1 前言
镀银层在含有盐及硫等粒子的介质中其表面会由原银白色，逐渐转变为黄褐、黑或青蓝等颜色，从而导致电阻率升高。回路电阻大，温升高，影响断路器产品的使用性能。为此开展了对比试验，研究提高镀银层抗变色能力的途径。
2 试片的制作工艺
2.1 镀银配方及操作条件
硝酸银 75 g/L
硝酸钾 35 g/L
氰化钾 100 g/L
二硫化碳光亮剂 8 mL/L
JK 0.5 A/dm2
t 5 min
θ 室温
2.2 镀光亮硬银〔1〕配方及操作条件
硝酸银 75 g/L
硝酸钾 35 g/L
酒石酸钾钠 40 g/L
氰化钾 100 g/L
二硫化碳光亮剂 8 mL/L
酒石酸锑钾 2 g/L
JK 0.25 A/dm2
t 5 min
θ 室温
2.3 镀银后处理
2.3.1 电化学钝化工艺及操作条件
重铬酸钠 40 g/L
氢氧化铝 1 g/L
阳极 不锈钢
JK 0.03 A/dm2
θ 室温
t8 min
2.3.2 浸DJ-823
水浴加热 60℃
固化温度 120℃
浸入时间 2 min
固化时间 30 min
2.3.3 硫酸铍的处理工艺及操作条件〔2〕
硫酸铍 3.0 g/L
JK 0.025～0.04 A/dm2
pH值 5.1～5.4
θ 室温
2.4 试片
50 mm×100 mm×0.5 min T2Y紫铜板
2.5 所有试件均为热水封闭，热风吹干。
3 试验
3.1 二氧化硫试验〔3〕
依据GB9789—88金属和其它非有机覆盖层通常凝露条件下二氧化硫腐蚀试验。
试验方法：利用22 L密闭的可加热至(40±2)℃有机玻璃试验箱，通入浓度为0.018 L/L的二氧化硫气体，以三个周期(非连续暴露)作为检验试验。
评定等级方法依据是GB12335—90金属覆盖层,对底层呈阳极性的覆盖层腐蚀试验后的试样评级。
3.2 硫化氢试验
试验依据：硫化氢气体可加速镀银层变色
试验方法：取22 L密闭有机玻璃试验箱在室温条件下，通入浓度为0.1 L/L硫化氢气体。
3.3 残盐试验〔4〕
试验依据：ISO4522/3-88金属覆盖层——银和银合金电沉积层的试验方法——第三部分，残盐的测定。
试验方法：仿效其过程，用200 mL烧杯加入100 mL蒸馏水，测电导率，加入1 dm2试片缓缓加热至沸10 min冷却至(20±1)℃测其电导率。
测试方法：使用DDS-11A型电导率测试仪。
4 试验数据及评定
4.1 二氧化硫试验数据及评定(见表1)。
表1 二氧化硫试验数据及评定
| 序号 |
试样 |
初始状态 |
试 验 状 况 |
评定等级 |
| 1 |
镀银+
电化学钝化 |
表面有浅
蓝色膜有
轻微水痕 |
24 h后件面有绿色水珠，颜色开始变黄。
48 h后大面积有绿色水珠，72 h后有黄色腐蚀点大面
积绿锈 |
F3 |
| 2 |
镀银+
电化学钝化+
浸DJ-823 |
光亮 |
48 h后出现绿色水珠，
72 h后白色腐蚀蚀蛾和绿色腐蚀，黄色腐蚀物 |
E4 |
| 3 |
镀银+
硫酸铍处理 |
有淡彩虹色
膜有轻微
水痕 |
48 h后出现绿色水珠
72 h后少量绿锈略变黄 |
B7 |
| 4 |
光亮硬银+
电化学钝化 |
浅黄色水痕 |
24 h后件面有绿色水珠颜色变黄，
72 h后绿色锈蚀物颜色进一步变黄 |
D3 |
| 5 |
光亮硬银+
硫酸铍处理 |
光亮 |
24 h有绿色水珠
48 h略见黄
72 h轻微失光变色 |
D6 |
说明
B：轻微到中度的变色；
D：轻微失光或出现极轻微的腐蚀产物；
E：严重的失光或在试样局部表面上布有薄层的腐蚀产物或点蚀；
F：有腐蚀物或点蚀，且其中之一种分布在整个试样表面上；
