!"###镀铑工艺研究曹人平,肖士民(华南理工大学应用化学系,广东广州!"#$%&#)[摘!要]!为了适应现代电子光学及装饰等领域的需要,根据侯氏槽法和正交试验法研究了镀铑新技术及工艺,探讨了镀液中成分及工艺条件对镀液和镀层的影响,并对其镀液和镀层的性能进行了测试。此外,概述了镀铑液的配制和维护,并介绍了镀铑过程中的注意事项。利用本工艺电镀能得到性能优良的铑镀层,如外观白亮、反光率高、接触电阻小、硬度高、耐磨耐蚀等。[关键词]!铑;电镀;工艺研究[中图分类号]!'(#")*#!!![文献标识码]!+!!![文章编号]!#$$#,#"%$(-$$&)$.,$$-),$-![收稿日期]!-$$&,$),#.!"前!言铑是铂系中最为贵重的金属,外观呈银白色,熔点为#.%%/,密度为#-*&-0123)。镀铑层呈银白色,有光泽,反光性能很好,对可见光的反射??4$!以上,其抗蚀性能非常好,在大气中不受硫化物及二氧化碳等腐蚀气体作用。如在银镀层上闪镀$*$-"5$*$"$!3厚的铑镀层,可以有效地防止银镀层变色。另外,铑镀层的硬度极高,耐磨性能很好,接触电阻小,导电性能良好。因此,铑镀层常作为抗腐蚀、耐磨、导电或装饰镀层,用于电子电气工业、光学工业和首饰装饰等行业,尤其是以触点为主的簧片及插拔元件镀铑更具有突出的价值。#"铑镀液的工艺条件和配制#*#"镀液工艺配方及生产条件镀铑液有硫酸铑、磷酸铑、磷酸,硫酸铑、高氯酸铑、氨基磺酸铑、氯化铑的氨络合物等,通常用的镀液是硫酸铑和磷酸铑。经过侯氏槽法和正交试验法进行电镀试验研究及镀层后的效果测试,得出了如下工艺配方及生产条件(见表#)表#"镀铑工艺及条件溶液成分和工艺硫酸型磷酸型配方#配方-配方)铑浓度??硫酸盐或磷酸盐)1(0?6,#)#*"5-*$&*$54*$#*$5&*$硫酸浓度(分析纯)1(36?6,#)#"5-$-"5"$磷酸浓度(分析纯)1(36?6,#)&$54$添加剂浓度1(36?6,#)#5))5"-5"温度1/室温)$5"$-"5&$阴极电流密度1(+?73,-)$*"5#*$#*$5-*$$*"5-*$阳极材料!铂板或镀铂钛网!铂板或镀铂钛网!铂板或镀铂钛网阴极移动或搅拌需要需要需要#*$"镀液的配制镀铑溶液所用的铑盐制作比较复杂,一般都是用高温反应。主要有合金法、氯化法和硫酸氢钾熔融法。其中硫酸氢钾熔融法的铑盐转化率高,一般可达到8$!以上,有时甚至达..!。另外还可用电解法,但其效率低。以下为硫酸氢钾熔融法的制作过程。取所需的铑粉与#$5)$倍量的硫酸氢钾充分混合好#放在硫酸氢钾粉末中层#置于坩埚中#放入马弗炉中#逐渐升温至约&"$/#恒温约#9#再逐渐升温???约%$$/#保温约)9#最后随炉冷却。将熔融烧结物,用蒸馏水或去离子水溶解,加热到一定温度#充分搅拌#过滤除杂质#加碱#过滤得氢氧化铑沉淀#洗涤沉淀#用硫酸溶解得:9-(;工艺流程$*#"试验设备与药品侯氏槽#个,稳压器-台,#$$$36烧杯)个,玻璃棒-根,电源,导线,铂板或镀铂钛网,铜片或银饰(都已抛光),电炉,温度计,卫生纸,氢氧化钠(分析纯),碳酸钠(分析纯),硫酸溶液(分析纯),硫酸铑溶液,添加剂。$*$"试验工艺流程铜片或银饰化学除油#电解除油#清洗#浸入"!硫酸溶液#清洗#擦试#蒸馏水清洗#擦干净#调节电流1电压#镀铑#取出清洗#回收#抛光#清洗#烘干#??收。如镀件为其他易腐蚀材料时,须预先镀铜、银、镍、金等材料的镀层。%"结果与讨论%*#"镀层性能测试所得铑镀层用金相法测定厚度为$*#5$*"!3,其外观呈银白色,用显微镜观察,可清晰地看到镀层结构很致密,镀层结晶细致均匀、无裂纹;对其硬度测试,其最低值为8%$=0133-,最高为4%$=0133-;镀层的结合力很好,内应力很小;经耐腐蚀性试验后,镀层没有发生任何变化。镀铑万方数据!"###层的一般厚度与用途关系见表!。表!"镀铑层的一般厚度#!$用"途厚"度用"途厚"度装饰#$#!%&#$'!%低负载接触点#$(##&!$(##防变色#$')#&#$)##高负载接触点)$###左右防腐蚀大于#$)##强烈磨损的触点#$%##左右防严重腐蚀大于#$%##%$!"镀液性能测试经试验测试,镀液的均镀能力和深镀能力均好。同时测得镀液在电流密度为#$%,'$#,'$%*+,-!时的电流效率分别为.#$%!,%#"#!,/%"#!。%$%"镀液成分和工艺条件的影响(')铑含量的影响"试验结果表明,在一定温度和电流密度情况下,镀铑溶液中铑的浓度在'$#&/$#0+1之间都能得到优质的镀铑层,随着铑含量降低,其电流效率也降低,从而影响镀层,使镀层变暗甚至呈黑色。因此,电镀过程中要不断地补充镀铑液,维持一定的铑含量。但镀液中铑含量太高会增大经济成本。(!)