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硫酸体系锡-锌合金电镀工艺研究(4)

时间:2022-04-06 22:13来源:毕业论文
中锡青铜:合金中锡的百分含量大约在13%-30%,中锡青铜的镀层结晶比低锡青铜要细密一些,所以在硬度抗腐蚀性上要好一点。但是由于中锡青铜表面容易

中锡青铜:合金中锡的百分含量大约在13%-30%,中锡青铜的镀层结晶比低锡青铜要细密一些,所以在硬度抗腐蚀性上要好一点。但是由于中锡青铜表面容易发灰,色泽不均,不适合做装饰性镀层,也不适合作为基体镀层,所以应用很少。

高锡青铜:合金中锡的百分含量大约在38%-57%范围内,镀层的外观为半光亮的银白色,通过后加工之后镀层表面会有光泽。曝露在表面稳定性比较好,不容易被腐蚀,能耐弱酸耐弱碱和食物中的有机酸,高锡青铜的表面结晶为三种锡铜合金镀层中最为细密的,所以硬度很高,可用作反光镀层,在仪器仪表,日用五金,餐具,乐器等方面有较广泛地应用。

(3)锡银合金镀层

锡铅合金因为它优良的可焊性能和使用性能而在历史上长久的被推广和使用,然而因为环境保护被人们逐渐所关注,人们对重金属铅毒性的认知和电子工业对焊点更高的要求,使得代锡铅合金镀层的开发有了很大的进展。但是因为银的难溶性,使得配方镀液难以澄清,电镀效果极差,所以锡银合金镀层目前还处在研究和开发的阶段。

以硫酸为基液电镀锡银合金镀层通常会发现镀液的稳定很差,无法通过多次实验观察阴极极化曲线来得出结论。而使用氟硼酸为基液电镀锡银合金镀层也存在镀液稳定性差,实验重复性差,并且该电镀对环境污染有着严重的影响。

而使用可焊性好,环境污染小的甲基磺酸盐电镀锡银合金工艺,查阅资料,发现李立清教授曾对锡银合金的电镀有过研究。他以甲基磺酸盐镀锡,经过实验得出的最佳配方为:甲基磺酸亚锡60 g·L-1、甲基磺酸银1 g·L-1、甲基磺酸120 g·L-1、柠檬酸钠1 g·L-1、硫脲10 g·L-1、光亮剂20 g·L-1。控制温度在40度左右,pH值为5左右。

当银的含量在3%左右时,锡银合金镀层的可焊性能将会高于锡铅合金。该配方的缺点就是甲基磺酸盐为基液的锡银合金镀层成本比之前两个要高,并且该配方,对pH值控制的要求非常高,因为如果pH过高,甲基磺酸银非常容易发生水解,镀液会变浑浊,并且,很难再回复澄清。而pH过低的话,银离子络合物的稳定性就越差,更容易优先沉积,无法获得合金镀层。但相对与纯银镀层的成本,还是有大幅度的下降,虽然,镀层中银含量很低,却极大提升了镀层的性能,所以这个镀液配方有较高的研究前景。

1。2。3 防护性镀层

(1)锡铈合金镀层

为了改善锡铅合金的耐腐蚀性能和提高铅蓄电池的循环寿命,酸性光亮锡铈电镀工艺边投入了生产应用。锡铈镀层含0。1%-0。5%稀土金属铈,外观与纯锡镀层相近,但是能改善锡镀层的发灰,发花,易腐蚀,易氧化等问题。另外,该合金镀层工艺中的均镀能力和深镀能力较好,比较容易获得全光亮镀层,并且电镀时间少,电流效率高,实验要求简单,较容易实施,但是镀液的稳定性较差,反复试验结果偏差大,还不能广泛应用。

(2)锡锌合金镀层

由于锡锌合金镀层具有良好的耐蚀性,耐盐雾性和可焊性,是一种理想的代铬镀层[12]。由于锌合金镀层与锌镀层相比,性能改善了很多,特别是合金镀层优良的抗高温性、耐腐蚀性,减少了氢脆现象的发生,使得镀层的寿命更加长久,所以锡锌合金镀层经常被用于电解铜箔印制电路板的主要工艺技术。

锡锌合金镀层的镀液配方酸性和碱性都有,但是由于碱性氰化物镀液、焦磷酸钾镀液、氟硼酸盐镀液和羧酸镀液等,上述镀液在实际的工业生产和实验室操作中都存在或多或少的问题,比如,Sn2+容易在酸性条件下氧化成Sn4+,镀液维护比较困难。文献综述 硫酸体系锡-锌合金电镀工艺研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_92104.html

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