裝飾銀電鍍工藝的研究

馬士華　何東升

摘要：本文對沖擊鍍銀工藝的方法進(jìn)行了敘述，討論了其影響條件，得出一套鍍層結(jié)合力好、光亮、耐磨、抗變色能力強的裝飾銀電鍍工藝配方。

關(guān)鍵詞：沖擊鍍；影響條件；工藝配方

銀，是一種應(yīng)用歷史悠久的貴金屬，在地殼中的含量很少，僅占0.07ppm，純銀是一種美麗的銀白色的金屬，其首飾和器皿具有良好的反射率，磨光后可以達(dá)到很高的光亮度，在首飾和家庭裝飾中用途很廣泛。而在一些金屬表面鍍上一層銀，也可以達(dá)到純銀的裝飾效果，外表光亮細(xì)致，耐磨、抗腐蝕、抗變色能力強，因此具有廣泛的應(yīng)用。以往采用的非光亮鍍銀工藝存在外觀較差，抗蝕力較低，特別是抗硫抗變色能力差，為了出光，通常采用化學(xué)拋光或銅刷刷光再浸銀，這樣既浪費電和時間，又污染環(huán)境。為了解決上述問題，國內(nèi)一般采用兩種方法，一是采用酒石酸銻鉀配合有機添加劑（多數(shù)是含硫化合物）來獲得光亮鍍銀層，此法因銻及硫的影響，使鍍層易變色、脆性大、可焊性不理想。另一種是采用氰化光亮鍍銀，此法采用一種不含硫的有機光亮劑和適量的酒石酸銻鉀配合使用，獲得了全光亮銀層，解決了鍍層易變色、脆性大、可焊性不理想的問題，同時降低了原材料的消耗。但此法由于需要的有機配合物較多，使得影響電鍍的因素增多，又增加了工序。為了尋求一種省時省力省原料的方法，在原工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改革，推薦一種沖擊鍍銀工藝，即在較高電流密度下，在短短的幾秒內(nèi)完成鍍銀，銀層薄而均勻光亮，電鍍液成分簡單，不需要其它有機配料，過程一次完成，時間短，生產(chǎn)效率高，

節(jié)省原料（需銀量僅為原氰化光亮鍍銀的4%左右）。

1 實驗方法及結(jié)果討論

1.1 電極及實驗條件

陽極：不銹鋼板 10×2cm²；

陰極：銅片（若干）10×2cm²；

溫度：室溫?zé)o攪拌。

1.2 工藝流程

電鍍除油→熱水洗→冷水洗→化學(xué)除銹→水洗→氰化頂鍍銅→水洗→酸性光亮鍍銅→水洗→光亮鍍鎳→水洗→沖擊鍍銀→去離子水（或蒸餾水）洗→鈍化→浸400有機膜→烘干→浸光亮漆保護(hù)膜→烘干→檢驗。

1.3 電解液

沖擊鍍銀的電解液包括AgCN及KCN兩種電解質(zhì)，因此AgCN及KCN的含量多少對沖擊鍍這一短時間內(nèi)的電鍍方法影響很大。實驗采用固定的AgCN的用量為1.5g/l，改變KCN在電解液中的含量，以明確AgCN與KCN的合適配比。由表1可見，KCN在電解液中的含量以80g/l 最合適，即與AgCN的配比為160：3，這時的銀鍍層光亮細(xì)致，表觀為理想的白色，而KCN的含量低于這一含量，鍍層即成霧狀使銀鍍層模糊，光澤不足，鍍層的結(jié)晶不細(xì)致，若高于這一含量，則鍍層發(fā)黃。

AgCN與KCN保持的這種配比關(guān)系，是由于沖擊鍍銀電解液的主要成分為絡(luò)合銀鹽及游離氰化鉀。絡(luò)合銀鹽的生成反應(yīng)如下：Ag CN + K CN=K [Ag（CN）2]；絡(luò)合銀鹽發(fā)生的離解反應(yīng)：K[Ag（CN）2]=K++[Ag（CN）2]-

