1前言
在五金电镀中，大部分镀件基体都为钢铁。钢铁表面预镀工艺主要有氰化镀铜、预镀镍、化学镀铜或化学镀镍等。由于环保及安全问题，氰化镀铜越来越受到限制，于是迫使表面研究工作者进行了无氰碱性镀铜的研究，但由于各种因素在生产应用上还没有得到大规模的推广[1~4]。本文对氰化镀铜、预镀镍、无氰碱性镀铜及另一种预镀工艺——酸性预镀铜进行比较，得出各种预镀工艺的优缺点。
2预镀配方及工艺条件



3实验条件及方法
    实验时，预镀镍和无氰碱性镀铜温度为50±1℃，酸性预镀铜和氰化镀铜温度为25±1℃；结合力测试采用弯曲法和热震法[6]，主要流程为：除油→除锈→预镀→镀酸铜→镀光亮镍→镀装饰性三价铬→吹干→测试；采用八点法测试分散能力[6]，背面绝缘赫尔槽铁片测试两次平均值；沉积速度采用不同电流密度在面积为0.325dm2背面绝缘的铁片上电镀测试中心往外11个点平均值，结果为测试两次取平均值；深镀能力测定在Φ8×94mm铁管上进行，通孔或封闭一端用不同条件测试；孔隙率采用贴滤纸法[6]；阴极电流效率采用库仑计测试。
4实验结果
4.1结合力
采用弯曲法和热震法对预镀镍、无氰碱性镀铜、酸性预镀铜和氰化镀铜四种预镀后镀酸铜、光亮镍和装饰三价铬工艺的镀层进行测试，结合力良好。
4.2电流密度及分散能力



由图1可以看出，预镀镍的电流密度范围最宽，一般电镀时选取的电流范围为2～5 A/dm2；其次为无氰碱性镀铜，电镀时选取的电流范围为0.5～2.5A/dm2；酸性预镀铜和氰化镀铜的电流密度范围接近，电镀时选取的电流范围为0.3～2.0A/dm2。



由表1得出，通过赫尔槽试片的8点法测定四种预镀工艺的分散能力，分散能力最好的为氰化镀铜，其次是无氰碱性镀铜，再是酸性预镀铜，分散能力最差的是预镀镍。观察第10个点的厚度可以发现，在1.0A×5min相同条件下，厚度大小排序为酸性预镀铜（0.49μm）>氰化镀铜（0. 38μm）>无氰碱性镀铜（0.29μm）>预镀镍（0.20μm），证明酸性预镀铜在低的电流下具有较高的沉积速度，这一点在沉积速度的测试中得到印证。
4.3沉积速度



由图2可知，在电流密度为0.6～1.2 A/dm2时，沉积速度大小为酸性预镀铜>无氰碱性镀铜>预镀镍>氰化镀铜，在赫尔槽试片测厚中也反应这一特点；在电流密度1.2～2 A/dm2时，沉积速度大小为无氰碱性镀铜>酸性预镀铜>预镀镍>氰化镀铜。在0.6～2 A/dm2时，无氰碱性镀铜工件外观接近光亮，酸性预镀铜和预镀镍工件外观为半光亮，氰化镀铜为略显暗棕红色。
4.4镀液深镀能力
由表2可见，酸性预镀铜的深镀能力最好，其次是无氰碱性镀铜，预镀镍的深度能力最差。



4.5镀层孔隙率



由表3可见，在预镀正常厚度下，孔隙率酸性预镀铜和氰化镀铜的差不多，预镀镍的孔隙率最高；在镀层为20μm时，预镀镍仍具有较高的孔隙率，比较下酸性预镀铜孔隙率要比其它预镀工艺低。
4.6阴极电流效率



由表4得出，在测试的各个电流密度下预镀镍、无氰碱性镀铜和酸性预镀铜的阴极电流密度远大于氰化镀铜，前三者的阴极电流效率都在95％以上。

5结论
（1）预镀镍具有很宽的电流密度范围，但孔隙率高和成本相对较高，尤其是镍价在比较高的时候，其成本急剧上升；
（2）氰化镀铜具有很好的分散能力和开槽成本相对低的特点，但电流效率较低及政府限制使用，将会成为淘汰的预镀工艺；
（3）无氰碱性镀铜本身不含氰化物，对环保有利，但在实际生产中还存在一些问题有待解决；
（4）酸性预镀铜具有很好的深镀能力，孔隙率较低，维护工作量不大，可作为钢铁件无氰预镀铜的选择。