铜表面微蚀处理新技术
文章编号:1001-3849(2008)04-0004-04
铜表面微蚀处理新技术
郑 博1, 江建平1, 寇文鹏2, 吴荣生2, Joe Abys3, Simon WANG3
(1 乐思化学,新加坡 638382;2 广州确信乐思化学贸易有限公司,广东深圳 518055;
3 Ehthone Inc.,CT06516,美国)
摘要:采用过硫酸盐和几种特别添加剂配制成的微蚀剂,不仅具有传统微蚀剂的优点,而且拥有其独特的优点:微蚀处理的铜表面比传统微蚀剂处理的光亮;微蚀处理后暴露在空气中10min,铜表面也不变色;微蚀处理后的元件没有原电池腐蚀现象发生;其工作溶液比传统微蚀剂稳定;微蚀速率容易控制以满足不同的微蚀要求;微蚀处理不影响精密线路板和元件的尺寸。
关 键 词:新微蚀剂;微蚀速率;抛光;原电池腐蚀
中图分类号:TG174 42 文献标识码:A
Advanced Copper Microetching Technology
ZHENG Bo1,JIANG Jian-ping1,KOU Wen-peng2,Sam NG2,Joe Abys3, Simon WANG3
(1.Enthone Chem istry,Singapore 638382; 2.Guangzhou Cookson Enthone Trading Co.,Ltd.,
Shenzhen Guangdong 518055,China; 3.Ehthone Inc.,CT06516,USA)
Abstract:A novel copper microetching technology is reported.This technology is to present an ad-vanced copper microetchant,combining persulfate and some unique additives.Besides keeping the pos-itive features of the conventional microetchants,this adv anced copper microetchant possesses the fo-l lowing additional advantages:etched copper surface is brig hter than that treated by conventional meth-ods;etched copper surface does not tarnish even being ex posed to air for ten minutes;no galv anic cor-rosion occurs in this microetched substrate;working solution is more stable than conventional ones;
etching rate is easy to be controlled so as to cater for different requirm ents;this m icroetchant does not affect the dim ension of fine printed wiring boards or precious substrates.
Keywords:advanced m icroetchant;etching rate;polishing;galvanic corrosion
引 言
铜的微蚀剂广泛地应用于微电子产品和元件的铜表面处理。传统的铜微蚀剂主要由过氧化物或过硫酸盐组成[1,2]。但是这类铜微蚀剂的抛光作用不理想;微蚀处理后如果暴露在空气中十几秒钟,铜表面即变色;微蚀处理后的元件有原电池腐蚀现象发生[3,4];其工作溶液不稳定、容易分解[1,2],造成实际操作中的很多不便。另一方面,线路板和元件的精密度要求越来越高,对微蚀速率的要求也更高。
采用过硫酸盐和几种特别添加剂配制而成的微蚀剂。这种微蚀剂不仅具有传统微蚀剂的优点,而且还克服了传统微蚀剂的缺点。新微蚀剂对铜材质表面具有明显的抛光、整平作用;对微蚀后的铜表面
收稿日期:2007-09-10 修回日期:2007-10-23
作者简介:郑博(1968-),男,新加坡人,新加坡乐思化学公司研究与开发化学师
有保护作用,可以克服实际生产中铜表面的氧化或变色问题;大大减少了不同金属之间的原电池腐蚀现象[3,4];新微蚀剂稳定[1,2],比较容易控制微蚀速率,因而可以根据不同的要求,得到不同微蚀速率的工作溶液,可以用于精密线路板和元件的微蚀而不影响其尺寸。
1 实验部分
1 1 试 剂
混合无机酸、过硫酸钠、过硫酸盐、混合添加剂。
工作溶液
酸洗液混合无机酸150mL/L40
传统微蚀剂过硫酸钠125g/L25
新微蚀剂过硫酸盐60g/L25
混合添加剂100mL/L
1 2 仪 器
扫描电子显微镜(SEM)(Hitachi S-3000N)
光学显微镜(Olym pus BX51M)
粗糙度测量仪(DEKTAK8Advanced Develop-ment Profiler from Vecco)2 结果与讨论
用新微蚀剂和传统微蚀剂进行对比实验,工艺流程如下:
酸洗(1min) 水洗 微蚀(1m in) 水洗 吹干
微蚀速率:(0 95 0 05) m/min
2 1 微蚀处理后的表面形貌
图1为新微蚀剂和传统微蚀剂处理后的铜表面SEM图比较,由图1可以目测看出,新微蚀剂处理的铜表面比传统微蚀剂处理的平整、光滑。
2 2 微蚀处理后的表面粗糙度
图2为新微蚀剂和传统微蚀剂处理后的铜表面粗糙度比较,由图2的表面粗糙度(Ra、Rz)比较得知,新微蚀剂处理的铜表面比传统微蚀剂处理的表面粗糙度小。综合图1和图2的比较分析,新微蚀剂对铜材质表面具有明显地抛光、整平作用。
2 3 微蚀处理后表面耐氧化和变色测试
如果把微蚀处理后的铜表面不吹干暴露在空气中,10min后,新微蚀剂处理的铜表面依然不变色,而传统微蚀剂处理的铜表面在10s 后既变色。因
为新微蚀剂不仅具有抛光作用,而且对抛光后的铜表面具有保护作用,使铜表面避免被氧化、变色。
在实际的生产工艺中,从微蚀处理后传送到下一步处理工艺,一般都需要十几秒到几十秒,在这个过程中如果铜表面被氧化、变色,会影响后序的工艺处理以及成品的功能性测试。新微蚀剂对微蚀后铜表面的保护作用,可以克服实际生产中铜表面的氧化和变色问题。
2 4 微蚀处理后表面的原电池腐蚀
众所周知,原电池腐蚀发生在相互连通或接触的不同金属之间,例如金/铜、银/铜之间。在电镀生产工艺中,如果预处理不当,不同金属之间的原电池腐蚀就会加剧。用新微蚀剂处理,可以大大减少不同金属之间发生原电池腐蚀。
对金/铜线路板进行以下化学工艺处理,微蚀分别用新微蚀剂和传统微蚀剂:
酸洗(1m in) 水洗 微蚀(1min) 水洗 暴露在空气中(2min) 吹干
结果显示,用新微蚀剂处理,其不同金属之间无原电池腐蚀现象。相比下,用传统微蚀剂处理,严重的原电池腐蚀现象发生在不同金属之间。如前所述,新微蚀剂不仅对铜材质表面具有抛光、整平作用,而且对微蚀后的铜表面具有保护作用。
2 5 微蚀剂的稳定性
传统微蚀剂,特别是过氧化物类微蚀剂,其工作溶液容易分解、很不稳定,所以要不断的补充或严格控制操作条件以维持其活性,这在实际操作中很不方便。
新微蚀剂很稳定,工作溶液置放数月,其活性也保持不变。图3是新微蚀剂活性和放置时间的关系,由图3可以看出新微蚀剂的稳定性。
