鍍錫工藝從入門(mén)到精通

1、編輯ppt1編輯ppt2 錫錫(Sn)是銀白色金屬，相對(duì)原子質(zhì)量是銀白色金屬，相對(duì)原子質(zhì)量118.7，密度，密度7.3g/cm3，熔點(diǎn)熔點(diǎn)232，維氏硬度，維氏硬度HV 12，電導(dǎo)率，電導(dǎo)率9.09MS/m， 25 時(shí)時(shí)Sn2+Sn的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)為的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)為0.138V。 錫的錫的化學(xué)穩(wěn)定性高化學(xué)穩(wěn)定性高，在大氣中耐氧化不易變色，與硫化物，在大氣中耐氧化不易變色，與硫化物不起反應(yīng)，幾乎不與硫酸、鹽酸、硝酸及一些有機(jī)酸的稀溶液不起反應(yīng)，幾乎不與硫酸、鹽酸、硝酸及一些有機(jī)酸的稀溶液反應(yīng)，即使在濃鹽酸和濃硫酸中也需加熱才能緩慢反應(yīng)。反應(yīng)，即使在濃鹽酸和濃硫酸中也需加熱才能緩慢反應(yīng)。編輯ppt3 25

2、時(shí)時(shí)Sn2+Sn的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)為的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)為0.138V,在電化序中比鐵正，在電化序中比鐵正，故錫鍍層對(duì)鋼鐵來(lái)說(shuō)通常是陰極性鍍層。但在密封條件下，在故錫鍍層對(duì)鋼鐵來(lái)說(shuō)通常是陰極性鍍層。但在密封條件下，在某些有機(jī)酸介質(zhì)中，錫的電勢(shì)比鐵負(fù)，成為陽(yáng)極性鍍層，具有某些有機(jī)酸介質(zhì)中，錫的電勢(shì)比鐵負(fù)，成為陽(yáng)極性鍍層，具有電化學(xué)保護(hù)作用。電化學(xué)保護(hù)作用?？偟膩?lái)說(shuō)，錫具有抗腐蝕、耐變色、無(wú)毒、易釬焊、總的來(lái)說(shuō)，錫具有抗腐蝕、耐變色、無(wú)毒、易釬焊、柔軟、熔點(diǎn)低和延展性好等優(yōu)點(diǎn)，所以，電鍍錫的應(yīng)用非柔軟、熔點(diǎn)低和延展性好等優(yōu)點(diǎn)，所以，電鍍錫的應(yīng)用非常廣泛。常廣泛。編輯ppt4 因此，基于優(yōu)良的延展性、抗蝕性，無(wú)孔錫鍍

3、層的主因此，基于優(yōu)良的延展性、抗蝕性，無(wú)孔錫鍍層的主要用途是作為鋼板的防護(hù)鍍層。要用途是作為鋼板的防護(hù)鍍層。 金屬錫柔軟，富有延展性，金屬錫柔軟，富有延展性，故軸承鍍錫可起密合和減摩作用；汽車(chē)活塞環(huán)和氣缸壁鍍故軸承鍍錫可起密合和減摩作用；汽車(chē)活塞環(huán)和氣缸壁鍍錫可防止滯死和拉傷。錫可防止滯死和拉傷。 密封條件下，在某些有機(jī)酸介質(zhì)中，錫的電勢(shì)比鐵負(fù)，密封條件下，在某些有機(jī)酸介質(zhì)中，錫的電勢(shì)比鐵負(fù)，成為陽(yáng)極性鍍層，具有電化學(xué)保護(hù)作用。同時(shí)由于錫離子成為陽(yáng)極性鍍層，具有電化學(xué)保護(hù)作用。同時(shí)由于錫離子及其化合物對(duì)人體無(wú)毒，錫鍍層廣泛用于食品加工和儲(chǔ)運(yùn)及其化合物對(duì)人體無(wú)毒，錫鍍層廣泛用于食品加工和儲(chǔ)運(yùn)容器

