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镀锡及镀锡液相关知识

放大字体  缩小字体发布日期:2012-11-30  浏览次数:895
核心提示:锡是一种热及电的良导体,易延展柔软的金属,锡有原子价2或4,属于两性元素金属,作为电镀用的锡化合物主要有SnO2.xH2O,SnCl2或SnCl2.2H2O,SnSO4,Sn(BF4)2,K2(OH)6及N2Sn(OH)6。
 

1.锡的性质

(1)原子量:118.69。

(2)原子序:50。

(3)电子组态:1S22S22P63S23P63D104S24P64D105S25P2。

(4)熔点:231.9℃

(5)沸点:2270℃

(6)密度:5.77(灰锡aSn) 7.29(白锡bSn)

(7)变相点:13.2℃

(8)电阻:11.5mΩ.m

(9)导电度:15%IACS(相对于软铜)

(10)强度:14 MPa

(11)硬度:Brinell硬度10kg,20℃

(12)结晶构造:白锡为立方体(simple cubic),灰锡为 BCT (body-centered tetragonal)

(13)标准电位

Sn+ + + 2eˉ → Sn -0.136V

Sn4+ + 2eˉ → Sn2+ +0.15 V

Sn(OH)=6 + 2eˉ →Sn(OH)4 +2OHˉ +0.9V

Sn(OH)=4 + 2eˉ →Sn + 4OHˉ -0.79V

锡是一种热及电的良导体,易延展柔软的金属,锡有原子价2或4,属于两性元素金属,作为电镀用的锡化合物主要有SnO2.xH2O,SnCl2或SnCl2.2H2O,SnSO4,Sn(BF4)2,K2(OH)6及N2Sn(OH)6。

2.镀锡的用途

(1)制造锡罐:因锡镀层无毒性,大量用在与食品及饮料接触的对象,中最大用途就是制造锡罐,其它如厨房用具,食物刀叉,烤箱等。

(2)电器及电子工业:因锡容易焊接,导电性良好,广泛应用在电器及电子需要焊接的零件上。

(3)铜线上:改善铜线的焊接性及铜线与绝缘皮的间壁障作用。

(4)活性:因锡柔软,可防止刮伤,作为一种固体润滑剂。

(5)防止钢氮化。

3.锡镀液的种类

(1)酸性锡镀液

优点:

【1】 锡是由二价还原,用电量省。

【2】 镀液导电性高,槽电压低,电流效率高。

【3】 操作欲温接近室温,免加热设备。

【4】 使用适当添加剂可得光泽镀层。

【5】 对底材损害性较少。

缺点:

【1】 操作及镀液管理需很小心才能得到良好镀层。

【2】 需用添加剂,否则易生成树枝或结节状镀层。

【3】 不能使用不溶性阳极。

【4】 有腐蚀性,镀槽须橡皮做里称。

【5】 二价锡可能氧化成四价锡,变成钝态。

(2)碱性锡镀液

优点:

【1】 均匀性良好.

【2】 可容忍较多的不纯物.

【3】 不用添加剂可得到光泽.

【4】 可用不溶解阳极。

【5】 操作范围广。

【6】 配方简单。

【7】 前处里要求不高。

缺点:

【1】 阴极效率低,镀层薄。

【2】 电化当量小只有酸性液的一半,耗电量大。

【3】 需使用在熔融技术得到光泽镀层。

【4】 操作温度高,需加热设备。

【5】 操作液压较高。

【6】 需使用可溶性阳极。

【7】 操作可溶性阳极镀液要很小心,否则容易得到不良镀层。

(3)连续高速锡镀液:专用于连续电镀零件。

4.碱性液的组成及其作用

碱性液分为钾液及钠液,钾液的主要成份世锡酸钾及苛性钾,其优点为操作范围广,溶解度大,使用电流密度高,效率高,导电镀大,氧化锡泥状物少生成,其缺点是较钠液贵.钠液的主要成份为锡酸及苛性钠。各种成份的作用如下:

(1)锡酸钠或锡酸钾为主盐,提供锡离子的来源。

(2)苛性钠或苛性钾为导电盐,促进阳极溶解,防止sno2的形成。

(3)醋酸盐为缓冲剂,用来控制游离OH-。

(4)过氧化氢,氧化Sn++,以防止不良镀层。

(5)界面活性剂,防止针孔发生。

5.碱性锡镀液的管理注意要点

(1)阳极必须经常保持黄绿色皮膜,防止二价锡的形成,否则会产生粗造,附着性的黑色镀层。

(2)阳极电流密度过小,阳极成银亮色,无气体产生,镀层粗造。

(3)阳极电流密度适当,阳极成黄绿色.少量气体产生,镀层优良。

(4)阳极电流密镀过大,阳极呈褐色或黑色,大量气体产生,镀层良好,但液中金属含量会减少。

(5)阳极黑褐色皮膜可用盐酸去除。

(6)游离碱含量过多,操作会有困难。

(7)若有二价锡过多,可用过氧化氢氧化二价锡或四价锡,以防止镀层不良。

(8)阴极电流密渡过高,电流效率降低使电镀速率减小。

(9)滚筒必须使用耐 89~90℃的材料,否则采用酸性镀液。

(10)温度过高,游离碱过多,需使用较高电流密度,否则阳极不易形成黄绿色。

6.碱性锡镀液的配方

(1)钠液配方

锡酸钠 90 g/l

氢氧化钠 7.5 g/l

醋酸钠 0~15 g/l

过氧化氢 依需量 g/l<

液温 60~80 g/l<

液压 4~8 Volt

分析锡含量 37.5 g/l

PH 0.2

电流密度 3~11 A/dm2

电流效率 100%

面积比 2:1

阳极 锡

槽电压 6 Volt

(2)硫酸液

SnSo4 54~69 g/l

硫酸 100~75 g/l

甲酚磺酸 C7H6OH.HSO3 100~120 g/l

B-柰酚 1~1.25 g/l

凝胶 2~2.5 g/l

液温 25℃

电流密度 27~32 A/dm2

电流效率 100﹪

面积比 1:1

阳极 锡

液压 6~12 Volt

7.高速锡镀液

氯化锡 SnCl2 63 g/l

氟化钠 NaF 25 g/l

二氟氢钾 KHF2 50 g/l

氯化钠 NaCl 45 g/l

电流密度 45 A/dm2

PH 2.7

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