图3 新微蚀剂活性和放置时间t的关系
2 6 新微蚀剂对微蚀速率的控制
因为新微蚀剂稳定,所以比较容易控制微蚀速率。其工作溶液的微蚀速率可以控制在2~5000 nm/min之间,因而可以根据不同的要求,改变其配方或操作条件,得到不同微蚀速率的工作溶液。
2 6 1过硫酸盐质量浓度的影响
图4为微蚀速率和过硫酸盐质量浓度(添加了100mL/L的混合添加剂)的关系图,由图4可以看出,随着过硫酸盐质量浓度增加,微蚀速率也相应增加。
图4 过硫酸盐质量浓度对微蚀速率的影响
2 6 2总质量浓度的影响
表1为微蚀速率和总质量浓度的关系(100%总浓度=60g/L过硫酸盐+100mL/L混合添加剂)。由表1可以看出,在较宽的总质量浓度范围内,微蚀速率维持相对稳定。
表1 微蚀速率与w的关系
v/( m min-1)w/%
0 7370
0 90100
1 00130
2 6 3累积铜离子的影响
图5为微蚀速率和累积铜离子质量浓度的关系图。随着微蚀处理的进行,铜离子在工作溶液中积累得越来越多。由图5可以看出,累积铜离子的质量浓度对微蚀速率不会造成太大的影响。
图5 累积铜离子质量浓度对微蚀速率的影响
2 6 4温度的影响
表2为微蚀速率和温度的关系图,由表2可以看出,温度对微蚀速率有非常显著的影响。温度升高,微蚀速率成倍地增加。在实际生产中,如果需要
较快的微蚀速率,可以加热工作溶液。
2 7 微蚀剂对精密线路板和元件尺寸的影响
对精密线路板和元件来说,考虑到尺寸的精确度,微蚀速率的控制尤其重要。前面提到,新微蚀剂的微蚀速率可以低到每分钟几纳米,所以选择适当的配方或操作条件,新微蚀剂可以用于对精密线路板和元件的微蚀而不影响其尺寸。
表2 温度对微蚀速率的影响
v/( m min-1) /
0 9325
1 9840
3 1755
3 结 论
铜的微蚀剂广泛地应用于微电子产品和元件的铜表面处理。采用过硫酸盐和几种特别添加剂配制而成的微蚀剂,是一种铜表面微蚀处理的新技术,它不仅具有传统微蚀剂的优点,而且克服了传统微蚀剂的缺点。新微蚀剂对铜材质表面具有明显地抛光、整平作用;对微蚀后的铜表面有保护作用,可以克服实际生产中铜表面的氧化和变色问题;大大减少不同金属之间的原电池腐蚀现象;新微蚀剂稳定,比较容易控制微蚀速率,其工作溶液的微蚀速率可以控制在2~5000nm/m in之间,过硫酸盐的质量浓度、总质量浓度、累积铜离子质量浓度及温度对微蚀速率都有不同程度地影响,因而可以根据不同的要求改变其配方或操作条件,得到不同微蚀速率的工作溶液,可以用于对精密线路板和元件的微蚀而不影响其尺寸。
参考文献:
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Boca Raton,F lorida:CRC Press,T aylor&Francis
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三价铬电解液镀铬
介绍一种三价铬电解液电镀装饰铬镀层和硬铬镀层的工艺。
该工艺对环境污染小,采用了Cr3+离子的配位剂,最适宜的配位剂是草酸盐,特别是草酸钾或草酸钠。
这种配位剂的使用不仅保证了电解液的稳定性,而且还具有较高的阴极电流效率。下面是电镀装饰铬镀层和电镀硬铬镀层的典型工艺。
1)电镀装饰铬电解液组成和工艺条件
CrK(SO4)2 12H2O200~250g/L
或 Cr2(SO4)3 6H2O130~150g/L Na2C2O4(或K2C2O4)30~35g/L
Al2(SO4)3 18H2O100~110g/L
NaF15~20g/L
10~40 (最佳33~37 )
pH0 9~2 2(最佳1 8~2 2)
J K 10~50A/dm2(最佳J K为20~30 A/dm2)。
在该条件下沉积速度为0 6~0 7 m/min
2)电镀硬铬电解液组成和工艺条件
CrK(SO4)2 12H2O200~250g/L
或Cr2(SO4)3 6H2O130~150g/L Na2C2O4(或K2C2O4)30~35g/L
Al2(SO4)3 18H2O100~110g/L
NaF15~20g/L
pH0 9~2 2(最佳1 1~1 3)
40~50 (最佳46~48 )
J K 30~70A/dm2(最佳55~65A/dm2)
在该条件下沉积速度为3 m/min, K为35% ~40%)
覃奇贤 编译
CMF工业设计必须知道的表面材料及表面处理工艺
材料及表面处理 化学镀（自催化镀）autocalytic plating 在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。 电镀electroplating 利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比类同工艺较而言价格比较低廉。 电铸electroforming 通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用，一般采用铜材质作一个部件的形状后，通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上，通常沉积厚度达到几十毫米，之后将形腔切开，分别镶拼到模具的形腔中，注射塑件，通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果，满足设计的需要，通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话，会达到良好的外观效果。真空镀vacuum plating 真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽层使用。 塑料电镀------塑料电镀的特点 塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小，耐腐蚀性能良好，成型简便，具有金属光泽和金属的质感，还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料，而且美观，装饰性强，同时，它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性，因而塑料电镀金属后，可防止塑料老化，延长塑料件的使用寿命。 随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛，成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀，其中尤以ABS塑料电镀应用最广，电镀效果最好。 塑料的工艺过程--------塑料制件电镀的主要工艺流程。 塑料制件---机械粗化---化学除油---化学粗化 敏化处理---活化处理---还原处理---化学镍---电镀---成品 塑料电镀的主要工艺流程 1、化学除油 防止塑料变形、溶解，应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时，应注意使用温度，以防变形；用有机溶剂除油时，应注意其是否有溶解塑料的现象。 2、粗化 为提高结合强度，就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法有机械粗化法和化学粗化方法两种。机械粗化如喷砂、滚磨、用砂纸打磨等。化学粗化可以迅速地使工件表面微观粗糙，粗化层均匀、细致、不影响工件的外观。 3、敏化处理工业上常用的敏化剂为氯化亚锡或三氯化钛的水溶液。 4、活化处理所谓活化处理，就是将吸附有还原剂的制件浸入含有氧化剂的溶剂中。一般