3：缺陷面积 ＞5%～10%；
4：缺陷面积 ＞2.5%～5%；
6：缺陷面积 ＞0.5%～1.0%；
7：缺陷面积 ＞0.25%～0.5%。 |
4.2 硫化氢试验结果及评定(见表2)。
表2 硫化氢试验结果及评定 |
序号 |
试样 |
初始状态 |
试验状况 |
备注 |
| 6 |
镀银
+
电化学钝化 |
光亮有轻
微水痕 |
2 min出现黄条纹
6 min出现黑斑点
4 h可见黑状物 |
4 h后试样颜色深浅变化的顺序为8，9，6，7，10 |
| 7 |
镀银+
电化学钝化+
浸DJ-823 |
光亮微
见水痕 |
8 min出现黄条纹
4 min出现黑条纹
4 h可见黑状物 |
| 8 |
镀银+
硫酸铍处理 |
可见彩虹
膜光亮 |
2 min出现黄斑点
4 min黄斑点变黑
4 h件面出现全部黑面并带有蓝膜 |
| 9 |
光亮硬银+
硫酸铍处理 |
可见彩虹
膜光亮 |
2 min出现黄斑点
4 min黄斑点变黑
4 h黄斑、黄膜、黑膜、蓝膜混合面 |
| 10 |
光亮硬银
+
电化学钝化 |
有微量水
痕光亮 |
2 min出现黄斑点
11 min出现黑条纹
4 h件面浅黄及黑条纹 |
4.3 残盐试验数据及评定(见表3)。
表3 残盐试验数据及评定 |
| 序号 |
试样 |
初始状态 |
电导率 (Ω-1/cm) |
备注 |
| 初值 |
结果 |
差值 |
|
| 11 |
镀银+
电化学钝化 |
水痕 |
2.8 |
9.0 |
6.2 |
| 12 |
镀银+
硫酸铍处理 |
有淡彩虹膜 |
2.8 |
10.5 |
7.7 |
| 13 |
光亮硬银+
电化学钝化 |
轻微水痕 |
3.0 |
10.5 |
7.5 |
| 14 |
光亮硬银+
硫酸铍处理 |
有淡彩虹膜 |
3.0 |
10.5 |
7.5 |
| 15 |
镀银+
电化学钝化+
浸DJ-823 |
略有黄膜 |
2.8 |
9.5 |
8.7 |
煮沸后试件表面有油状物 |
| 16 |
光亮硬银+
电化学钝化+
浸DJ-823 |
光亮微
量水痕 |
2.8 |
11.5 |
8.7 |
5 试验结果分析
从以上三个试验可以看出，对于抗二氧化硫试验效果最好的是镀银后使用硫酸铍处理工艺；次之是镀光亮硬银后使用硫酸铍处理工艺；最差的是镀银后用重铬酸钠钝化工艺，而采用浸DJ-823则居中。
对于硫化氢试验，结果评定效果最差的是镀光亮硬银采用重铬酸钠钝化浸DJ-823。效果最好的是镀银和电化学钝化工艺，其它几种居中。
综合以上三种试验结果，在抗变色抗腐蚀方面采用最好的方法是采用镀光亮硬银，钝化工艺用重铬酸钠工艺，必须严格工艺操作规程，为减少热水封闭后的水痕最好使用蒸馏水，同时要做好连续监控记录彻底烘干和水洗，方能达到最佳效果。
浸DJ-823在抗二氧化硫及抗硫化氢残盐三个方面达到工艺水平只是处于中游水平，但在其它方面的性能没有做试验。
作者单位：锦州开关厂 锦州 121013
参考文献
[1]关颖中.氰化镀银光亮剂.材料保护，1998，31(1)：38
[2]冯玉树.提高镀银层抗变色能力措施.贵金属电镀技术研讨会论文集.中国电子学会生产技术学会会电镀专业委员会.1996：70～75
[3]中国表面工程协会电镀分会.金属与非金属覆盖层标准汇编(四).1992.151～155
[4]全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会.ISO/TC107现行国际标准译文集.1995.172～173 |
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