4、的表面防護(hù)。容器的表面防護(hù)。 編輯ppt5 在電子工業(yè)中，利用錫熔點(diǎn)低，具有良好的可焊接性、在電子工業(yè)中，利用錫熔點(diǎn)低，具有良好的可焊接性、導(dǎo)電性和不易變色，常以鍍錫代鍍銀，廣泛應(yīng)用于電子元器導(dǎo)電性和不易變色，常以鍍錫代鍍銀，廣泛應(yīng)用于電子元器, 連接件、引線和印制電路板的表面防護(hù)。銅導(dǎo)線鍍錫除提高連接件、引線和印制電路板的表面防護(hù)。銅導(dǎo)線鍍錫除提高可焊性外，還可隔絕絕緣材料中硫的作用?？珊感酝?，還可隔絕絕緣材料中硫的作用。 錫鍍層還有其它多種用途，如將錫鍍層在錫鍍層還有其它多種用途，如將錫鍍層在232以上的熱以上的熱油中重熔處理后，可獲得光亮的花紋錫層油中重熔處理后，可獲得光亮的花紋錫層(冰

5、花鍍錫層冰花鍍錫層)，常，常作為日用晶的裝飾鍍層。作為日用晶的裝飾鍍層。 在某些條件下，錫會(huì)產(chǎn)生針狀單晶在某些條件下，錫會(huì)產(chǎn)生針狀單晶“晶須晶須”，會(huì)造成電路短，會(huì)造成電路短路，另外，在低溫環(huán)境中，錫容易發(fā)生路，另外，在低溫環(huán)境中，錫容易發(fā)生“錫疫錫疫”，轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰D(zhuǎn)變?yōu)榉勰畹幕义a。在錫中共沉積鉛、鉍、銻等可以防止以上事情發(fā)生。狀的灰錫。在錫中共沉積鉛、鉍、銻等可以防止以上事情發(fā)生。編輯ppt6 由于電鍍錫層薄而均勻，能大大節(jié)約世界緊缺的錫資源，由于電鍍錫層薄而均勻，能大大節(jié)約世界緊缺的錫資源，因而電鍍錫得到迅速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前電鍍錫鋼板占鍍錫因而電鍍錫得到迅速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前電鍍錫鋼

6、板占鍍錫鋼板總產(chǎn)量的鋼板總產(chǎn)量的90以上。以上。 鍍錫溶液有鍍錫溶液有堿性堿性及及酸性酸性兩種類(lèi)型。兩種類(lèi)型。 堿性鍍液堿性鍍液成分簡(jiǎn)單并有自除油能力、鍍液分散能力好、成分簡(jiǎn)單并有自除油能力、鍍液分散能力好、鍍層結(jié)晶細(xì)致、孔隙少、易釬焊，但是需要加熱、能耗大、鍍層結(jié)晶細(xì)致、孔隙少、易釬焊，但是需要加熱、能耗大、電流效率低，鍍液中錫以四價(jià)形式存在、電化當(dāng)量低，鍍層電流效率低，鍍液中錫以四價(jià)形式存在、電化當(dāng)量低，鍍層沉積速度比酸性鍍液至少慢一倍，且一般為無(wú)光亮鍍層。沉積速度比酸性鍍液至少慢一倍，且一般為無(wú)光亮鍍層。 以亞錫鹽為主鹽的以亞錫鹽為主鹽的酸性鍍液酸性鍍液具有平整光滑、可鍍?nèi)」饬辆哂衅秸?/p>

7、滑、可鍍?nèi)」饬铃儗?、電流效率接近鍍層、電流效率接?00、沉積速度快、可在常溫下操作、沉積速度快、可在常溫下操作、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是分散能力不如堿性鍍液，鍍層孔隙率節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是分散能力不如堿性鍍液，鍍層孔隙率較大。較大。 編輯ppt7 我國(guó)我國(guó)20世紀(jì)世紀(jì)80年代以前幾乎都采用高溫堿性鍍錫工藝。年代以前幾乎都采用高溫堿性鍍錫工藝。20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著光亮劑的不斷開(kāi)發(fā)，使酸性光亮鍍年代以來(lái)，隨著光亮劑的不斷開(kāi)發(fā)，使酸性光亮鍍錫獲得迅速發(fā)展。因其適用范圍很寬，既可用于電子工業(yè)和錫獲得迅速發(fā)展。因其適用范圍很寬，既可用于電子工業(yè)和食品工業(yè)制品的鍍錫，也適合其它工業(yè)用的板材、帶材、