表面处理技术简介
手机常用工艺简介 作者：杨波发表人：中国手机研发网添加日期：2007-9-19手机常用工艺简介 一、金属装饰件的类型及工艺 随着消费者审美标准的提高，以及手机工艺的快速发展，为了丰富手机外观颜色搭配和提升质感 的表达效果，越来越多的各种类型的手机装饰件被应用于手机上。大致分为电铸件、铝装饰件、不锈 钢装饰件、粉末冶金件、水晶标牌、钻石及人造宝石等几类。 电铸件: （一）特点 金属感强，档次高，耐磨性好。能进行超精密加工、容易加工出形状复杂的零件；零件和模具一体。（二）工艺 刻模具（材料铜，钢，镍），也称为原始模具。模具与零件反型。采用立体雕刻机或者精密 CNC 加工。将原始模具放置到电解槽中镀镍，厚度由电解时间和电流大小决定，得到的模具和零件一样。 将电镀出的零件剥离，作为模具再镀 10~12 小时，得到的模型与零件反型，此为一级模一级模再电镀一次，称为二级模，进行微处理后，得到的模具和零件一样。二级模处理成为三级模，与零件反型。 三级模处理成为四级模，与零件一样，样件是 2~5 件。在四级模的基础上复制成凸模，再复制成凹模，循环复制，把所有的凹模连板焊接成为模具。电铸出的产品用切割机切割成产品。一张模具的使用寿 命不超过 10 次就需要报废。（在前面几级模具中，每一套都要进行微处理，处理成光面和麻面两种效果；光面用砂纸或抛光机抛光，麻面则可采用喷砂、腐蚀、电火花等工艺。） （三）表面处理及效果 镭射效果：镭射雕刻的图案一般是凹进去，其七彩效果是靠表面的细碎面进行光的反射达到的。 雕刻深度不超过 3mm，拔模在 10 度以上。夏新手机上的龙和蝴蝶是镭射雕刻，图案一般凹进去，镭 射的面很细微，容易磨损，一般做凹进去的效果，凸出来容易磨损掉。镭射加工，类似防伪标记， 但防伪标记达不到这种装饰件效果。 颜色效果：银色，为本色；黄色，镀金；黑珍珠色，镀黑珍珠镍。电铸件只能镀出三种颜色：银 色、金色、黑色。其它色只能通过后期喷涂达到 （四）设计要点 浮雕或隆起部分边缘处应留有拔模斜度，最小为10°，随产品高度增加，拔模斜度也相应增大。 字体的拔模斜度应在15°以上。铭牌的理想高度在3mm 以下，浮雕或凸起部分在0. 4~0.7mm 间。字 体的高度或深度不超过0.3mm。若采用镭射效果则高度或深度不超过0.2mm，最佳高度或深度为 0.1mm。板材的平均厚度为0.2±0.05，若产品超过此高度则应做成中空结构，并允许产品高度有 0.05mm 的误差；由于板材厚度是均匀结构，产品表面的凸起或凹陷部分背面也有相应变化。产品的 外型轮廓使用冲床加工，为防止冲偏伤到产品或产品冲切变形，其外缘切边宽度平均为0.07mm，尽 量保证冲切部分在同一平面或尽量小的弧度上，避免用力集中而造成产品变形。冲切是只能在垂直产 品的方向作业。铭牌表面效果，可采用磨砂面、拉丝面、光面、镭射面相结合的方式。光面多用于图 案或者产品的边缘，产品表面应该避免大面积的光面，否则易造成划伤；磨砂面和拉丝面多用于铭牌 底面，粗细可进行调整；在实际的生产中，磨砂面的产品要比拉丝面的产品不良率低，但是开发周期 长一些。镭射面多用于字体和图案，也可用于产品底面。若产品表面需要喷漆处理，应该提供金属漆 的色样。由于工艺的限制，应允许最终成品的颜色与色样有轻微的差异若铭牌装配时为嵌入的结构， 请提供机壳的正确尺寸及实样。若铭牌的尺寸过大过高，应在机壳上相应的部位加上支撑结构。 铝装饰件 （一）特点 效果及颜色多样化 （二）工艺 铝板拉丝
铜表面处理工艺
铜表面处理工艺 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
最新铜表面处理工艺 1870年经德国材料学科学家研究，在自然环境中，由于铜材材质的特点，其表面在空气中耐腐蚀性差，常常在潮湿的环境中更容易生锈，介于生锈的程度，铜锈主要分为氧化铜和碱式碳酸铜（简称铜绿），则铜材的表面处理主要是抛光（即除锈处理），所以要对铜材进行完美的抛光，云清王鹏研究出要根据实际的情况，推相应的处理工艺： 一、按工件大小分类 1、小尺寸的工件处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 2、大尺寸的工件处理工艺： 水洗——→擦铜水——→水洗 二、按工件的特殊用途分类 1、工件后期需要导电、导热、焊接的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材钝化液——→（水洗） 2、工件后期不需要导电、导热、焊接等的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 三、按铜材的材质分类
1、紫铜（即纯铜）的处理工艺有两种： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材钝化液 A——→（水洗）——→铜材护膜液铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材无铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 2、黄铜、青铜、白铜的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→环保洗铜水——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 四、按铜材表面的锈迹严重程度处理 1、锈迹严重的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 2、锈迹轻微的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→超声波清洗剂——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 3、只是稍微的一点点锈迹和油污的处理工艺： 铜材除锈脱脂剂——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液
常见金属表面处理工艺
金属表面处理种类简介 电镀 镀层金属或其她不溶性材料做阳极，待镀得工件做阴极,镀层金属得阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子得干扰,且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子得溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子得浓度不变。电镀得目得就是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属得抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀得金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、与表面美观。 