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银的性质及镀银工艺

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  ◆银的性质
(1) 原子序:47。
(2) 原子量:107.868。
(3) 密度:10.491g/cm3。
(4) 熔点:960.8℃。
(5) 沸点:2212℃。
(6) 电阻:159μΩ-cm3。
(7) 结晶构造:FCC。
(8) 标准电位:+0.7991V
(9) 原子价:1。
(10) 银是金属中导热及导电性最好的。
(11) 纯银的硬度有80~120Vicker较金稍硬,呈纯白色。
(12) 化学的抗蚀性良好,尤其对有机酸最为良好,对食品的抵抗性也很好,所以大量使用在餐器。
(13) 轴承润滑性非常优越,飞机上轴承常镀上银。
(14) 反射性强,用于玻璃反射器上。
(15) 在空气中不易氧化,但空气中有硫化物则变黑色。
 
◆银底镀(Silver Strike)
 
银较大部份金属〝贵〞(noble),所以银会在银镀浴中置换析出,附着性差。为了防止此现象在镀银先用低银含量高自由氰化物 (free cyanide)镀浴打底电镀。对于钢铁基材镀银则做二次打底(double strike),打底电镀(strike plating)除了可防止浸镀镀层(immersion deposit)的发生,也是将不同的金属加以包覆起来,例如焊接及装配组件。装饰银底镀时间在8~25秒,工程性银底镀时间在15~35秒。

银底镀浴组成如下:
 
例1
例1镀浴用在钢铁镀件的第一次底镀(firststrike)。
 
例2
例2打底镀浴是用在钢铁镀件的第二次底镀(second strike)及非铁镀件打底。
 
◆镀银(Silver Plating)
 
镀银可分装饰性镀银(decorative silver plating)及工程镀银(engineering silver plating)。装饰性镀银应用于如手饰、刀、匙、叉。工业应用于电子工业上的电接头、半导体组件(semionductor components)、电达天线。
机械工业上的如高负荷轴承(heavy-duty bearings)防止擦粘作用(galling)及粘蚀作用(seizing)、高热气的密封(sealing)。镀银使用的阳极(anodes)需高纯度,至少要达到999的纯度。阳极袋(anode bag)也需使用。黑色阳极(blackanodes)在镀银有时会发生,其原因有pH太低、电度密度太大、低自由氰化物( free cyanide)及少量的铁、铋(bismuth)、锑(antimony)、硫、硒(selenium) 、碲(tellurium)。钢铁及不透钢的阳极用在打底电镀,石墨和铂(platinum)阳极用在特殊情况,阴效率是100%,除非镀浴污染严重。
 
◆镀银之后处理(Postplate Treatments)
 
银在大多空气中很快就变色(tarnishes),此变色为黑竭色之硫化物污迹 (sulfide stain)不仅泵坏外观而且损失焊接性(soderability)及增加接触之电阻(contact resistance)。为了防止或阻延此变巴的形成,镀银需做镀后处理如再镀上层(overlays)金或铷(rhodium),镀化处理 (passivation reatments)包括铬酸盐处理(chromating)及涂装氧化镀(beryllium)、胶状物(colloidal)。
 
◆银镀浴之光泽剂(Brighteners)
 
镀银之光泽剂有下列几种:
(1) 二硫化碳(carbon disulfide):0.01~0.02mg/1。
(2) 硫代硫酸钠():0.3~1.5g/1。
(3) 硫代硫酸铵(60%):1~2mg/1。
(4) 有机含硫化合物。
(5) VA或VIA元素(Se、Bi、Sb)之错合物(complex)。
一般有机光泽剂可得较好的电特性(electrical properties)。锑(antimony)或硒(selenium)的光泽可得较耐磨的银镀层。
 
◆银镀浴之配方(formulation)
 
(1) 正规镀浴(tranditional electrolyte)
(2) 高速浴(high speed baths)
(3) 非氰化物镀浴(non-cyanide systems)
 
◆银镀浴中组成的作用
 
(1)银:以氰化银、氰化银钾、硝酸银、氯化银或碘化银形式提供银离子做电镀沉积用。
(2) 游离氰化钾:增加导电性及均一性,但太多会使阳极极化(polarization)。
(3) 氢氧化钾:在高速浴中降低阳极极化作用、增加导电性。
(4) 碳酸钾:增加导电性、均一性。
(5) 温度:较高温度可用较高电流密度。
(6) 光泽剂:加强镀层光亮作用,少量使用。
(7) 电流密度:由温度、搅拌程度,自由氰化物浓度而有所改变。
(8) 金属杂质:降低阴极效果,铬会产生脱落,铁会生成多孔呈黄色。
(9) 有机杂质:均一性变差,电流密度范围少,产生较粗糙及多孔镀层。
 
◆银镀浴的控制及净化
 
镀镀浴的控制是以化学分析维持金属银,自由氰化物(free cyanide)的浓度、调节浴温、搅拌程度及使用阳极袋。有机物杂质用活性碳处理,金属杂质可用沉淀法、螯合法或镀出法去除.

发表时间:2007年3月21日   

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