電解銅箔表面缺陷及其產(chǎn)生原因的分析（2）
日期：2024-10-16 05:36:13 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：1093編者的話：
——祝大同
三、銅箔表面氧化產(chǎn)生原因
銅箔表面氧化是銅箔生產(chǎn)永遠(yuǎn)繞不開的話題，是銅箔最常見，最普遍，最難解決的問題。銅在自然界里只能以氧化物的形式存在，銅是極易氧化的金屬。因?yàn)樵斐摄~箔氧化的原因太多了，無法預(yù)防。知其道理，做好預(yù)防是我們的責(zé)任，也是我們唯一能做到，有備無患。
3.1定義
銅箔表面因某些原因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生黃、蘭、紅、黑色或相互混雜色的表面層，叫表面氧化。具體的分類：銅箔表面出現(xiàn)橫條或順條狀的叫氧化道;因硫酸水溶液或電解液腐蝕形成的氧化道，叫酸道;因水洗不均勻造成的氧化道，叫水道;因電解液或水聚積在銅箔上形成的園形氧化痕跡，分別叫酸鄂、水鄂;由酸霧腐蝕形成的氧化小點(diǎn)，叫酸霧點(diǎn);因密封膠圈密封的不嚴(yán)，導(dǎo)致滲、漏的電解液流在銅箔上，或車間氣溫高濕度大生箔收卷時(shí)間長(zhǎng)、存放時(shí)間長(zhǎng)，造成銅箔邊部氧化，叫氧化邊;因陰極輥表面溫度低和表面附著空氣量大沒有去除、電解液溫度低、車間氣溫高濕度大銅箔表面氧化變色，叫表面氧化;判定方法：用肉眼宏觀檢查，根據(jù)氧化色的形狀、顏色、位置，及對(duì)產(chǎn)品的使用影響進(jìn)行判斷，符合標(biāo)準(zhǔn)的判為成品，輕微的判為二級(jí)品，否則判為廢品。判定標(biāo)準(zhǔn)：用10%的硫酸水溶液，在8秒左右能把氧化層洗掉的可以轉(zhuǎn)到下道工序，上表面處理機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，洗不掉的輕微的一般判為二級(jí)品，嚴(yán)重的在表面處理線上酸洗槽洗不掉的判廢品。氧化邊的寬度在距邊部30毫米以內(nèi)的可以不考核。
3.2危害性
銅箔表面氧化說明表面最細(xì)膩的結(jié)晶層被破壞了，即使能把氧化層洗掉，經(jīng)過表面防氧化處理，表面光潔度已不如原來了，所以氧化嚴(yán)重的會(huì)影響線路板的貼膜質(zhì)量，嚴(yán)重的增加線路的側(cè)蝕。電解銅箔從陰極輥上剝離下來之后，表面很快生成一層堿式碳酸銅膜。這層膜極薄是穩(wěn)定的，起著保護(hù)銅箔的作用。但在含有二氧化硫及其它腐蝕性氣體時(shí)，銅箔上的這層堿式碳酸銅膜就會(huì)被很快腐蝕，表面生成堿性硫酸銅膜，這層膜對(duì)銅箔沒有保護(hù)作用。電解銅箔在氣溫較高且潮濕的空氣環(huán)境里，與二氧化碳和氧進(jìn)行反應(yīng)，使表面層向內(nèi)遭受腐蝕，潮濕空氣的流動(dòng)對(duì)銅箔表面的沖擊，會(huì)影響銅箔表面腐蝕速度。
3.3銅箔表面氧化產(chǎn)生的原因及對(duì)策