电泳 电泳就是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺得特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑得优点，电泳漆膜得硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其她涂装工艺。 镀锌 镀锌就是指在金属、合金或者其它材料得表面镀一层锌以起美观、防锈等作用得表面处理技术。现在主要采用得方法就是热镀锌. 电镀与电泳得区别 电镀就就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金得过程。 电泳：溶液中带电粒子（离子）在电场中移动得现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动得现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离得技术称为电泳技术. 电泳又名—-电着 (著），泳漆,电沉积。 发黑 钢制件得表面发黑处理，也有被称之为发蓝得。其原理就是将钢铁制品表面迅速氧化，使之形成致密得氧化膜保护层，提高钢件得防锈能力. 发黑处理现在常用得方法有传统得碱性加温发黑与出现较晚得常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢得效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。
关于金属材料表面处理的几种方法
【紧固件的表面处理——电镀、热镀锌、机械镀及达克罗】 紧固件的表面处理，按照其产品的要求，有许多处理的方法和种类。按表面处理方法，譬如有：涂漆、电镀、化学镀、真空涂镀、浸镀、阳极氧化、化学被膜处理、化学抛光、电解抛光、镀覆、珩磨、喷砂硬化、涂层、气相沉积、渗碳、氮化、表面淬火等；按加工技术，有物理的、化学的、电加工的、机械的、冶金的等等。目前，常用的表面处理方法有以下四种，介绍如下： 一、电镀： 将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时将染黑，磷化等也包括其中。电镀中易产生氢脆，对工件机械强度影响大。 二、热镀锌（H.D.G.）： 通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的熔化锌的镀槽内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。但因热镀中因温度过高，钢材易产生高温退火不良影响。 三、机械镀(Mechanical plating): 机械镀是将活化剂、金属粉末、冲击介质（玻璃微珠）和一定量的水混合为浆料，与工件一起放入滚筒中，借助于滚筒转动产生的机械能作用，在活化剂及冲击介质（玻璃微珠）机械碰撞的共同作用下，常温下在铁基表面逐渐形成锌镀层的过程。 四、达克罗(dacromet)： 1.锌铬膜（达克罗）防腐机理简述： 锌铬膜（达克罗）涂复工艺是一种全新的表面处理技术，又称达克罗、达克乐、达克锈、锌铬膜（达克罗）、达克曼等。在发达国家的汽车工业、土木建筑、电力、化工、海洋工程、家用电器、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、造船、军事工业等多种领域已得到极为广泛的应用。我国随着该技术的逐步推广，已在汽车、电力、锚链、公路、海洋工程等方面开始大量使用，并获得了极高的评价。锌铬膜（达克罗）液是一种水基处理液，金属件可以采用浸涂、喷刷或刷涂处理，然后送进加热炉炉固化，固化温度在300℃左右，经四十五分钟到一小时的烘烤，形成锌铬膜（达克罗），铬固化时，涂膜中的水份、有机类（纤维素）物质等挥发份在挥发的同时，依靠锌铬膜（达克罗）母液中的高价铬盐
金属材料无污染表面处理新技术(3)
一种新型高质效钢材漆前表面处理设备 全自动钢材清洁防锈工作站 金属涂装前处理指金属喷漆喷塑或电泳前的除油、除锈和防锈。目前国内钢铁材料表面前处理分为三种：喷砂和抛丸等机械除油除锈;化学品除油除锈防锈；机械处理+化学品防锈。 三种处理方法各有优缺点：1、效率方面。化学处理效率最高；机械方法效率最低；机械+化学法效率适中，但人的劳动强度大。2、污染方面。抛丸有噪音和粉尘污染；化学法有废水污染；机械+化学法污染很低。3、质量效果方面。机械法表面粗糙度高，清理不彻底，没有防锈功能，涂装附着力差；化学方法易出现过腐蚀氢脆危害，防锈和附着力没有问题；机械+化学方法质量有保障。4、成本方面。机械法因效率低、涂装成本高等因素最终成本高；化学法因为污水处理、带出损失等成本稍高；机械+化学法因劳动强度大成本也高。 为解决金属表面处理的缺点，我们研发出高效高质、运行成本低的钢材漆前高质效表面处理新型设备——钢材高质效清洁防锈一体机（简称钢材清洁防锈工作站）。该设备优化了机械+化学的处理工艺，生产效率高，运行中没有粉尘污染，整套系统为封闭循环系统，药剂和水系统采用全循环处理，不外排。 钢材清洁防锈工作站优点： 1、充分考虑了系统的环保性、资源循环能力。 2、高效率、高质量、低成本和很好的防锈蚀能力。
3、全自动化操作。 4、可快速拆卸，方便搬运和组装。可实现施工现场即时处理，避免材料在装卸、运输和储存过程出现的二次污染和锈蚀。 5、没有危废产生，没有废气产生，没有废水产生。 设备图片：
净化处理过程： 1、上料。 2、无粉尘预处理。机械方法除去部分锈蚀、氧化层和油污。 3、无粉尘处理。机械方法除去绝大部分油污和氧化层。 4、无气味深度净化处理。进一步除去表面和孔内残留的少量油污和氧化层。该阶段使用我们专用的无污染环保剥离新材料。 5、蒸汽清理。清除残留的颗粒物和其他化学物质。 6、防锈处理。一层高性能防锈膜层保证1个月不产生锈蚀，同时提高油漆附着力、抗冲击和综合防腐蚀性能。该阶段使用高效环 保偶链剂。 7、风干。保证产品表面干燥，便于马上包装和储存。 8、下料。 生产效率和产量： 生产效率：0.8-1.5m/min。 产量：3.0-10.0t/h。 运行成本和占地面积： 1、运行成本
激光表面处理技术及其进展讲解
激光表面表面处理技术及进展 许彦明指导老师：宋世涛 （河北科技师范学院理化学院化学0703班） 摘要：激光具有巨大的技术潜力，在冶金和材料加工中发展迅速，应用广泛。激光表面处理由于其对工业和生产作出了巨大贡献，已成为飞速成长的重要加工技术领域。本文较系统地介绍了国内外激光表面处理技术的研究与应用近况，指出了这项技术今后需解决的问题。 关键字：激光；表面处理；进展 0 前言 激光的出现时近代物理学的一个重大进展。第一台激光器于60年代初问世，对激光表面热处理工艺的研究早在激光器诞生后不久就已经开始，但直到60年代末、70年代初才在热处理生产中获得应用。 激光在金属热处理方面取得成功，标志此技术的应用进人了新灼阶段。随着大功率激光器的研制成功与不断完善，这一新工艺用于汽车转向器表面处理的生产线[1]。国内经过“六五”计划的联合攻关，已在汽缸套等零部件的表面热处理上获得成功，取得了一批科研成果。随之而发展的表面涂覆(cladding)，表面上釉(Glazing)及表面合金化(SurfaeeAlloing)等工艺[2]也取得了相当大的进展。与上述工艺相比较，激光表面热处理是当前比较成熟、应用比较广泛的工艺。 1 激光表面处理技术的特点[3] 1)通过选择激光波长调节激光功率等手段，能灵活地对复杂 形状工件或工件局部部位实施非接触性急热、急冷。该技术易控制处理范围，热影响区小，工件产生的残余应力及变形很小。 2)可在大气、真空及各种气氛中处理，制约条件少，且不造成 化学污染。 3)通常，激光表面处理的改性效果比普通处理方法更显著 4)激光束能量集中，密度大，速度快，效率高，成本低。 5)可缩短工艺流程，处理过程中工件可以运动，故特别适合组织自动化处理线。 6)激光束便于通过导光系统准确地输人与定位，亦能导向多个工作台，可大大提高激光的使用率和处理的效率。 7)激光表面处理尤其适用于大批量处理生产线，其成本比传统的表面热处理低。 2 激光表面相变应化(LTH)