由于[Ag（CN）2]-的不穩(wěn)定常數(shù)很小（K不穩(wěn)定=8×10-22），電解液中Ag 的濃度很低，所以工件上銀層的沉積主要是[Ag（CN）2]-的直接還原。

氰化鉀作為電解液中的絡(luò)合劑，與銀絡(luò)合生成[Ag（CN）2]-，由于它的絡(luò)合能力強，所以銀氰絡(luò)離子的穩(wěn)定性好。在電解液中保持一定的氰化鉀游離量，才能保證[Ag（CN）2]-絡(luò)離子的穩(wěn)定性，提高陰極極化的作用，使鍍層均勻細(xì)致。

電解液中AgCN的含量過高會導(dǎo)致鍍層發(fā)黃，含量過低則銀離子與氰化鉀絡(luò)合不穩(wěn)定，陰極極化小，鍍層不細(xì)致。本方法在大量實驗基礎(chǔ)上確定AgCN的含量為1.5g/L時即可達(dá)到?jīng)_擊鍍的要求，節(jié)省了銀的用量，達(dá)到裝飾性鍍銀的要求。

1.4 電流密度對鍍層表觀的影響

實驗采用不同電流密度下進(jìn)行沖擊鍍（見表2）。通過實驗表明，電流密度過大會導(dǎo)致鍍層起皮及燒焦，鍍層發(fā)黑，鍍層結(jié)晶粗；電流密度過小達(dá)不到?jīng)_擊鍍的效果，所需時間長才有效果；合理的電流密度為5.0-6.0A/dm²；實驗還表明，隨鍍液中AgCN和KCN的含量多少不同電流密度應(yīng)適當(dāng)變化，一般KCN的含量增加，電流密度也適當(dāng)增加。

1.5 電鍍時間對鍍層表觀的影響

比較不同時間的電鍍效果，尋求沖擊鍍銀的最佳時間。沖擊鍍的時間不易過長，以7~9秒為宜，同時因鍍件的大小不同，沖擊鍍的時間也應(yīng)稍有不同，鍍件大可多沖鍍2~3秒，鍍件小可少沖鍍2~3秒。沖擊時間過長會導(dǎo)致鍍層呈霧狀，雖白但是不亮，時間過短，鍍層無明顯現(xiàn)象，表觀發(fā)暗，主要是由于鍍層不均勻，未將鎳底層全部覆蓋而致。

1.6 溫度對鍍層表觀的影響

采用不同溫度下的沖擊鍍實驗:適當(dāng)提高電解液的溫度，可以相應(yīng)陰極電流密度，提高沉積速度。但溫度太高，會加快電解液的揮發(fā)，放出有毒氣體，使電解液不穩(wěn)定，一般在室溫下操作即可，不加溫也無須攪拌（見表3）。

1.7 其它影響條件的討論（見表4）

2 工藝配方

在以上實驗基礎(chǔ)上得出關(guān)于沖擊鍍銀的工藝配方。裝飾鍍銀工藝配方如下：AgCN(g/l) 1.5-3；KCN(g/l) 80-160；T( 0C) 室溫；T（s）5-11；DK(A/dm²) 5.0-6.0；電壓（V）3-4。

通過實驗可知，沖擊鍍銀工藝具有以下優(yōu)點：周期短，生產(chǎn)效率大大提高，電鍍簡單易操作；減少操作程序，節(jié)省原料，電鍍用的電解質(zhì)僅AgCN 和KCN 兩種，成品光亮耐磨、抗腐蝕與抗變色能力都較強。所鍍成品達(dá)到裝飾性要求，同時可應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)。本法應(yīng)用于裝飾品、首飾的電鍍，具有較強的實用性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張大昌 電鍍與保護(hù)[M]

[2] 吳雙成 電鍍與環(huán)保[M]

[3] 申順保表面技術(shù)[M]

作者簡介：馬士華（1970-），女，遼寧撫順人，撫順技師學(xué)院講師