(1)電解銅箔在電解槽上下卷后，因毛面沒有被徹底烘干，存放時(shí)間長(zhǎng)，表面就會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，如果存放環(huán)境氣溫高或濕度大，銅箔表面氧化的速度就會(huì)加快，就會(huì)嚴(yán)重。夏季在北方電解銅箔從電解槽下卷后，6個(gè)小時(shí)之內(nèi)不進(jìn)行表面處理就會(huì)氧化，有時(shí)在電解槽上生產(chǎn)完6個(gè)小時(shí)，還沒有下卷銅箔已經(jīng)開始氧化了，在南方有時(shí)銅箔從陰極輥表面剝離后，還沒有卷上已經(jīng)氧化了。氣溫低氣候干燥時(shí)，銅箔可以放置十天、半月也沒問題，影響生箔表面氧化的主要原因是空氣溫度和濕度，在正常情況下空氣溫度與濕度有著下列表1中的關(guān)系。
表1在正常情況下空氣溫度與濕度(含水量)關(guān)系表
溫度 ℃ 0510152025303540
含水量 g/L4.96.89.412.817.323.030.339.551.0
(2)從此表我們可以看到，空氣溫度高，空氣里含水分也高。所以氣溫高，熱脹冷縮的原理，空氣分子活躍，銅箔非常容易氧化，無論是南方還是北方，夏季銅箔都存在氧化問題，南方因氣溫高、濕度大更容易氧化。解決這個(gè)問題的方法：一是收卷箱里通入干燥的熱風(fēng)，使銅箔始終處于高溫干燥環(huán)境里;二是對(duì)生箔表面進(jìn)行噴涂苯丙三氮唑防氧化溶液;三是夏季生箔卷兒不要太大了，卷兒大了的銅箔受靜電腐蝕時(shí)間長(zhǎng)，邊部受空氣腐蝕時(shí)間長(zhǎng)造成嚴(yán)重氧化。銅箔在電解槽下線后立即上表面處理線進(jìn)行處理，避免存放時(shí)間長(zhǎng)了銅箔表面氧化。在組織生產(chǎn)時(shí)生箔下卷兒要根據(jù)處理線處理速度，依次有計(jì)劃下卷兒，下卷兒后立即上表面處理線生產(chǎn)，不使生箔存放時(shí)間過長(zhǎng)，或不存放。銅箔上表面處理機(jī)后也不可能馬上一下處理完，最快也要4、5個(gè)小時(shí)(30m/分鐘)。
(3)生產(chǎn)車間氣溫高、濕度大，電解銅箔在電解槽生產(chǎn)出來很快就氧化了。待下線時(shí)銅箔表面氧化已十分嚴(yán)重了。所以電解車間夏季的溫度不要高于25度，濕度不能大于40%，兩項(xiàng)指標(biāo)偏低為佳。最重要的是車間要保持干燥，如地面保持干燥無水，不用水拖地，車間內(nèi)不設(shè)水池、水龍頭。要保證把電解槽和磨輥產(chǎn)生的潮濕氣體全部排出車間。做好廠房一層和二層的密封，保證一層的潮濕空氣不進(jìn)入二層電解車間,尤其是含酸的潮濕熱空氣，決不能進(jìn)入二層電解車間。廠房在設(shè)計(jì)時(shí)要給予保證，空調(diào)供風(fēng)要有適當(dāng)?shù)幕仫L(fēng)，當(dāng)室外空氣濕度大時(shí)，可以用回風(fēng)為主，以供新風(fēng)為輔，在室外空氣濕度特別大時(shí)新風(fēng)必須進(jìn)行除濕處理，或不用新風(fēng)，保持車間濕度在較低的水平。廠房的門窗必須是密封的，最好是保溫隔熱的。生箔車間氣溫偏低為佳，濕度偏小為佳。