最新铜表面处理工艺
最新铜表面处理工艺 1870年经德国材料学科学家研究，在自然环境中，由于铜材材质的特点，其表面在空气中耐腐蚀性差，常常在潮湿的环境中更容易生锈，介于生锈的程度，铜锈主要分为氧化铜和碱式碳酸铜（简称铜绿），则铜材的表面处理主要是抛光（即除锈处理），所以要对铜材进行完美的抛光，云清王鹏研究出要根据实际的情况，推相应的处理工艺： 一、按工件大小分类 1、小尺寸的工件处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 2、大尺寸的工件处理工艺： 水洗——→擦铜水——→水洗 二、按工件的特殊用途分类 1、工件后期需要导电、导热、焊接的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材钝化液——→（水洗） 2、工件后期不需要导电、导热、焊接等的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 三、按铜材的材质分类 1、紫铜（即纯铜）的处理工艺有两种： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜
材钝化液 A——→（水洗）——→铜材护膜液铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材无铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 2、黄铜、青铜、白铜的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→环保洗铜水——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 四、按铜材表面的锈迹严重程度处理 1、锈迹严重的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→铜材酸洗抛光液——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 2、锈迹轻微的处理工艺： 铜材脱脂剂——→水洗——→超声波清洗剂——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液 3、只是稍微的一点点锈迹和油污的处理工艺： 铜材除锈脱脂剂——→水洗——→铜材铬钝化液——→（水洗）——→铜材护膜液
塑料表面处理方法
塑料表面处理方法 塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。在通常情况下，热固性塑料要比热塑性塑料容易胶接。但它们的表面能量均低于玻璃、陶瓷、金属等亲水性材料，而且它们表面常会粘附脱模剂或逸出增塑剂，因此不易为胶粘剂所浸润，从而影响胶接强度。因此，一般均需对塑料进行表面处理。由于塑料的品种众多，各种性能差别很大，因此表面处理的方法也就很不相同。以下介绍几种常见的塑料表面处理方法。 [方法1] 本方法主要适用于聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚氯乙烯、过氯乙烯。 上述塑料的脱脂溶剂为丙酮和丁酮。 脱脂后，进行氧化焰处理：先用砂布使其粗化，将其置于氧化焰上烧3-5s，连续三次。再用30%的氢氧化钠溶液，65-70°C浸渍3-5min，用冷水冲洗，然后用下述溶液活化，65-70°C浸渍5-10min：铬酸10 浓硫酸20 水40 经水洗，再在下述溶液中70-75°C氧化5-7min：重铬酸钾10 浓硫酸50 水340 然后在70-75°C的热水中洗涤5-7min，用蒸馏水洗净后在65-70°C干燥。[方法2] 本方法适用对象同上。 在下述溶液中于20°C下处理90min：重铬酸钠 5 硫酸（d=1.84 ）100 水8 用冷水洗净后，在室温下干燥。 [方法3] 本方法适用于对象同上。 在电晕放电活化的下述任一气体中进行暴露处理： （1）干空气，15min； （2）一氧化氮，10min； （3）湿空气，5min； （4）氮气中，5min。 处理后应在15min内进行胶接。 [方法4] 本方法适用于聚苯乙烯及其改性品种，如ABS 和AS 等。 喷砂或砂布打磨后脱脂。 脱脂溶剂：丙酮、无水乙醇。 脱脂后在铬酸溶液中60°C下浸渍20min。 [方法5] 本方法适用于尼龙。 脱脂溶剂：丙酮、无水乙醇、醋酸乙酯、丁酮，在表面涂一层10%的尼龙-苯酚溶液，在60-70°C保持10-5min，然后用溶剂擦净（或者再在表面涂一层间苯二酚-甲醛底胶），立即胶接。 [方法6] 本方法适用于涤纶薄膜。 脱脂溶剂：丙酮、无水乙醇。 脱脂后，在80°C的氢氧化钠溶液中浸渍5min，然后在氯化亚锡溶液中浸渍5s。[方法7]
紧固件表面处理标准新技术要求
ISO、ASTM紧固件表面处理标准新技术要求 所有的碳钢紧固件中约有90％的表面需经过镀或涂履处理，或者带有某些其它添加的表面（密封剂、面涂和润滑），主要是为了提高表面抗腐蚀能力、外观装饰、耐磨性或控制扭矩轴力K因子等要求。 一、紧固件表面处理新标准 近几年在紧固件的贸易接单中，客户对紧固件表面涂覆质量、无铬钝化、抗腐蚀能力和装饰色泽也提出更高的要求，及减少氢脆危险的技术措施，尤其是对有涂履高强度紧固件的装配扭矩轴力关系等提出更加严谨的规范要求。 随着金属表面处理的环保、节能及产品品质的提升，不同的涂层上需带有或附加密封剂、面涂和集成或附加润滑的表面涂履处理的新技术和新工艺在不断涌现和攀升，表面涂履的技术规范和质量要求在不断在提升和完善，表面处理标准也在不断地将表面处理的新工艺、新技术和新规范充实到标准中去，这对紧固件企业交货产品的表面处理质量也提出更高要求。 因此，我国紧固件生产企业要尽快去收集和理解紧固件表面处理新标准，加强紧固件表面处理新工艺和新技术的研发进度，提高紧固件表面处理质量，以适应市场和用户的新需求。 从2011年后ISO/TC2/ SC14国际紧固件（表面涂层）分技术委员会和ASTM F16.03美国紧固件涂层分技术委员等国家的标准化组织，对紧固件电镀、非电解锌片涂层（达克罗）和热浸镀锌三个主要的表面处理标准也加快了修订进度，2014年和2015 年ISO 和ASTM都相继推出了紧固件的涂层新标准。 1.1 紧固件电镀标准 ISO/TC2/SC14国际紧固件涂层分技术委员推出ISO/PWI 4042-2017《紧固件 电镀层》标准，彻底修改现行ISO 4042-1999版标准（GB/T5267.1-2002《紧固件 电镀层》）；该标准修订考虑到相关国家和地区环保法规要求，六价铬Cr+6和无铬Cr+3钝化的技术发展，增添涂层密封剂、面漆和附加润滑新技术条款，以满足涂层紧固件防腐蚀、外观装饰及装配功能要求，及最大限度地减少氢脆危险及相关去氢技术措施。 2015年美国推出ASTMF1941/F1941M -2015《英制和米制机械紧固件——电镀层规范》标准。该规范涵盖了美制“UNC/UNF”统一英制螺纹和米制“M”螺纹的机械紧固件电镀涂层，建立的涂层系统与ISO国际标准同步。紧固件涂层螺纹应符合ASME B1.1美制和ISO 965-1、ISO
