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光亮镀锡镀液各成分的作用

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光亮镀锡镀液各成分的作用

◆  硫酸亚锡    
亚锡为主盐,含量一般控制在40100g/L。但生产实验结果表明,高浓度硫酸亚锡虽然可以提高阴极电流密度,加快沉积速度,但使镀液分散能力明显下降,且使镀层结晶粗、光亮区域变小,甚至大大缩短了镀液的处理周期。 

    SnSO4含量控制在20~60g/L为宜,若取下限,可以通过加快镀液循环速度及电极(阴极或阳极)移动速度等办法进行“补偿”,仍可镀出优良产品,但不宜过低。

◆ 硫酸  

   具有降低亚锡离子的活性、防止其水解、提高镀液导电性能及阳极电流效率等作用。当硫酸量不足时,亚锡离子易氧化成四价锡。

  从动力学的观点分析,当有足够的H2SO4时,可以减慢二价锡的水解,稳定镀液,实际生产中H2SO4含量一般在80~150mL/L

◆ 添加剂 
   镀锡光亮剂一般是由主光剂、辅助光亮剂、载体光亮剂复配制成。 
A  主光剂   酸性光亮镀锡光亮剂的种类繁多,归纳起来可分为 两大类:第1类主要是芳醛、芳酮、酯类及不饱和有机酸  烯的衍生物,第2类主要是西佛碱类(基本结构单元为-CH=N—CH=CH--CH=CH-CH=N-),由乙醛与邻甲丙胺缩合而成,是酸性光亮镀锡有效的增光剂,能单独使用,也可与第l类光亮剂配合使用,当与第1类光亮剂配合使用时,能显著拓宽光亮区,有效消除镀层白雾。   有机光亮剂的光亮作用主要表现为在阴极上的吸附,阴极上的吸附过强或过弱均无法获得理想的光亮镀层。因为吸附太强,脱附电位太负,析氢严重,易形成针孔;吸附过弱时,脱附电位相对较正,镀层结晶粗糙。只有适当的吸附才能达到好的光亮效果。
   所以,在配制组合光亮剂时,应将吸附过强、适当和过弱的添加剂有机配合使用,以达到吸附适度、吸附电位范围较宽的目的,且各项组合量由实验确定。目前可用作主光剂的有:苄叉丙酮、枯茗醛、二苯甲酮、O—氯苯甲醛等,其中苄叉丙酮常用。
B  辅助光亮剂     
   因为主光剂均只能在某一电流密度范围内发挥光亮作用,所以单独使用是不能获得理想镀层的,但是如果和辅助光亮剂配合使用就能起到协同效应,从而使镀层结晶细化、光亮电流密度区域进一步扩大。属于这类添加剂的是脂肪醛和一些有机酸类,常用的有甲醛、丙烯酸、肉桂酸等。 
C  载体光亮剂 
   大多数有机光亮剂在水中的溶解度非常小,因而在阴极上被吸附的量也少,所以不宜单独加入镀液;有些有机光亮剂在电镀过程中因发生氧化、聚合等反应,容易从镀液中析出。因此,如果要使光亮剂的效果得到充分发挥,就必须加入一些表面活性剂,利用其增溶作用来提高光亮剂在镀液中的含量,这些表面活性剂称为载体光亮剂,亦称为分散剂。同时它还具有润湿和细化结晶等功能。

   最早使用的载体光亮剂是一些阴离子表面活性剂,但是它们在阴极上的吸附较弱。后来又开发出非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯、聚氧丙烯醚等,它们既具有润湿分散作用,又具有抑制H2析出及Sn2+放电而使镀层晶粒细化的作用。在上述分散剂中,OP乳化剂使用广泛。D  稳定剂 
   以硫酸亚锡为主盐的酸性镀锡液连续工作半个月就会发生混浊,难以镀出合格产品,需加一定稳定剂。 
   常用的酸性镀锡稳定剂大多是Sn2+的络合剂,如草酸、柠檬酸、酒石酸等,且复配比单独使用效果好。另外,某种催化剂也有稳定镀液的作用,生产表明,在连续生产的情况下,加入这种催化剂的镀液能保持半年以上的时间清亮不浊。    
E  絮凝剂 
   没有一种稳定剂能长期保持镀液稳定、清澈透明,因此Sn4+不可避免产生。随着Sn4+的积累,镀液逐渐变浑,沉渣增加,镀层光亮区变小、均匀性变差,甚至出现发暗、发花等现象,此时必须对镀液进行絮凝剂处理。 
   絮凝剂分无机和有机两类,无机絮凝剂有各种盐类、活性硅土等,有机絮凝剂可分为阴离子、阳离子、非离子3种。阴离子型絮凝剂主要有环氧胺系共聚物、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺类衍生物等,阴离子型絮凝剂主要有聚丙烯酰胺水解物、聚丙烯酰胺、磺酸钠类等,非离子型絮凝剂主要有聚丙烯酰胺、脲醛聚合物等。 
   聚丙烯酰胺和无机絮凝剂配合使用效果非常好,对镀液的性能无任何影响,但沉降速度太慢,长达48 h以上。环氧胺系共聚物的效果较好,但过量使用对镀液有一些影响,严重时影响镀层光亮度,但沉降速度特别快,一般在2h之内可完全沉淀下来(使用时切忌过量) 

           —— 摘录自《慧聪涂装与表面处理频道


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