(4)銅箔隨陰極輥從電解槽的電解液里轉(zhuǎn)出來之后，應(yīng)立即進(jìn)行用電解液噴洗銅箔表面，去除表面的附著物(有機(jī)添加劑)。噴洗的位置與電解槽里液面距離越近越好，距離大了，電解液暴露空氣的面積大，時(shí)間長(zhǎng)，容易產(chǎn)生酸霧。還容易造成從銅箔表面擠下來的電解液順著銅箔向下流，在很多處形成小液流，這種液流會(huì)造成銅箔表面產(chǎn)生酸道。而且擠液輥距液面距離越大，向下流的時(shí)間越長(zhǎng)，因?yàn)殂~箔表面有液和沒有液會(huì)使銅箔表面受腐蝕強(qiáng)度不同，時(shí)間越長(zhǎng)腐蝕造成的色澤差別越大。沒有液流的地方腐蝕強(qiáng)度小，有液流的地方腐蝕強(qiáng)度大，使銅箔表面腐蝕得嚴(yán)重一些，腐蝕的程度不同，銅箔表面的色澤不同，粗糙度不同。腐蝕嚴(yán)重的造成銅箔表面有酸道(實(shí)際上銅箔表面可能含有酸)。毛面的酸道在銅箔收卷后會(huì)印在光面上，影響銅箔外觀質(zhì)量。擠液輥(也是接水輥)距電解槽液面的位置越近越好，距離大了，使擠液輥擠下來的電解液向下流的時(shí)間過長(zhǎng)造成酸道。銅箔越薄陰極輥轉(zhuǎn)速越快，銅箔表面帶液量越多，(因?yàn)?，銅箔是毛面接觸電解液，毛面又是粗糙的)。被擠下來的液量也越多，造成銅箔表面的酸道越多，而且毛面腐蝕的越嚴(yán)重，對(duì)銅箔光面的影響越嚴(yán)重。
(5)銅箔從電解槽里出來，經(jīng)擠液輥擠液之后要在最短的時(shí)間里進(jìn)行水洗，既水洗的位置與擠液輥的距離近一些好，這樣可以使水在銅箔表面均勻的成片向下流，使銅箔表面接觸電解液的時(shí)間一致。距離大了，不可能形成片狀的水流，自然會(huì)匯集成一條一條的多處水流，集中幾個(gè)地方向下流，距離大了，使水流的時(shí)間長(zhǎng)，造成銅箔表面有水流和沒有水流的地方色澤差別增大，這種水道是黑色的。銅箔表面水洗要有一定壓力和水量，足夠的水壓力能保證把銅箔毛面極微小的凹坑里的殘液沖洗干凈。充足的水量是為了把從銅箔毛面微孔里沖洗出來的殘液和雜質(zhì)從銅箔表面沖走，防止留在銅箔上造成腐蝕和污跡。水洗的水質(zhì)十分關(guān)鍵，水里決不能有氯離子，也不能有酸，更不能有油，必須是純水。PH值必須是中性，如果銅箔表面水洗的不干凈，銅箔就極易氧化。表面洗得越干凈，銅箔防氧化效果越好。如果銅箔表面洗得十分干凈，烘得十分干。儲(chǔ)存時(shí)，即使夏季氣溫高一些，濕度大一些，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)一些銅箔也不容易氧化。
(6)電解槽排風(fēng)效果不好會(huì)造成銅箔表面氧化，電解槽排風(fēng)位置設(shè)計(jì)不佳，使電解槽的酸氣排不出去。溢出電解槽的酸氣垂直向上熏著銅箔光面，造成銅箔光面氧化。如果溢出的酸氣與車間內(nèi)潮濕空氣相遇，凝結(jié)成酸霧滴落在銅箔上形成酸霧腐蝕點(diǎn)，既銅箔上的酸霧點(diǎn)。電解槽的排風(fēng)是靠大型引風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，車間內(nèi)的大量空氣是通過電解槽排風(fēng)口抽走的，達(dá)到車間內(nèi)空氣的更換。電解槽排風(fēng)口也是車間空氣的排氣口，車間內(nèi)的空氣排出通過量最大的地方，因此電解槽的排風(fēng)口不能距陰極輥表面某一個(gè)位置太近，目的是減少氣流對(duì)陰極輥表面的風(fēng)腐蝕。鈦陰極輥不怕在電解液里浸泡，就怕空氣吹。排風(fēng)口也不要與回液口直接相通，減少被風(fēng)帶出的電解液，防止電解槽排風(fēng)口因硫酸銅結(jié)晶而堵塞，同時(shí)減少風(fēng)管路里帶入大量的硫酸銅溶液，造成硫酸銅結(jié)晶，一旦出現(xiàn)這種情況需停產(chǎn)清理。