铜材质的表面处理方式
铜材质的表面处理方式 镀铬 镍拉丝 仿古铜Imitation antique copper 仿红铜 铜材质的龙头挂件属于最高档处理方式比较多 不锈钢材质的表面处理方式 只抛光或抛光后做一道拉丝 不锈钢材质一般只做挂件不做龙头产品属于低档比锌合金稍微好点 锌合金材质的表面处理方式 镀铬烤漆 锌合金材质龙头挂件属于最低档的处理方式一般就这两种 太空铝材质的表面处理方式 太空铝是一种强度和防腐性能都高的铝制品，具有轻巧耐用等特点，由于前期用于航天制造业，所以叫“太空铝”。太空铝是铝镁合金，表面经氧化处理太空铝材质一般只做挂件不做龙头产品属于中档是近几年家装比较流行的一种材质。 铝不会生锈的。金属属性里也不含铅。 其实说起金属的珍贵性的话，目前肯定是铜的以及304不锈钢的要好。 但是卫生间挂件来说的话，就很难说的清好坏了。 不过现在那些卖卫浴的，铜的挂件一般就是管子是铜的，那个支架是锌合金的。不锈钢的一般用202.203.真正用304不锈钢的少之又少，只能算半不锈钢而已。买了用不长。
铝的现在来说，其实做成品牌的铝挂件，一般在表面会有一层封闭剂，也就是保护膜，有那个保护作用，可以用钢丝球在上面擦拭，擦不花的。而且还有个主要的是，那层保护膜是隔绝空气的，所以也不担心有褪色的问题。 目前市场上各式各样的水龙头很多，可谓是“五彩缤纷”。价格等等不一。有一些产品价格在100元以下，中档产品一般都在200元—400元，高档产品500元—800元，进口产品有的在1000元—6000元不等。产品的价格差别如此大，原因何在？归纳一下有以下几个方面存在本质区别： 铸造工艺的区别。100元以下的产品以及一些中档产品的铸造工艺大部分都是采取沙模铸造。也就是人们通常称的“翻砂”。这种工艺生产的产品，阀体金属内在组织结构疏松，很容易形成“沙眼”、“气孔”等内在缺陷。可能在外观没法发现。但是在使用一个时期后，就会用漏水、密封不严甚至更大的缺陷。导致产品寿命低。据了解，100元以内的水龙头使用寿命短的仅仅几个月，长的一年左右就会出现问题。 高档产品和有势力的公司生产的中档产品，是采用重力铸造。就是利用重力铸造机，用钢模铸造。这种工艺方法在国外已经比较普遍。这种工艺生产的产品，其阀体金属的内在组织结构致密。质量过关，寿命长。同样的阀体，两种工艺生产的产品重量不一样，材料的消耗也不一样。重力铸造的阀体与沙模铸造的阀体一般重量要相差1/4左右。因而，其同样的产品，价格就不同。
常用表面处理工艺流程介绍
常用表面处理工艺流程 （1）钢铁件电镀锌工艺流程 ┌酸性镀锌 除油→ 除锈→ │ → 纯化→ 干燥└碱性 镀锌 （2）钢铁件常温发黑工艺流程 ┌浸脱水防锈油 │ │烘干 除油→除锈→常温发黑→│ 浸肥皂液——→ 浸锭子油或机油 │ │ └浸封闭剂 （3）钢铁件磷化工艺流程 除油→除锈→表调→磷化→涂装 （4） ABS/PC 塑料电镀工艺流程 除油→ 亲水→ 预粗化（PC≥50%）→ 粗化→ 中和→ 整面→ 活化→ 解胶→ 化学沉镍→ 镀焦铜→ 镀酸铜→ 镀半 亮镍→ 镀高硫镍→ 镀亮镍→ 镀封→ 镀铬 （5） PCB 电镀工艺流程
除油→ 粗化→ 预浸→ 活化→ 解胶→ 化学沉铜→ 镀铜→ 酸性除油→ 微蚀→ 镀低应力镍→ 镀亮镍→ 镀金→ 干燥 （6）钢铁件多层电镀工艺流程 除油→ 除锈→ 镀氰化铜→ 镀酸铜→ 镀半亮镍→ 镀高硫镍→ 镀亮镍→ 镍封→ 镀铬 （7）钢铁件前处理（打磨件、非打磨件）工艺流程 1、打磨件→ 除蜡→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 非它电镀 2、非打磨件→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 其它电镀 （8）锌合金件镀前处理工艺流程 除蜡→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 镀碱铜→ 镀酸铜或焦磷酸铜→ 其它电镀 （9）铝及其合金镀前处理工艺流程 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→化学沉锌→ 浸酸→ 二次沉新→ 镀碱铜或 镍→ 其它电镀 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→铝铬化→ 干燥→ 喷沫或喷粉→ 烘干或粗化→ 成品 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→阳极氧化→ 染色→ 封闭→ 干燥→ 成品 （10）铁件镀铬工艺流程： 除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 预镀碱铜→ 酸性光亮铜（选择）→ 光亮镍→ 镀铬或其它 除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 半光亮镍→ 高硫镍→ 光亮镍→ 镍封（选择） →镀铬 （11）锌合金镀铬工艺流程 除蜡→ 热浸除油→ 阴极电解除油→ 浸酸→ 碱性光亮铜→ 焦磷酸铜（选择性）→ 酸性光亮铜（选择性）→ 光亮镍 →镀铬 （12）电叻架及染色工艺流程 前处理或电镀→ 纯水洗（2-3 次）→预浸→ 电叻架→ 回收→ 纯水洗（2-3次）→ 烘干→ 成品 不锈钢镀光亮镍工艺流程:有机溶剂除油→化学除油→水洗→阴极电解活化→闪镀镍 →水洗→活化→水洗→镀光亮镍→水洗→钝化→水洗→水洗→热水洗→甩干→烘干→验收。 不锈钢上的光亮镍层是微带黄光的银白色金属，它的硬度比铜、锌、锡、镉、金、银 等要高，但低于铬和铑金属。光亮镍在空气中具有很高的化学稳定性，对碱有较好
常用材料表面处理
材料的表面处理 第一节概述 材料的种类很多，它们的组成、结构、性质及表面状态更是千差万别。由于不同产品对于其表面处理的效果和功能的要求不同，因此，材料表面处理所涉及的技术问题、工艺问题等也是十分广泛的，并与多种学科相关。本章仅从工业设计的特点出发，介绍几种表面处理工艺。 一、表面处理的功效 造型材料的种类很多，其中金属材料、木质材料和塑料则是最为常用的基本设计材料。从工业设计的特点出发，金属材料的强度高，加工性能较好，其加工表面具有金属光泽，表面较平滑；木材质轻，较易加工，其表面具有天然的木质纹理；塑料的来源丰富，品种很多，成型较方便，且价廉，质轻，透明性和着色性较好，是一种新颖的优良材料。这些材料，以及用它们制造成的产品，若不给以一定的表面处理，则在各种使用环境下，材料或制件的表面会受到空气、水分、日光、盐雾、霉菌和其他腐蚀性介质等的侵蚀，由于腐蚀、腐朽和老化作用，会引起材料或制件失光、变色、粉化及开裂等，从而出现破坏的后果。表面处理的功效就在于一方面保护产品，即保护材质本身赋予产品表面的光泽、色彩和肌理等而呈现出的外观美，并提高产品的耐用性，确保产品的安全性，由此有效地利用了材料资源；另一方面是根据设计的意图，给产品表面附加上更丰富的色彩、光泽和肌理等变化，使产品表面更有节奏感。此外，随着表面处理技术的发展，还可实现提高材料表面的硬度，并可赋予材料表面导电、憎水和润滑等特殊功效。 二、表面处理和加饰 从工业设计出发，表面处理的目的首先是美化产品的外观，也即按产品设计的要求调整其表面的色彩、亮度和肌理等。因此，材料本身具有的外观不符合设计要求时，必须采用适当的表面处理方法进行调整，以达到满足产品设计的要求。 三、表面加工 使金属材料加工成平滑、光亮、美观和具有凹凸模样的表面状态的过程称为表面加工，也即使金属材料表面恢复其本身具有的色泽、亮度和表面肌理特征而进行的处理，表面加工作为电镀和涂装的前处理也是重要的。 1．切削 切削是利用刀具对金属表面层进行加工的方法与铸造、锻造、压力加工等相比较，虽有切屑产生和材料废弃，但一般可迅速加工出高精度表面的产品。 2．研磨
