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故纸堆里“淘”出无氰电镀技术

点击次数:更新时间:2016-05-06 14:05:58【打印】

  立道公司把电子电镀领域用量最大、最难镀种之一的无氰电镀,列为首个攻克目标。
  “无氰镀银,就是用另外的物质来代替氰化物。”胡国辉说,这项技术说起来似乎简单,但做起来却非常难。
  首先,银是一种极不活跃的金属,氰化物却具有极高的络合能力,可与银产生络活物,进而在电镀过程中在镀件上还原析出银,而能替代氰化物且无毒无害的材料并不好找。其次,这种替代不仅要解决科学理论上的问题,还要解决工艺技术和生产应用的问题,是一个非常复杂的系统。
  立道公司决定以问题为导向开展科技攻关:即以原无氰化组的科研成果为技术方向,围绕期间所遇到的问题进行逐个突破。
  就以无氰镀银表层变色问题为例。当时的专家已经能用无氰电镀工艺生产出镀银产品了,但镀出来的银层很快变色。因缺乏先进的检测设备,找不出镀层变色的原因,也就无法从根本上解决这个问题,他们只能把银层镀厚一点,然后打磨抛光,效率非常低。
  而立道公司展开这项研究时已拥有先进的扫描电镜设备。他们通过用扫描电镜检测发现,无氰镀银表层变色的原因,是刚沉积的镀银表层粒子活性太高,容易通过表面反应而变色。这些表层粒子的直径只有几十纳米大小,过去是无法检测出来的。
  找到原因后,他们对症下药,在添加剂中加入一种引发剂,解决了表层变色的问题。
  在解决有些问题上,立道公司还在借鉴国外技术的基础上进行再创新,从而绕开对方的专利技术。
  原电镀无氰化组在研究氰化物替代物时,一直用单一的材料来做实验,而美国是用多种材料进行组合来代替氰化物,其中所用的引发剂是丁酸。立道公司就借鉴了这一技术,不过用另外的材料组合来解决了这个问题。其中所用引发剂,就是将葡萄糖酸进行变性后所形成的材料。
  之后,重庆立道又针对电镀复杂镀件时易发生镀层不均、部分镀层起泡的问题,研发出了走位剂。
  2011年,立道公司已经形成成熟的无氰镀银技术,并在山东、重庆多家企业投入应用,取得成功。同年,胡国辉卖掉水性涂料工厂,全力投入无氰电镀领域,之后又相继攻克了无氰镀铜、无氰化学镀金等技术。
  商用成本比有氰电镀还低
  记者在立道公司看到,该公司生产的产品是一种装在白色炉料桶装里的液体。
  “这叫电镀液添加剂,是由多种材料组合而成、用以替代氰化物的新型络活剂。”胡国辉说,它是电镀的上游产品,就像做火锅所用的火锅底料,加入电镀液后,就可实现无氰电镀。
  因为在前期科研上节省了大量成本,重庆立道的产品还形成了自己的价格优势,一经上市,就给无氰电镀市场带来强烈冲击。
  那时候,我国市场上的无氰镀银、无氰镀铜添加剂,由美国电化学公司、美国麦德美公司等少数几个公司所垄断,每升添加剂售价高达1800元。而立道公司的售价,仅为对方的三分之一。
  美国一家公司不相信中国的企业也能研发出无氰电镀技术,就以技术侵权为名,将立道公司告上法庭。
  当立道公司把样品送到美国检测后,他们傻眼了:立道公司的产品,不仅配方不一样,工艺技术还优于自己。就以无氰镀铜的电镀液温度为例,用美国的产品需要达到60℃,而用立道公司的产品只需要40℃,能源成本远低于国外公司。
  官司没打赢,这家美国公司就出高价收购立道公司,又遭拒绝。无奈之下,美国公司只好采取降价的办法参与竞争。目前,美国公司的无氰电镀添加剂已降到600元/升。
  尽管如此,立道公司的市场占有率还是很快超过了对手。去年,立道公司的销量达到1.2万升,排名中国市场第一;排名第二的一家美国公司,销量为6000升。
  目前,不仅国产大飞机、移动4G基站已采用重庆立道的无氰电镀技术,一些跨国公司也在开始使用该公司的无氰电镀技术,如苹果手机一些关键零部件,瑞士ABB的高压电器,以及LV包的金属拉链头,都已开始使用重庆立道的无氰电镀技术。
  “成本比有氰电镀还低!”武汉凡谷电子技术股份有限公司有关负责人告诉记者,他们目前有个电镀槽在试用立道公司产品,结果表明,因比氰化物运输、存储、管理、废水处理等环节节省了大量成本,立道公司产品的综合成本比有氰电镀低20%左右。今后,他们将全部实行无氰电镀,预计每年的添加剂用量为30多万升。
  今年以来,重庆立道的销量几乎每两个月翻一番,预计明年上半年可实现10万升销量。“这是一个‘井喷式’的市场!”胡国辉说,现在仅仅是一个开始。
 
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