根据阳极溶解的情况，加入适量的硫酸。

（5）、在酸性硫酸铜溶液中，微量的氯离子（Cl-）会增加电荷传递反应的交换电流密度，加速在酸性镀铜溶液中铜的沉积和溶解反应电泳，故有微量的Cl-存在下，铜电镀过程中可在一个很大的电流密度范围内进行。

Cl-含量少时，镀层发花：含量多时，镀层光泽下降。

当然造成镀层不亮的原因还有一些，如硫酸铜与硫酸比，添加剂质量等，但只要掌握了影电泳响镀层光亮的各种因素，就可根据实际情况进行分析处理。

（本文来自刘仁志主编的《电镀工人技术问答》一书，本文作者为陈俊 刘仁志，版权属于原作者，本文未完待续，敬请期待。）