(7)陽極板上邊的邊沿沒有屏蔽，氣溫高時(shí)銅箔表面極易氧化。所謂屏蔽就是在陽極板上沿垂直貼上一條寬度為60——80毫米左右，長(zhǎng)度與陽極板水平長(zhǎng)度相同的純鈦的、或朔料的板條，屏蔽的作用使陰極輥進(jìn)入電解液里的一瞬間不導(dǎo)電。用電解液把陰極輥表面吸附的氣體排走，因?yàn)殁伒囊粋€(gè)重要特性是能夠強(qiáng)烈地吸收氣體(氧氣、氮?dú)?、氫氣?，生箔機(jī)里的電解液在即將流出極間時(shí)，液體內(nèi)的氧氣泡數(shù)量是最多的，此時(shí)陰極輥表面聚集的氣泡可能是最多的，所以在陰極輥表面剛進(jìn)入生箔機(jī)電解液時(shí)不要讓它沉積銅，讓電解液先把陰極輥上的氣體沖洗掉，避免銅箔氧化。陰極輥在進(jìn)入電解槽之前，表面可能吸收了一定量氣體，氣溫越高吸氣量越大，陰極輥進(jìn)入電解液后表面應(yīng)呈現(xiàn)出純金屬鈦氧化膜，表面不能存在氣體。這樣生箔就不易氧化了，其中的實(shí)際道理是什么，目前還沒有人解釋清楚，但這樣做卻有明顯的防止銅箔在陰極輥上氧化的效果。
(8)陰極輥在電解槽里使用時(shí)間長(zhǎng)了，表面的有機(jī)膜和氧化膜厚度增加了，銅箔易氧化，甚至銅箔從陰極輥上剝離下來時(shí)已經(jīng)氧化了。有國(guó)外資料介紹陰極輥在電解槽里使用時(shí)間越長(zhǎng)，表面吸附的明膠越厚。這一點(diǎn)我們目前還檢測(cè)不了，但有道理，當(dāng)陰極輥在電解槽里生產(chǎn)了一定時(shí)間，必須進(jìn)行拋光磨輥，臨時(shí)停槽超過4個(gè)小時(shí)，重新開槽時(shí)也要進(jìn)行磨輥或拋光，否則生產(chǎn)出來的銅箔表面極易氧化。陰極輥表面氧化膜厚可能影響陰極極化，造成氫和一價(jià)銅的析出，使銅箔光面發(fā)烏，沒有金屬光澤。從生產(chǎn)實(shí)際情況看陰極輥生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)了，銅箔出現(xiàn)氧化，還是陰極輥表面是有機(jī)膜影響大，還是氧化膜影響大，還需要后來者深入研究，實(shí)際測(cè)定，早日解開這個(gè)謎團(tuán)。
(9)陰極輥表面溫度低，生產(chǎn)出來的銅箔表面氧化。陰極輥表面溫度低，可能影響陰極極化，導(dǎo)致陰極析氫，因?yàn)檫@種情況不單是銅箔表面氧化，有時(shí)還造成銅箔出針孔。這說明陰極輥表面溫度低肯定存在析氫現(xiàn)象。陰極析氫，形成氫電位，導(dǎo)致過電位降低，引起一價(jià)銅的析出，在銅箔光面形成暗紅色的銅粉。所以，陰極輥在送電生產(chǎn)之前，一定把表面溫度升上來，達(dá)到工藝要求再開始送電生產(chǎn)，這樣才能保證銅箔表面不氧化，不出針孔。否則生產(chǎn)的銅箔是廢品，浪費(fèi)能源和資源，白費(fèi)力。
