环球电镀网
当前位置: 首页 » 电镀技术 » 电镀工艺 » 正文

镀锡:碱性镀锡

放大字体  缩小字体发布日期:2013-05-06  浏览次数:3631
核心提示:在镀锡槽中加入2/3的去离子水,加入计算量的氢氧化钠,搅拌溶解。加入计算量的锡酸钠,加热至50℃~60℃,搅拌溶解。过滤调整后,通电处理数小时即可试镀。

碱性镀锡的工艺规范(见表3—6—2)。

一、镀液的配制方法

表3—6—2碱性镀锡的工艺规范

碱性镀锡的工艺规范

1.用锡酸钠配制

在镀锡槽中加入2/3的去离子水,加入计算量的氢氧化钠,搅拌溶解。加入计算量的锡酸钠,加热至50℃~60℃,搅拌溶解。过滤调整后,通电处理数小时即可试镀。

2.电解配制法

将25g/L左右的氢氧化钠溶于去离子水中,阴极用10mm~15mm的铜棒,置于用帆布或素烧陶瓷管制作的隔膜中央。将溶液加热到65℃~75℃。在锡阳极保持金黄色,阴极电流密度大于10A/dm2的条件下电解。每通过1A·h电量可使溶液增加0.8g锡离子。经分析四价锡达到规范时,电解终止乙分析游离碱,如过多用冰醋酸中和一部分,试镀时若有灰暗、海绵状镀层析出,加0.5mL/L~1mL/L双氧水氧化二价锡。

二、溶液成分和工艺规范的影响

1.锡酸盐

镀锡的主盐,提供被电沉积的金属离子,其浓度范围较宽。提高锡盐浓度,有利于提高电流密度和电沉积速度,但分散能力略降低。反之亦然。钠盐镀液锡含量以35g/L~40g/L为宜(相当于锡酸钠85g/L~100g/L),使用0.5A/dm2~3A/dm2。钾盐镀液溶解度大,可采用高浓度大电流密度,实现快速电镀。

2.氢氧化钠(或钾)

主要作用是与锡盐形成稳定的络合物、改善导电性能、有利于阳极正常溶解。随苛性碱浓度升高,极化作用增加,分散能力好,但电流效率降低。碱过量阳极不易保持半钝化状态,并17.2-价锡溶解,导致镀层质量变劣。所以控制游离碱的含量远比控制锡盐含量重要。通常氢氧化钠控制在7g/L~15g/L;氢氧化钾10g/L~20g/L范围。

3.双氧水

少量的二价锡存在就会形成灰暗或海绵状镀层,作为一种应急措施,常加1mL/L~1.5mL/L的双氧水将其氧化成四价锡。但应避免大量或连续加入,否则既增加成本又降低阴极电流效率。

4.醋酸钠

有些配方中加入醋酸钠,其实它不是必要成分,既无益也无害。在生产中常用醋酸来中和过量的游离碱,所以镀液中或多或少存在醋酸盐。

5.温度

碱性镀锡需在70℃以上的高温下作业。温度低于65℃时镀层发暗,阴极电流效率低,阳极易发黑(钝化);温度过高时,阳极表面黄绿色膜脱落,容易产生二价锡。当锡酸盐浓度高,且温度过高时锡酸钠易水解生成胶状沉淀,影响镀层质量。一般控制在70℃~85℃。

6.阴极电流密度

电流密度要与锡浓度、温度相适应。随电流密度升高,沉积速度加快,而电流效率降低,甚至产生灰暗、多孔、粗糙的镀层。一般钠盐槽用1A/dm2—2A/dm2;钾盐槽用3A/dm2~5A/dm2。

碱性镀锡的电流波形以平滑直流最好,其次是三相全波整流。波动因素大的单相整流、脉冲电流都不行。

7.金属杂质的影响和除去方法

锡酸盐碱性镀液是对杂质容忍度大的镀种之一,生产中的故障绝大部分是来自二价锡的有害影响。当Sn2+大于0.1g/L时就会引起镀层发暗、粗糙、多孔甚至产生海绵状镀层。二价锡来源于阳极的不正常溶解,所以必须掌握阳极的溶解特性。锡阳极极化曲线,如图3—6—1所示。由A点开始电流密度沿AB线增加,电位也慢慢升高,此时阳极以亚锡形态溶解Sn+40H--2e→Sn(0H)42-,阳极表面呈灰白色,这个范围电镀层是疏松、多孔、灰暗或海绵状的。

碱性镀液中锡阳极行为

图3—6—1碱性镀液中锡阳极行为

当电流密度升高到C点时,电位突然沿CD线上升。这是由于阳极上生成了黄绿色的半钝化膜,电阻升高,故电位升高。此时阳极以四价锡形式溶解Sn+60H--4e→Sn(OH)62-。

但是电流密度如果保持在C点,或继续沿DE方向增加,阳极上的半钝化状的黄绿色膜逐渐转变为完全钝化态的黑色膜,这时阳极不溶解,只大量析氧40H--4e→2H20+02↑,尽管不像产生亚锡那样的质量事故,但因锡离子浓度降低,电流效率降低,而且碱消耗增大。

到达D点后如降低电流密度,其曲线并不按原路折回,而是按DF虚线变化。阳极上的黄绿色膜仍保持着,锡以希望的四价锡形式溶解。所以DF部分是合理的阳极电流密度范围。在给定的规范内,阳极致钝电流密度c约为4A/dm2,DF是3A/dm2—3.5A/dm2。如果继续降低,则曲线随FG变化,此时阳极膜变薄,产生干涉色。在G点附近膜完全消失,阳极复以二价锡形式溶解。这个G点是2A/dm2左右。

掌握了这一阳极特性,就能控制二价锡的产生。每当第一槽零件入槽时,应先开电源,把零件挂在阴极杆上,接着按阴极:阳极面积=(1.5—2.5):1立即挂入阳极,并保持阳极电流密度为3A/dm2—3.5A/dm2,阳极应呈黄绿色。

零件出槽时,取出一挂应补充一挂零件,交替进行,中途不降低电流密度,更不许断电。

当要结束最后一槽时,应先取出部分锡阳极,然后再相应地取出零件,逐渐降低电流。阳极应放在清水槽中,不要暴露在空气中。

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1mL/L~1.5ml/L双氧水氧化亚锡,同时减少阳极面积,使阳极重新恢复半钝化状的黄绿色膜。

除亚锡之外,铅离子也是有害的,其危害性与二价锡相仿。铅是阳极不纯而带来的,鉴别时取少许镀液加少许硫化钠,产生棕黑色沉淀即证明有铅。用较长时间的通电处理除去铅。

三、故障及纠正方法(见表3—6—3)

表3—6—3碱性镀锡的一般故障及纠正方法

碱性镀锡的一般故障及纠正方法

当电流效率为70%时,电镀所需时间,如表3—6—4所列。

表3—6—4电流效率为70%时,电镀所需时间(min)

电流效率为70%时,电镀所需时间
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 广告服务 | 网站地图 | 友情链接 | 网站留言 | RSS订阅 | 豫ICP备16003905号-2
knee length prom dresses ralph lauren polo shirts for cheap swiss replica rolex long sleeve evening dresses replicas rolex