镀前处理：酸性硫酸盐镀锡镀层的质量与镀前 处理有很大的关系.镀前处理要彻底,除油液中最好不 含硅酸钠.酸洗时不用盐酸和硝酸,可用1：5的硫酸溶 液.对于黄铜零件,应预镀一层镍或紫铜打底,对于挂 件,不一定要打底,但镀件入槽需要用冲击电流,以免 加工的铜零件发生局部的化学腐蚀.
因此,基于优良的延展性、抗蚀性,无孔锡镀层的主要用 途是作为钢板的防护镀层. 金属锡柔软,富有延展性,故轴承 镀锡可起密合和减摩作用；汽车活塞环和气缸壁镀锡可防 止滞死和拉伤.
密封条件下,在某些有机酸介质中,锡的电势比铁负,成为 阳极性镀层,具有电化学保护作用.同时由于锡离子及其化合 物对人体无毒,锡镀层大范围的使用在食品加工和储运容器的表面 防护.
在某些条件下,锡会产生针状单晶晶须,会造成电路短路,另 外,在低温度的环境中,锡易发生锡疫,转变为粉末状的灰锡.在锡 沉积铅、铋、锑等可以有效的预防以上事情发生.
由于电镀锡层薄而均匀,能大大节约世界紧缺的锡资源,因 而电镀锡得到迅速发展.据统计,目前电镀锡钢板占镀锡钢板 总产量的90％以上.
以硫酸亚锡为主的硫酸盐镀液在目前应用最为广泛,其镀 层质量良好、沉积速度快、电流效率高、镀液的分 散能力好、 原料易得、成本低.
氟硼酸盐镀液可采用高的阴极电流密度,沉积速度快,耗 电少,镀液分散能力好,镀层细密光亮,可焊性好,常用于钢板、 带及线材的连续快速电镀,但成本比较高,特别是存在BF4－对 环境的污染,所以应用受到限制.
在电子工业中,利用锡熔点低,拥有非常良好的可焊接性、导电 性和不易变色,常以镀锡代镀银,大范围的应用于电子元器, 连接件、 引线和印制电路板的表面防护.铜导线镀锡除提高可焊性外, 还可隔绝绝缘材料中硫的作用.
锡镀层还有其它多种用途,如将锡镀层在232℃以上的热 油中重熔处理后,可获得光亮的花纹锡层冰花镀锡层,常作 为日用晶的装饰镀层.
我国20世纪80年代以前几乎都采用高温碱性镀锡工艺.20 世纪80年代以来,随着光亮剂的不断开发,使酸性光亮镀锡获 得快速地发展.因其适合使用的范围很宽,既可用于电子工业和食品工 业制品的镀锡,也适合别的工业用的板材、带材、线材的连续 快速电镀,故其产量远大于碱性镀锡,已趋于主导地位.
目前工业上应用的酸性镀锡液主要有硫酸盐镀液、氟硼 酸盐镀液、氯化物—氟化物镀液、磺酸盐镀液等几种类型.
镀液的一般配制方法是：先边搅拌边将硫酸和酚磺酸 缓缓倒入去离子水或蒸馏水中,水的体积大约为欲配制镀 液体积的1/2～2/3,此过程是放热反应.然后在搅拌下缓慢加 入硫酸亚锡,待其完全溶解后,对溶液进行过滤.最后加入各 种添加剂,加水至规定体积.其中,β-萘酚要用5～10倍乙醇 或正丁醇溶解,明胶要先用适量温水浸泡使其溶胀,再加热 溶解,将两者混合后,在搅拌下加入镀液中.市售的添加剂应 按商品说明书添加.
1.硫酸盐镀锡 1镀液成分及操作条件 硫酸盐镀锡液主要成分为
硫酸亚锡及硫酸,因采用的添加剂不同可形成各种配方, 下表列出了国内部分硫酸盐无光亮镀锡暗锡和光亮 镀锡的配方及操作条件.
25 ℃时Sn2／Sn的标准电势为－0.138V,在电化序中比铁 正,故锡镀层对钢铁来说通常是阴极性镀层.但在密封条件下,在 某些有机酸介质中,锡的电势比铁负,成为阳极性镀层,具有电化 学保护作用.
总的来说,锡具有抗腐蚀、耐变色、无毒、易钎焊、柔 软、熔点低和延展性好等优点,所以,电镀锡的应用非常广泛.
镀锡溶液有碱性及酸性两种类型. 碱性镀液成分简单并有自除油能力、镀液分散能力好、 镀层结晶细致、孔隙少、易钎焊,但要加热、能耗大、 电流效率低,镀液中锡以四价形式存在、电化当量低,镀层沉 积速度比酸性镀液至少慢一倍,且一般为无光亮镀层. 以亚锡盐为主盐的酸性镀液具有平整光滑、可镀取光亮 镀层、电流效率接近100％、沉积速度快、可在常温下操作、 节能等优点,其缺点是分散能力不如碱性镀液,镀层孔隙率较 大.
概述 锡Sn是银白色金属,相对原子质量118.7,密度 7.3g/cm3,熔点232℃,维氏硬度HV 12,电导率9.09MS/m, 25 ℃时Sn2／Sn的标准电势为－0.138V. 锡的化学稳定性高,在大气中耐氧化不易变色,与硫 化物不起反应,几乎不与硫酸、盐酸、硝酸及一些有机 酸的稀溶液反应,即使在浓盐酸和浓硫酸中也需加热才 能缓慢反应.
有机磺酸盐镀液也是一种高速镀锡溶液,最大优点是镀 液稳定性高、对环境无氟化物污染,是近年来酸性镀锡领域 研究的热点之一.
氯化物－氟化物镀液为一种高速镀锡溶液,连续生产线年前在国外主要用 于带材的高速电镀.由于氯离子对设备的腐蚀及氟离子对环 境的污染问题,未能得到普遍应用.