(10)電解液里氯離子含量過高，銅箔易出現(xiàn)土黃色的氧化膜。向電解液里加硫尿時(shí)，一般需要同時(shí)加入氯離子進(jìn)行平衡，如氯離子添加量過高，在陰極表面會(huì)生成氯化亞銅膜阻礙銅離子吸附。影響吸附的銅原子在陰極表面擴(kuò)散，會(huì)導(dǎo)致不溶氯化亞銅的形成并夾雜于晶界間，使銅箔粗糙。氯離子含量過高影響陽極極化，影響銅箔結(jié)構(gòu)結(jié)晶取向和外觀，出現(xiàn)這種情況銅箔不單氧化，還伴隨著銅箔粗糙，枝狀晶增多，長(zhǎng)銅刺。解決的方法，是適當(dāng)增加有機(jī)添加劑?；蛲．a(chǎn)向電解液里添加過量的硫脲，進(jìn)行較強(qiáng)烈的攪拌，當(dāng)溫度降至30度時(shí)向電解液里加入雙氧水，進(jìn)行攪拌。再加入顆粒狀活性炭，之后把活性炭過濾出來，這樣可以去除一些氯離子，有機(jī)物也能去除大部分。為了把握起見可以做一下小型試驗(yàn)，成功后再用于實(shí)際。加入雙氧水后電解液成綠色，當(dāng)加入活性炭攪拌后電解液變成藍(lán)色。
(11)擠液輥、擠水輥表面不平整，有凹坑，或直徑大小有較大差異，造成擠液輥、擠水輥與陰極輥上的銅箔表面接觸的不均勻，有的地方接觸到了，有的地方?jīng)]有接觸到。使銅箔表面擠液、擠水不均勻，造成銅箔表面各個(gè)部位存留的液量多少不均勻。銅箔表面存留液量的多少，造成對(duì)銅箔表面腐蝕強(qiáng)度不同，色澤不同，存留液量多的地方銅箔易氧化變色。銅箔表面粗糙狀態(tài)不同，造成銅箔擠液的效果不同，引起表面腐蝕狀態(tài)不同，色澤不同。液量多的地方腐蝕時(shí)間長(zhǎng)易氧化，液量少的地方腐蝕時(shí)間短不氧化，銅箔表面氧化程度不同顏色不同。擠液輥存在這種問題還易造成灰、藍(lán)色酸道;擠水輥存在這種問題易造成黑色或深灰色的水道。出現(xiàn)這種問題，只能對(duì)擠液輥、擠水輥進(jìn)行精磨，表面平整了，達(dá)到技術(shù)要求了再用。這種磨床和磨輪的精度要求極高，沒有特殊的設(shè)備和方法是磨不了的。
(12)銅箔邊部氧化，有的是一段一段的，有的是一塊一塊的，有的是一條一條的，有的是從頭到尾。都發(fā)生在銅箔邊部。人們把這種氧化現(xiàn)象叫銅箔氧化邊，它的形成大致有以下幾種情況：
① 陰極輥邊部密封槽里進(jìn)入了電解液，密封膠圈沒有起到對(duì)陰極輥倒角的密封，使銅沉積在倒角上，并與陰極輥端面密封槽里沉積的銅相連接。銅箔從陰極輥上剝離時(shí)刮碰膠圈，使膠圈發(fā)生蠕動(dòng)?；蛎芊饽z圈打開時(shí)，刮碰銅箔邊部，使銅箔邊部從陰極輥表面翹起。密封槽里的電解液一瞬間滲入到銅箔翹起的縫隙間，銅箔表面邊部沾上了電解液，被腐蝕生成蘭色的硫酸銅，經(jīng)粗化處理后表面仍留有明顯的腐蝕痕跡。同時(shí)陰極輥的邊部也受到腐蝕，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，即使此處沒有電解液漏出。因?yàn)殛帢O輥邊部已被腐蝕表面粗糙，此處銅箔氧化邊仍然繼續(xù)有，而且越來越嚴(yán)重，只能重新磨陰極輥才能解決。
② 電解槽的極間排風(fēng)口緊挨著陰極輥倒角，造成陰極輥邊部通過的空氣最多，風(fēng)量最大。大家都清楚，陰極輥不怕在電解液里浸泡，最怕在酸氣里熏和裸露在空氣中，陰極輥邊部緊靠電解槽排風(fēng)口，此處受風(fēng)吹得最強(qiáng)烈，因?yàn)殛帢O輥邊部密封槽一般都存在滲液?jiǎn)栴}，所以腐蝕的也最快。陰極輥表面處在正常時(shí)，而邊部已經(jīng)造成銅箔氧化了，為此，被迫要進(jìn)行磨輥。所以電解槽的極間排風(fēng)口最好躲過此處，距離較遠(yuǎn)一點(diǎn)。同時(shí)，也要防止陰極輥表面某部分經(jīng)過的風(fēng)速過大和風(fēng)量過多。
