应对
RoHS 指令和发展循环经济
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37
•
317 亿美元,占出口欧盟机电产品总额的 71%。为此,
2006 年 2 月 28 日中国政府以 7 个部委联合部长令的形
式颁布了被称为中国版
RoHS 《电子信息产品污染控
制管理办法》。其所限制使用有害物质的种类和限量
与欧盟
RoHS 一致,详见表 1。
表
1 电子信息产品的组成单元分类及对有害物质的限量要求
Table 1 Classifications for composition cell of electron
information products and requirements for concentration limit
of hazardous substances
分类
定义
有害物质限量(单位为质量分数)
EIP-A
构成电子信息产品的
各均匀材料
在该类组成单元中,铅、汞、六
价铬、多溴联苯(十溴二苯醚除
外)的含量不得超过
0.1%,镉的
含量不得超过
0.01%
EIP-B
电子信息产品中各部
件的金属镀层
在该类组成单元中,铅、汞、六
价铬等有害物质不得有意添加
EIP-C
电子信息产品中现有
条件不能进一步拆分
的小型零部件或材
料,一般指规格小于
或等于
4 mm
3
的产品
在该类组成单元中,铅、汞、六
价铬、多溴联苯(十溴二苯醚除
外)的含量不得超过
0.1%,镉的
含量不得超过
0.01%
表
1 中 EIP-B 类专门针对金属镀层,其关键词是
对有害物质“不得有意添加”。国家信息产业部在《电
子信息产品中有毒有害物质的限量要求》中对“有意
添加”做出严格定义:生产者或进口者为使其产品达
到某种性能指标而故意使用有毒有害物质,并且所使用
有毒有害物质符合下列情况之一者,即视为有意添加:
(
1) 利用 SJ/T11365–2006 中第 5 章规定的方法所
检测的铅、汞、镉为不合格的。
(
2) 利用 SJ/T11365–2006 中 8.1 规定的方法检测
出含六价铬的。
定义中
SJ/T11365–2006 是国家信息产业部制定的
另一行业标准《电子信息产品中有毒有害物质的检测
方法》,其对
RoHS 所限用 6 种有害物质的精确测试
方法做出了明确规定,详见表
2。
2. 3 应对 RoHS 指令的电镀新技术
2. 3. 1
三价铬镀铬
[1]
从上世纪
70 年代末开始,国内以哈工大为代表的
一些高校对三价铬电镀工艺进行了研究并取得一定成
果,近几年广州二轻研究所在装饰性三价铬镀铬方面
也取得突破并投入生产。国外对三价铬镀铬的开发略
早于国内,
70 年代英国 Albright & Wilson 公司(1999
年被
Atotech 公司收购)开发了 Alecra3 三价铬镀铬工
艺,
80 年代初英国 Canning 公司开发了硫酸盐三价铬
镀铬工艺,同时美国
M&T Harshao 公司(Atotech 公司
的前身)也开发了
Tri-chrome 三价铬镀铬工艺。经多
表
2 对 RoHS 限用 6 种有害物质的精确测试方法简单概要
Table 2 Regulations of accurate measurements of six
hazardous substances limited by RoHS
被测物
金属
聚合物
无机非金属 专用电子材料
PBB/
PBDE
无
气相色谱
–
质谱法
无
气相色谱
–质
谱法
Pb/
Cd
电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体
质谱法、原子荧光光谱法
Hg
电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体
质谱法、冷蒸汽原子吸收光谱法、原子荧光光谱法
Cr(VI)
镀层显色法、碱
消解
–比色法
碱消解
–
比色法
碱消解
–
比色法
碱消解
–
比色法
年不断改进,
Tri-chrome 三价铬镀铬工艺已日臻完善并
获得
SGS 认证,现已在欧美国家被广泛采用,近两年
又在中国获成功推广。
三价铬镀铬的优点是:
(
1) 不含六价铬,符合 RoHS 要求,废水处理简单。
(
2) 镀液的覆盖能力和分散能力优于六价铬镀铬。
(
3) 电流效率高于六价铬镀铬。
(
4) 可在常温下工作,不需加热设施,节约能源。
(
5) 电镀时断电不会有不良后果,电沉积速度比
六价铬镀铬快。
但目前的三价铬镀铬尚有一些不足,有待改善,如:
(
1) 镀层不易增厚,目前只能适用于装饰镀铬。
(
2) 镀层发乌(硫酸盐体系)或白亮(氯化物体
系),和已被习惯认同的六价铬镀层的微蓝色泽有差异。
(
3) 与六价铬镀铬相比,镀液组分较复杂,对杂
质较敏感,生产成本较高。
2. 3. 2
三价铬钝化耐蚀镀层
三价铬钝化工艺的开发起源于欧盟
ELV 指令的要
求,每辆报废汽车中六价铬的总含量不得超过
2 g
[2]
,
后来颁布的
RoHS 指令也规定了对六价铬的限用。但仅
仅简单地淘汰六价铬尚不能满足汽车工业的特殊要求,
新的三价铬钝化耐蚀镀层还必须同时满足以下要求
[3]
:
不含六价铬(
ELV 附件 II),中性盐雾试验(NSST),
装饰性外观(黑色、类银色),适用于轻金属(铝、
镁合金),摩擦及扭力试验,镀层韧性(可弯可皱),
其他性能(结合力、氢脆、镀层厚度均布、抗化学腐
蚀等),产品供应全球化。
据笔者所知,为适应市场新需求,国内外不少公
司开发出三价铬钝化耐蚀镀层技术,其中
Atotech 公司
较为系统。目前这些技术(锌及其合金镀层
/三价铬钝
化层
/封闭层)已获得 Audi、Bosch、Continental、Fiat、
Ford、GM、Hyundai-Kia、Mando、PSA、Renault、Toyota、