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碱性镀锡工艺维护

放大字体  缩小字体发布日期:2012-08-22  浏览次数:779
核心提示:碱性镀锡工艺维护
 

1)防止二价锡离子的生成

在碱性镀锡中锡以Sn(OH)42-形式存在,锡的阴极反应主要是阴络离子直接在阴极上还原,即

 

 若溶液中二价锡离子存在,它与氢氧化钠反应生成的Sn(OH)42-络离子,比四价锡的络离子易在阴极还原析出,造成灰暗或海绵状镀层,故必须防止二价锡的干扰,这是获得正常镀层的关键。

二价锡来源于阳极的非正常溶解。由锡阳极的极化曲线(如图2—32所示)可看出,锡阳极各阶段的反应为,由A点开始电流密度沿AB线增加,电位也慢慢升高,此时阳极以濉锡形式溶懈。即

 

 阳极表面呈灰色,这个范围内电镀层是疏松、粗糙、多孔的灰暗层或海绵层。

当电流密度达到C点时,电位突然沿CD线上升,这一现象从回路的电压表上可看到。阳极上形成了黄绿色膜并以正常的锡酸盐形式溶解,即

 

 但是当电流密度保持C点或继续沿电流密度一电位曲线DE方向增加,黄绿色膜逐渐转变为黑色膜使阳极成不溶解性的钝态。氢气大量析出。即

 

 尽管它不像形成亚锡酸盐那样产生严重的质量事故,但锡离子因得不到补充而浓度下降,阴极电流效率下降,此膜如太厚需用酸溶解除去。所以当阳极正常工作时,它的表面应该覆盖一层黄绿色的膜,同时这层膜必须在使用以前就产生,在整个电镀过程中这层膜在阳极上要一直存在。

阳极上这层膜可以用下列方法产生。首先使用已配好的锡酸钠镀液,用铁板作阴极,以二倍正常电流密度通电,然后一个一个挂上锡阳极板。立刻从阳极表面的颜色改变可以看出,涂上了一层金黄的色调,同时,也可以从电流密度的下降以及槽电压的升高指示出来。一旦阳极极化适宜,电流密度就应立即减少到正常水平,随后逐一地用镀件取代铁板阴极,进行电镀。

在电镀时,最简便的方法是镀液不断电地连续工作几个小时。镀件一部分镀好后从槽里拿出,同时一部分零件又进入槽子施镀,在整个几小时的工作中,始终有电流通过,保证进入镀液的阳极一直有足够的电流,使它处于适宜的极化状态。当一天工作将要结束,在镀件拿走以及关闭电源之前,应先把阳极取出。这样做也是为了在阳极上保存一层必须有的钝化膜。在没有负载和通电以前,绝不能将阳极放入镀液里。如果由于某种原因阳极表面丧失了黄绿色的钝化膜,那么必须应用上述方法,在阳极表面再次生成一层适宜的钝化膜。

此外,在生产过程中,要避免槽体因漏电而镀上锡,因为锡与氢氧化钠溶液反应会生成二价锡;当溶液蒸发液面下降时,应以稀碱液或温水补充,不可直接注入冷水,以防止锡盐水解。

在生产中还可根据如下特征识别二价锡的产生:

① 阳极周围缺少泡沫时意味着二价锡已开始产生;

②发现电压表低于4V,表明阳极上没有形成黄绿色膜(或溶解了);

③镀液颜色呈异常的灰白色或暗黑色,这是亚锡盐水解所致,正常镀液呈无色到草绿色。

如发现上述现象应加1~1.5mL/L双氧水,同时减少阳极面积,使阳极重新恢复半钝化状的黄绿色膜。

2)注意溶液的净化

沉淀的泥渣要及时除去;过多的碳酸钠可用冷冻法除去;锑、铅是有害金属杂质,可用低电流密度电解除去。

为防止硬水产生的淤渣,并防止过多的卤根使阳极钝化膜破裂,引起槽体和钛篮腐蚀,使用软水或纯水更好。

(4)镀液常见故障及排除办法

碱性镀锡溶液是很稳定的,只要控制好游离碱和防止二价锡干扰,通常很少发生故障,由于操作不注意,可能产生的故障及排除方法见表4—43。

表4—43碱性镀锡可能产生的故障及排除方法

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