③ 擠液輥或擠水輥偏長(zhǎng)，或安裝不正，向一面竄了，一頭頂著密封膠圈，被擠液輥頂?shù)降拿芊饽z圈發(fā)生蠕動(dòng)，將銅箔邊部從陰極輥表面剝離翹起，銅箔與陰極輥之間產(chǎn)生了縫隙。使電解液滲透到銅箔與陰極輥之間的縫隙里，造成銅箔邊部被滲進(jìn)的電解液腐蝕，之后形成蘭色的氧化邊，同時(shí)造成陰極輥邊部受腐蝕，生產(chǎn)出來的銅箔邊部是氧化的。如果擠水輥或擠液輥長(zhǎng)度短了沒有到達(dá)最佳的位置，銅箔毛面邊部的液或水沒有被擠到，存留在銅箔表面的電解液或硫酸水溶液，腐蝕了銅箔毛面的邊部，收卷后毛面因靠陰極輥?zhàn)陨頊囟?0度烘干的，其實(shí)銅箔毛面因毛細(xì)作用沒有被徹底烘干，卷成卷兒后，銅箔光面和毛面形成原電池，殘留酸水又把光面腐蝕了，造成氧化邊。
④擠液(水)輥或接水板(也是刮液板)在與銅箔相互摩擦?xí)r，刮液板是固定不動(dòng)的，陰極輥是轉(zhuǎn)動(dòng)的，刮液板在刮液時(shí)造成銅箔邊部從陰極輥上剝離，使電解液滲透到銅箔與陰極輥之間的縫隙里，造成銅箔氧化邊。最好不用刮液板，用擠液輥效果會(huì)好一些。
⑤陰極輥邊部電解液循環(huán)量偏小，流速較小。產(chǎn)生的原因，有陰極輥的密封膠圈的影響，有陽極板屏蔽條的影響。電解液在陰極輥的邊部形成渦流，使電解液中的細(xì)泥和懸浮雜質(zhì)聚集在邊部，造成銅箔邊部結(jié)晶粗糙。不易被水洗干凈，不易被烘的十分的干，銅箔邊部因粗糙凹坑里含酸、含水量自然偏多，陰極輥邊部的溫度又偏低，在陰極輥上銅箔烘干的水線，邊部是最高的。可以判斷銅箔邊部沒有烘干，收卷后銅箔毛面與光面緊密接觸，在靜電作用下銅箔卷兒邊部形成電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致銅箔光面邊部被腐蝕氧化。另外因銅箔邊部在收卷時(shí)的勒拉作用，有空氣從勒拉造成的縫隙中進(jìn)入銅箔卷邊部，當(dāng)空氣濕度大時(shí)，時(shí)間長(zhǎng)了造成邊部氧化。
⑥ 陰極輥邊部磨輥時(shí)磨的不細(xì)膩，或邊部沒有磨到，或邊部磨的時(shí)間少。使陰極輥邊部表面粗糙，表面積大，吸氣能力強(qiáng)，氧化速度快，生產(chǎn)出來的銅箔光面粗糙度較大，導(dǎo)致銅箔毛面更加粗糙，造成水洗的不干凈，烘干的不徹底，銅箔收卷后毛面里的酸氣又腐蝕了光面，導(dǎo)致光面氧化。陰極輥研磨時(shí)必須千方百計(jì)把邊部磨好磨細(xì)，決不能對(duì)付，銅箔生產(chǎn)過程中每一個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)都要認(rèn)真去做，不能有差不多、還可以的思想。銅箔是無缺陷產(chǎn)品，只要有缺陷就是廢品。
(13)酸鄂，如果銅箔表面濺、滴上電解液或硫酸水溶液，銅箔收卷后印在光面上是一個(gè)園形的蘭色的痕跡，液量多痕跡大，液量少痕跡小，人們把這種痕跡稱為“酸鄂”。如果是水濺、滴在銅箔表面形成的痕跡稱為水鄂，水鄂在銅箔表面上的位置不同顏色也不同，在銅箔卷中心位置顏色淺，在邊部顏色深，可能與接觸空氣的多少有關(guān)，銅箔車間空氣中含有酸氣。銅箔上濺、滴的液量多，鄂跡面積大，溶液的酸濃度高，顏色深，有的成了紫紅色。在表面處理線上是很難處理掉的，所以，生產(chǎn)中一定要注意每一個(gè)細(xì)節(jié)，任何時(shí)候都不能大意，大意失荊州啊!