紧固件表面处理标准新技术要求
ISO 、AST 嘛固件表面处理标准新技术要求 所有的碳钢紧固件中约有 90 %的表面需经过镀或涂履处理，或者带有某些其它添加的 表面（密封剂、面涂和润滑），主要是为了提高表面抗腐蚀能力、外观装饰、耐磨性或控 制扭矩轴力K 因子等要求。 一、紧固件表面处理新标准 1.2紧固件达克罗处理标准 ISO 10683:2014 版《紧固件 非电解锌片涂层》新标准，修订了 （GB/T5267.2-2002《紧固件非电解锌片涂层》）标准明确指出对紧固件非电解锌片涂层 （达克罗）的相关产业或流通领域化学品供应商、涂履加工者、紧固件制造商，分销商和 ______________ 最终用户必须在合同中注明锌片涂层有与否 （带六价铬 Cr+6或无铬Cr+3 ）。标准覆盖了所- 有类型紧固件，即ISO 公制螺纹紧固件与非ISO 公制螺纹紧固件（美制英寸60°螺纹UNC/UNF 等）和非螺纹紧固件（包括垫圈，销，夹等），为提高防腐蚀和装配功能或减少螺纹咬死, 件的装配扭矩轴力关系等提出更加严谨的规范要求。 随着金属表面处理的环保、节能及产品品质的提升，不冋的涂层上需带有或附加密封 剂、面涂和集成或附加润滑的表面涂履处理的新技术和新工艺在不断涌现和攀升，表面涂 履的技术规范和质量要求在不断在提升和完善，表面处理标准也在不断地将表面处理的新 工艺、新技术和新规范充实到标准中去，这对紧固件企业交货产品的表面处理质量也提出 更咼要求。 因此，我国紧固件生产企业要尽快去收集和理解紧固件表面处理新标准，加强紧固件 表面处理新工艺和新技术的研发进度，提高紧固件表面处理质量，以适应市场和用户的新 需求。 从2011年后ISO/TC2/ SC14国际紧固件（表面涂层）分技术委员会和 ASTM F16.03美 国紧固件涂层分技术委员等国家的标准化组织，对紧固件电镀、非电解锌片涂层（达克罗） 和热浸镀锌三个主要的表面处理标准也加快了修订进度， 2014年和2015年ISO 和ASTM 都相继推出了紧固件的涂层新标准。 1.1紧固件电镀标准 ISO/TC2/SC14国际紧固件涂层分技术委员推出 ISO/PWI 4042-2017《紧固件 电镀层》 标准，彻底修改现行 ISO 4042-1999版标准（GB/T5267.1-2002《紧固件 电镀层》）；该 标准修订考虑到相关国家和地区环保法规要求，六价铬 Cr+6和无铬Cr+3钝化的技术发展， 增添涂层密封剂、面漆和附加润滑新技术条款，以满足涂层紧固件防腐蚀、外观装饰及装 配功能要求，及最大限度地减少氢脆危险及相关去氢技术措施。 2015年美国推出ASTMF1941/F1941M -2015《英制和米制机械紧固件一一电镀层规范》 标准。该规范涵盖了美制“ UNC/UNF 统一英制螺纹和米制“ M 螺纹的机械紧固件电镀涂 层，建立的涂层系统与 ISO 国际标准同步。紧固件涂层螺纹应符合 ASME B1.1美制和IsO 965-1、ISO 965-2和ISO965-3公制螺纹标准，涂层厚度值是基于外螺纹公差和偏差值，涂 后螺纹不应 超过螺纹基本中径，而影响螺纹的互换性。 对于表面硬化和硬度大于 39HRC 高强度紧固件，按水溶液沉积金属电镀的工艺过程， 有因氢脆而导致失效的风险，尽管这个风险可以通过选择合适的材料、适当的表面处理工 艺方法以及后期烘烤等来进行控制，但氢脆的风险是不能完全排除。因此，本标准不推荐 12.9级（》39HRC 的紧固件采用电镀处理。申明本标准发布即替代 ASTMB633《铁和钢电 解沉积镀锌》标准在紧固件电镀表面处理中的应用。 近几年在紧固件的贸易接单中，客户对紧固件表面涂覆质量、无铬钝化、抗腐蚀能力 和装饰 色泽也提出更高的要求，及减少氢脆危险的技术措施，尤其是对有涂履高强度紧固 ISO 10683:2000 标准
铜箔表面处理技术
铜箔表面处理技术 https://www.360docs.net/doc/f716526959.html, 发布日期: 2006-12-30 阅读: 3058 字体:大中小双击鼠标滚屏 表面处理是铜箔生产的一个重要环节，它包括对铜箔进行粗化层处理、耐热层处理及防氧化层处理等。其中前二者是在原箔毛面上进行的，而防氧化层处理则是在原箔两面上进行，三个方面处理则在同一台表面处理机上分步骤连续完成。 1．表面处理一般工艺过程 目前国内外各铜箔生产企业所采用的铜箔表面处理工艺区别相当大，工艺流程不同，工艺参数也不同，但是应该说都包含粗化、耐热、防氧化三种处理。一般来说，铜箔表面处理的工艺过程可以归纳为： 2．预处理 预处理是指对原箔表面进行的清洗，去除氧化及对表面进行浸蚀的过程，原箔在制箔机生产后有较短的存放过程，表面很容易产生氧化层，这是在进行粗化处理前必须去除的。另外,某些处理（如对原箔光面进行粗化处理）前，须要对其表面进行必要的浸蚀处理。这些都需要对原箔进行预处理，预处理一般采用硫酸、双氧水等水溶液或其混合水溶液。 3．粗化层处理 为使铜箔与基材之间具有更强的结合力，需要对原箔的毛面（与基材结合面）进行粗化层处理，它包括粗化和固化两个过程。在粗化层处理过程中，需要使电解液控制较低的含铜量及较高的含酸量，通过电解作用，在铜箔毛面（阴极）发生铜沉积，在表面形成牢固的粒状和树枝状结晶并且有较高展开度的粗糙面，达到高比表面积，这就加强了树脂（基材上的树脂或铜箔粘合剂树脂）渗入的附着嵌合力，还可增加铜与树脂的化学亲和力。 一般的粗化处理都采用酸性电解工艺方式，即原箔为阴极，在硫酸铜的电解液中进行几次电沉积,通过控制不同的工艺条件（电解液浓度不同，电流密度不同）来对铜箔表面进行粗化及固化处理，使铜箔表面生产松散的瘤体，然后进行固化，使粗化瘤体被正常的铜镀层所包围及加固，使粗化层与铜箔基体结合牢固，形成最终的粗化层。 对于电解铜箔来说，铜箔厚度不同以及使用用途的不同，均要求铜箔表面粗化层也不同，有的需要高峰值粗化层，有的需要低峰值粗化层，这就要求铜箔生产过程需要采用不同工艺条件的表面粗化工艺来实现。 4．耐热层处理 耐热层处理的主要目的是为了提高铜箔压制覆铜板及多层板后的耐热性及高温抗剥强度。这是因为电路板在整机元器件装配焊接时，由于受到高温影响，其树脂中的固化剂双氰胺容易裂解产生胺类物，它与裸铜表面相接触，将发生反应而可能出现水分，进而汽化，引起气泡产生，使铜箔与基板分离。
常见的五种表面处理工艺
