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电镀工艺管理——电镀添加剂

放大字体  缩小字体发布日期:2011-11-23  浏览次数:981

电镀添加剂现在已经公认是电镀技术中的核心技术。很多电镀液没有电镀添加剂就根本不能工作,完全镀不出合格的镀层,像酸性光亮镀铜、酸性光亮镀锌、光亮镀锡等。现在从事电镀添加剂研发、生产和销售已经成为一个很有规模的产业,并且有许多是国际著名的公司。但是,以电镀光亮剂为主的电镀添加剂的发明却是某些偶然的因素促成的。

 

传说在20世纪20年代,在美国有一家生产电镀设备和提供电镀技术的公司曾经因为推销员的吹牛皮而售出了一批可以镀出光亮镉镀层的设备,但是,当时他们并没有这种镀光亮镉的技术,结果是售出的镀液又都被退回来,要求退换,公司的技工只好日夜加班来调整镀液,但是一直都没有什么进展,在又是一个大半夜的白忙之后,大家只好先去吃夜宵,准备回来将镀液倒掉再重来,吃饱喝足以后,回到工作现场,有人提议再试镀一回,结果出人意料地是镀层变得光亮细致起来,而究其原因,竟然是有一件羊毛衫不小心落人镀槽内没有被发现,羊毛的溶解物起到了光亮作用。这公司不仅挽回了声誉,还将用碱来溶解羊毛制成镀镉光亮剂经申请并获得了专利。

 

另一个有关镀镍光亮剂的发明,据说也是发明人不小心将自己的假牙掉进了镀槽,结果发现了胶质物质的光亮作用。还有关于糊精、砂糖等掉入镀槽等方面的传说和故事,都在说明有机物对电镀过程有重要影响。并且可以推测,最初确实出现过偶然有东西掉进镀槽而改变了镀层质量的事件发生。但是后来会有很多开发人员会重复这种往镀液里加各种作料的做法,并最终获得了结果。

 

现在,事实已经证明,如果将电镀配方当做电镀的核心技术的话,那.实际上说的是电镀添加剂技术。因为很多电镀液的基本组成已经是公知的技术,但是电镀添加剂的配方则是技术机密。现在,电镀添加剂的研发和制造以及销售已经是一个持续发展和增长的行业,成为有机合成、精细化学和电化学等多学科支持的一个新兴的行业。其中一个很重要的分支就是电镀添加剂中间体的研制和生产部门。

 

电镀添加剂中最大的一族是光亮剂,其他还有走位剂、柔软剂、抗针孔剂、沙面剂等。

 

电镀添加剂的奇妙就在于,其用量非常少,但是一旦加入,就有明显的作用。

 

所有这些微少量的添加剂之所以能起大的作用,主要是因为这些添加剂是在阴极区间的表面双电层内起作用的,有着类似表面活性剂的性质,只要单分子膜级别的添加剂进入双电层,并干预金属离子在阴极还原的过程,就会使镀层的结晶发生改变,向着人们期待的结果变化。

 

曾经有许多间接的测量技术证明了电镀添加剂的表面活性作用,比如,微分电容曲线、极化曲线、旋转电极曲线等。现在,更有表面直接观测的微电子技术可以更加直接地了解各种有机物对阴极过程的影响。理想的状态是要进入这样一个时代,那就是能够了解和设计基团或结构,让这种特定的结构去完成特定的表面干扰作用,以改变以往多少是盲目地摸索的研发过程。但是,在能够真正完全按人们的意志合成添加剂以前,电镀添加剂的研制就多少带有炼丹术式的神秘。

 

   如果说早期的电镀添加剂是利用某些现成的有机化学物质,甚至天然的有机物,那么经过这么多年的开发和深入的研究,已经对能够影响电镀阴极过程的某些有机物基团有了认识,并可以进行合成和改进,对它们在不同的组合中发挥的作用有了定性和定量的认识。这就是前面说到的电镀添加剂中间体的研制和生产。这些已经被确定为可以用来配制成电镀光亮剂或添加剂的中间体,成为电镀添加剂开发商的重要原料。

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