(14)電解液臟，造成生產(chǎn)出來的銅箔粗糙，擠液(水)時(shí)擠不干凈，銅箔表面留有殘液和含酸廢水，靠陰極輥表面55度的溫度把銅箔毛面的水分徹底烘干的可能性不大。當(dāng)銅箔收卷后，銅箔毛面與光面相貼，因表面有溶液膜，毛面因粗糙表面積大。在一定的靜電條件下，銅箔毛面表面積大，同等電量毛面電流密度小，電壓小成為陰極。而光面表面光滑，表面積比毛面小，在一定的靜電條件下，電流密度大，電壓高成為陽極，光面和毛面之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)陽極被氧化。所以成卷的銅箔光面易氧化或氧化嚴(yán)重，而毛面不氧化，或氧化的很輕。把生箔毛面洗干凈，徹底烘干是防止生箔光面氧化的關(guān)鍵，可以設(shè)置一個(gè)電熱風(fēng)管把生箔毛面徹底烘干。有資料曾介紹，可以通過消除靜電的方法解決生箔光面氧化的問題。我沒有試過，我認(rèn)為是解決不了問題的，怎么做銅箔也是導(dǎo)體，在銅箔表面只要有液體，因光面和毛面的表面積不同的原因，必然發(fā)生原電池反應(yīng)，產(chǎn)生微電壓，銅箔光面被腐蝕。
(15)電解液臟造成銅箔表面粗糙的同時(shí)，還容易造成銅箔表面雜質(zhì)含量多。銅箔內(nèi)的雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致銅箔結(jié)晶組織不均勻性;受力變形引起不均勻性;在電場(chǎng)、光、溫度、濕度等物理?xiàng)l件下的變化不均勻性。使得銅箔上各點(diǎn)反應(yīng)速度不同，自然形成電性能差別，形成許多微電池的電極，進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致銅箔表面氧化。所以，加強(qiáng)電解液的凈化，保持電解液的純凈，不僅對(duì)銅箔的細(xì)化結(jié)晶有利，對(duì)銅箔表面防氧化也非常有利。
(16)陰極輥在加工制作過程中，因溫度不均勻和加工過程的其它差異，還有陰極輥的鈦材不純，雜質(zhì)超標(biāo)偏高，造成鈦材結(jié)晶組織不均勻，當(dāng)電流過大時(shí)，使陰極輥表面導(dǎo)電不均勻，引起溫度不均，陰極極化不均，導(dǎo)致局部析氫。造成銅箔結(jié)晶組織不一致，顏色不一致，從銅箔表面可以明顯的看到。如，在毛面出現(xiàn)粉紅圈、云彩圈、白色圈、白點(diǎn)，在光面出現(xiàn)亮道、花點(diǎn)、粉點(diǎn)等不同色澤的痕跡，有的工廠判為氧化點(diǎn)。解決辦法：暫時(shí)可以降低電流;還可以適當(dāng)?shù)脑龃髽O距，增大電解液流量。但，從根本上解決是更換陰極輥鈦環(huán)。
(17)銅箔毛面的水沒有烘干，其原因如下：
①是擠水輥表面涂的膠太硬了，銅箔表面的水?dāng)D的不干凈，憑著陰極輥?zhàn)陨淼奈迨宥葴囟仁遣荒芎娓傻?