现在有许多PCB表面处理工艺，常见的是热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银和浸锡这五种工艺，下面将逐一介绍。 1. 热风整平 热风整平又名热风焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整（吹）平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。保护铜面的焊料厚度大约有1-2mil。 PCB进行热风整平时要浸在熔融的焊料中；风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料；风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。热风整平分为垂直式和水平式两种，一般认为水平式较好，主要是水平式热风整平镀层比较均匀，可实现自动化生产。热风整平工艺的一般流程为：微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。 2. 有机涂覆 有机涂覆工艺不同于其他表面处理工艺，它是在铜和空气间充当阻隔层；有机涂覆工艺简单、成本低廉，这使得它能够在业界广泛使用。早期的有机涂覆的分子是起防锈作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化学键合氮功能团到PCB上的铜。在后续的焊接过程中，如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的，必须有很多层。这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。在涂覆第一层之后，涂覆层吸附铜；接着第二层的有机涂覆分子与铜结合，直至二十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面，这样可以保证进行多次回流焊。试验表明：最新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保持良好的性能。 有机涂覆工艺的一般流程为：脱脂→微蚀→酸洗→纯水清洗→有机涂覆→清洗，过程控制相对其他表面处理工艺较为容易。 3. 化学镀镍/浸金 化学镀镍/浸金工艺不像有机涂覆那样简单，化学镀镍/浸金好像给PCB穿上厚厚的盔甲；另外化学镀镍/浸金工艺也不像有机涂覆作为防锈阻隔层，它能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。因此，化学镀镍/浸金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，这可以长期保护PCB；另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散；如果没有镍层，金将会在数小时内扩散到铜中去。化学镀镍/浸金的另一个好处是镍的强度，仅仅5微米厚度的镍就可以限制高温下Z方向的膨胀。此外化学镀镍/浸金也可以阻止铜的溶解，这将有益于无铅组装。 化学镀镍/浸金工艺的一般流程为：酸性清洁→微蚀→预浸→活化→化学镀镍→化学浸金，主要有6个化学槽，涉及到近100种化学品，因此过程控制比较困难。 4. 浸银
材料表面处理工艺
材料表面处理工艺 一、表面处理分以下方式： 1、机械表面处理：喷砂、拉丝、机械抛光、压纹、喷涂、抛丸、磨光、刷光、刷漆、抹油化学表面处理：QPQ处理、光中氮化、铬化、镀铬、镀锌、化学镀镍、化学抛光、发黑/发蓝、酸洗 2、电化学表面处理：阳极氧化、磷化、电化学镀镍、电化学抛光、电泳。 现代化超硬化表面处理：TD覆层处理、物理气相沉积（PVD）、物料化学气相沉积（PCVD）、化学气相沉积（CVD） 3、其他类型表面处理：离子镀膜、离子注入、激光表面处理 二、机械表面处理说明： 1、喷砂：利用高速砂流的冲击作用清理和粗化零件表面，行成哑光珍珠银面。 特点：提高工件抗疲劳性，增加工件与涂层的附着力，延长涂层的耐久性，利于涂料的流平和装饰、表面易脏。 用途：可适用所有黑色金属及铝合金材料进行表处前进行或者不锈钢钣金表面。 2、拉丝：通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的表面处理，形成缎面效果，体现金属材料的质感 3、机械抛光：利用抛光工具和磨料颗粒或其它抛光介质对工件表面进行修饰加工，降低表面粗糙度，获得光亮、平整表面的加工方式。 4、压纹：压制各种纹理 5、喷涂：覆盖其他非金属涂层。钢钣金常用喷涂颜色：大波纹米白色静电喷涂、表面粉末静电喷涂黑色亚光、黑色细砂纹静电喷涂 三、化学表面处理说明： 1、QPQ：将黑色金属放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层，使表面改性的目的。 特点：良好的耐磨性和耐疲劳性；良好的抗腐蚀性；变形小；时间周期短；无公害。误差可保持在0.005mm。 颜色：亮黑色 用途：可适用所有黑色金属材料。 2、光中氮化：QPQ升级工艺，将钢或不锈钢放入由多种元素混合的盐浴中进行渗透处理，
材料表面处理技术
材料表面处理技术 摘要：介绍了表面处理技术的内容，现代材料表面处理技术与传统表面处理技术的区别，重点介绍了表面处理技术在模具上的应用和发展，最后针对材料表面处理技术研究和应用所存在的问题，提出了自己的看法。 关键词：表面处理技术区别模具问题。 一、表面处理技术的内容 材料表面处理技术与工程,是80年代以来世界十大关键之一的新兴技术,现已迅速发展成跨学科的、综合性强的新兴的先进工程技术,涉及到材料、物理、化学、真空技术及微电子学等许多学科,应用领域非常广。 表面处理技术包括：表面覆盖技术、表面改性技术和复合表面处理技术。1)表面覆盖技术 这项技术的种类很多,目前主要有下列24类:1电镀；2电刷镀；3化学镀；4涂装；5粘结；6堆焊；7熔结；8热喷涂；9塑料粉末涂敷；10电火花涂敷；11热浸镀；12搪瓷涂敷；13陶瓷涂敷；14真空蒸镀；5溅射镀；16离子镀；17普通化学气相沉积；18等离子体化学气相沉积；19金属有机物气相沉积；20分子束外延；21离子束合成薄膜技术；22化学转化膜；23热烫印；24暂时性覆盖处理。上述每类表面覆盖技术又可分为许多种技术。例如电镀按镀层可分为单金属电镀和合金电镀。单金属镀层有锌、镉、铜、镍等数10种,合金镀层有锌铜、镍铁、锌-镍-铁等100多种。按电镀方式,可分为挂镀、吊镀、滚镀和刷镀等。某些分类有重叠情况,例如塑料粉末涂敷可归入涂装一类,但由于其特殊性,故单独列为一类。又如陶瓷涂敷,其中不少内容可归入热喷涂一类,但考虑其完整性,也单独列为一类。有些技术,尤其是一些新技术,根据其特点和发展情况,在需要时可单独列为一类。例如片状锌基铬盐防护涂层(又称达克罗等),是由细小片状锌、片状铝、铬酸盐、水和有机溶剂构成涂料,经涂敷和300℃左右加热保温除去水和有机溶剂后形成涂层,因具有涂层薄、防蚀性能优良、无氢脆、耐热性好、附着性高以及无环境污染等优点,所以发展迅速,可考虑从涂装中单独列出。 2)表面改性技术 目前大致可分为以下几类:喷丸强化；表面热处理；化学热处理；等离子扩渗处理；激光表面处理；电子束表面处理；高密度太阳能表面处理；离子注入表面改性。 实际上“表面改性”是一个具有较为广泛涵义的技术名词,它可泛指“经过特殊表面处理以得到某种特殊性能的技术”。因此,有许多表面覆盖技术也可看作表面改性技术。为了使这些覆盖技术归类完整起见,我们说的表面改性技术是指“表面覆盖”以外的,通过用机械、物理、化学等方法,改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态,来获得某种特殊性能的表面处理技术。 3)复合表面处理技术 表面技术种类繁杂,今后还会有一系列新技术涌现出来。表面技术的另一个重要趋向是综合运用两种或更多种表面技术的复合表面处理将获得迅速发展。随着材料使用要求的不断提高,单一的表面技术因有一定的局限性而往往不能满足需要。目前已开发的一些复合表面处理如等离子喷涂与激光辐照复合、热喷涂与