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镀铟

放大字体  缩小字体发布日期:2013-05-10  浏览次数:1785
核心提示:铟的密度为7.31g/cm3,溶点155℃,相对原子质量114.8,电化当量1.427g/A·h,在大气中很稳定,不易失去光泽。溶解在硝酸、硫酸和盐酸中。

铟质地柔软而可塑、银白色,原子价为3价(也有l价和2价的化合物)。

铟的密度为7.31g/cm3,溶点155℃,相对原子质量114.8,电化当量1.427g/A·h,在大气中很稳定,不易失去光泽。溶解在硝酸、硫酸和盐酸中。

铟对于润滑油氧化时所生成的有机酸有良好的抵抗能力,镀在铅镀层上并经热处理会引起扩散作用,使铟与铅相互渗透形成铅铟合金,此合金层具有良好的抗蚀性、耐磨性和干润滑性,极适合作为轴瓦上作减磨层。

铟不易失去光泽,具有极高的反射能力,因而光学仪器的反光镜件多用镀铟来满足这一特殊要求。

1.工艺规范

镀铟层可从氰化物、硫酸盐、氟硼酸盐、氟硅酸盐及羟基磺酸盐等多种溶液中获得,其中氰化物、硫酸盐和氟硼酸型三种工艺配方应用较多(见表3—11—10)。

表3—11—10镀铟工艺规范

镀铟工艺规范

2.镀液配制(以配方2并配制1L为例)

(1)称取金属铟10g~15g,切成小薄片。

(2)按铟的1:1.4质量比的比例硫酸并配成20%浓度。

(3)将硫酸盛在锥形瓶中稍加热。

(4)往锥形瓶中放入铟片使其溶解


本反应式中按金属铟与硫酸之比已稍有过量,以保障金属铟的正常溶解,此时若冒出氢气稀少,加热很长时间铟仍不能完全溶解,反应缓慢,铟片呈灰黑色,有可能配制时计算有误,硫酸的加人量不足,可适量添加,但添加量也不宜过多,以免给调整pH值增加难度,并引起配成后溶液中硫酸含量过剩。

(5)将配成的硫酸铟溶液转到已盛有占槽容积2/3的蒸馏水中。

(6)用10%浓度的氢氧化钠溶液中和硫酸铟溶液中过剩的硫酸,使溶液的pH达到工艺要求。这时会生成大量的硫酸钠。

H2S04+NaOH===Na2S04+2H20

(7)根据加入氢氧化溶液的量,计算出溶液中硫酸钠的含量(加入l0%氢氧化钠溶液1mL,相当于溶液中增加硫酸0.4g)。

(8)根据计算结果如果硫酸钠尚不足工艺配方可按计算补足。(9)加入蒸馏水至所需体积,试镀合格后投人生产。

3.镀液成分与工艺条件的影响

(1)硫酸铟。硫酸铟是主盐,提供金属离子,其允许浓度范围较宽,对镀铟层和工艺条件都无显著的影响,在正常工艺条件下采用下限为宜,可以节省贵重金属在电镀过程中的损耗。

(2)硫酸钠。硫酸钠是导电盐,其含量往往随着镀液使用期的延长,随着pH值的频频变化(调整pH时所加入的硫酸和氢氧化钠时的产物,使硫酸钠的含量不断积累)。其浓度在40g/L范围之内对镀层质量无明显的影响,若超过此值时镀层会出现粗糙,孔隙增加。

为避免因调整pH值时影响镀液中硫酸钠的过快积累,这时可借助于含银2.5%的铅银合金阳极来代替铟阳极,当镀液中pH值过高时用铅银合金阳极即可使镀液的pH值趋于下降,当pH值过低时又需及时换成铟阳极。有效的方法是两种阳极转换使用,即可使镀液的pH值趋于稳定状态。

(3)pH值。pH值变化时对镀层质量有较大影响,除上述提到因调整pH值而加快镀液中硫酸钠的积累之外还可能出现下列现象:

pH值过低,低于2时,电流效率降低;

pH值过高,高于2.8时镀层变得较疏松,严重时还可能出现海绵状的镀层,镀液中会有氢氧化铟沉淀,出现这种情况要及时予以调整,或适量添加硫酸,或暂时用铅银合金阳极,待pH回落后再更换铟阳极。

4.不合格镀层的退除和废液回收

(1)不合格镀层的退除。不合格铟镀层的退除方法较简便,可在2份体积的冰醋酸和l份体积的双氧水的?昆合溶液中,在室温条件下用化学方法退除。

(2)废液的回收。回收的方法是把沾有镀铟溶液的挂(夹)具、镀件用蒸馏水清洗,将清洗过的水贮存在容器中,积聚到一定数量后按以下步骤回收:

①往废液中加入适量氨水(NH4OH),使铟沉淀,用热水洗涤数次;

②加入20%浓度的硫酸并加温,将氢氧化铟[In(OH)3]变成硫酸铟(In(S04)3);

③再次加入氨水(NH4OH),使铟再次沉淀,并用热水洗涤4次~5次至溶液无色;

④用20%~30%浓度的盐酸将沉淀的氢氧化铟[In(OH)3]再溶解,并再将溶液中和呈中性;

⑤在上述溶液中再添加适量氨水,使氢氧化铟[In(OH)3]沉淀完全,用热水清洗沉淀;⑥将沉淀溶解在硫酸中,使其生成硫酸铟。

若处理含有过多金属杂质的废液,则可经过以上工序④的溶液中加入略高于使用盐酸的毫升数1/3克重亚硫酸氢钠(NaHS03),并将溶液煮沸,使其再次沉淀,为检查沉淀是否完全,可取此溶液少量并加入少量亚硫酸氢钠进行检验,若见有沉淀,则应用添加少量亚硫酸氢钠并再煮沸,然后再按上法进行检验,直至再无沉淀反应为止。

将沉淀用热水洗4次~5次,过滤去水分之后溶解在20%浓度的硫酸中,供配制新镀液使用。

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