②是銅箔表面粗糙含水量大，靠陰極輥?zhàn)陨淼臏囟群娌桓?
③是車間溫度太低，影響銅箔表面水分的蒸發(fā);
④是洗箔水溫度過低;銅箔表面用冷水沖洗，對(duì)陰極輥是進(jìn)行冷卻降溫，影響烘干效果。
銅箔生產(chǎn)車間的溫度一年四季控制在25℃左右，銅箔表面看似烘干了，其實(shí)表面有一層水氣膜，收卷后為毛面和光面之間提供了電解液。因?yàn)殂~在中性水溶液里只要有氧和二氧化碳就可以進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速度取決于氧的擴(kuò)散速度，銅箔卷兒的邊部可以接觸到空氣，在有酸性空氣存在的生產(chǎn)車間里，極易使成卷銅箔光面與毛面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使銅箔光面邊部氧化。
(18)電解槽排風(fēng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，電解過程產(chǎn)生的大量氣體排不出去，這些氣體的分子上粘帶著酸。所以人們把這種氣體叫酸氣，電解槽排風(fēng)不好使大量酸氣溢出電解槽，熏著銅箔表面，使銅箔光面直接氧化發(fā)黃，有的因銅箔運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)波浪形的條紋，可能與空氣對(duì)流有關(guān)，在銅箔表面形成大量發(fā)暗的酸道，嚴(yán)重時(shí)銅箔表面被熏得全是黑道子。電解槽排風(fēng)不好銅箔表面酸霧點(diǎn)特別多，出現(xiàn)這種設(shè)備故障應(yīng)該馬上進(jìn)行維修，短時(shí)間修不好就停止銅箔生產(chǎn)。這樣可以避免生產(chǎn)廢品。
(19)陰極輥在制作時(shí)表面有一定厚度的損壞層，在生產(chǎn)電解銅箔時(shí)必須把這個(gè)損壞層車削或研磨掉。如果不研磨掉，陰極輥表面氧化的特別快，輥面氧化膜很快導(dǎo)致銅箔氧化，陰極輥每二、三個(gè)小時(shí)左右就得拋光。銅箔在陰極輥上氧化時(shí)的氧可能與陰極輥氧化膜里的氧有關(guān)。因?yàn)殂~箔在陰極輥上還沒有剝離已經(jīng)氧化了，如果是電解液里的氧造成了銅箔在陰極輥上氧化，那么銅箔晶體里也存在氧，銅箔毛面也應(yīng)該氧化。新磨的陰極輥生產(chǎn)出來的銅箔表面就不氧化，因?yàn)檠趸ず鼙?。陰極輥表面氧化膜厚到一定程度時(shí)，每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期氧化膜里吸收的氧就足夠把每次重新沉積的銅箔氧化了。純鈦陰極輥在研磨時(shí)不要急著磨完，在研磨時(shí)千萬不要使輥面發(fā)熱，發(fā)熱就極易氧化。日本古河磨一個(gè)陰極輥需要40個(gè)小時(shí)，可見磨輥要慢、細(xì)、輕。
(20)銅箔收卷不絕緣，接地。銅箔卷在電解過程中有電流通過銅箔，電流從陰極輥通過銅箔傳導(dǎo)到收卷導(dǎo)輥，收卷導(dǎo)輥接地，當(dāng)電流通過時(shí)銅箔光面和毛面因表面積差異，形成電位差，使銅箔光面與毛面產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，造成銅箔光面氧化。國(guó)外的生箔機(jī)絕緣做的特別好，電解槽與地絕緣，收卷部分與地絕緣，表面涂的是絕緣橡膠。收卷軸與機(jī)架絕緣，銅箔與收卷軸絕緣。
(連載2，發(fā)表于《電子銅箔資訊》2020年4期)