8、線食品工業(yè)制品的鍍錫，也適合其它工業(yè)用的板材、帶材、線材的連續(xù)快速電鍍，故其產(chǎn)量遠(yuǎn)大于堿性鍍錫，已趨于主導(dǎo)材的連續(xù)快速電鍍，故其產(chǎn)量遠(yuǎn)大于堿性鍍錫，已趨于主導(dǎo)地位。地位。酸性鍍錫酸性鍍錫 目前工業(yè)上應(yīng)用的酸性鍍錫液主要有目前工業(yè)上應(yīng)用的酸性鍍錫液主要有硫酸鹽鍍液、氟硼硫酸鹽鍍液、氟硼酸鹽鍍液、氯化物酸鹽鍍液、氯化物氟化物鍍液、磺酸鹽鍍液氟化物鍍液、磺酸鹽鍍液等幾種類(lèi)型。等幾種類(lèi)型。 以硫酸亞錫為主的硫酸鹽鍍液在目前應(yīng)用最為廣泛，其以硫酸亞錫為主的硫酸鹽鍍液在目前應(yīng)用最為廣泛，其鍍層質(zhì)量良好、沉積速度快、電流效率高、鍍液的分鍍層質(zhì)量良好、沉積速度快、電流效率高、鍍液的分 散能力散能力好、原料易得

9、、成本低。好、原料易得、成本低。編輯ppt8氟硼酸鹽鍍液氟硼酸鹽鍍液可采用高的陰極電流密度，沉積速度快，可采用高的陰極電流密度，沉積速度快，耗電少，鍍液分散能力好，鍍層細(xì)密光亮，可焊性好，常耗電少，鍍液分散能力好，鍍層細(xì)密光亮，可焊性好，常用于鋼板、帶及線材的連續(xù)快速電鍍，但成本較高，特別用于鋼板、帶及線材的連續(xù)快速電鍍，但成本較高，特別是存在是存在BF4對(duì)環(huán)境的污染，所以應(yīng)用受到限制。對(duì)環(huán)境的污染，所以應(yīng)用受到限制。有機(jī)磺酸鹽鍍液有機(jī)磺酸鹽鍍液也是一種高速鍍錫溶液，最大優(yōu)點(diǎn)是也是一種高速鍍錫溶液，最大優(yōu)點(diǎn)是鍍液穩(wěn)定性好、對(duì)環(huán)境無(wú)氟化物污染，是近年來(lái)酸性鍍錫鍍液穩(wěn)定性好、對(duì)環(huán)境無(wú)氟化物污染，是

10、近年來(lái)酸性鍍錫領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。氯化物氟化物鍍液氯化物氟化物鍍液為一種高速鍍錫溶液，連續(xù)生產(chǎn)為一種高速鍍錫溶液，連續(xù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率可達(dá)線的生產(chǎn)效率可達(dá)400m/min600m/min，20年前在國(guó)外主年前在國(guó)外主要用于帶材的高速電鍍。由于氯離子對(duì)設(shè)備的腐蝕及氟離要用于帶材的高速電鍍。由于氯離子對(duì)設(shè)備的腐蝕及氟離子對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，未能得到廣泛應(yīng)用。子對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，未能得到廣泛應(yīng)用。 本節(jié)將主要以硫酸鹽鍍錫為例介紹酸性鍍錫的鍍液各本節(jié)將主要以硫酸鹽鍍錫為例介紹酸性鍍錫的鍍液各成分作用及工藝特點(diǎn)。成分作用及工藝特點(diǎn)。編輯ppt91.硫酸鹽鍍錫硫酸鹽鍍錫 (1)鍍液成分及

11、操作條件鍍液成分及操作條件 硫酸鹽鍍錫液主要成分為硫硫酸鹽鍍錫液主要成分為硫酸亞錫及硫酸，因采用的添加劑不同可形成各種配方，酸亞錫及硫酸，因采用的添加劑不同可形成各種配方，下表列出了國(guó)內(nèi)部分硫酸鹽無(wú)光亮鍍錫下表列出了國(guó)內(nèi)部分硫酸鹽無(wú)光亮鍍錫(暗錫暗錫)和光亮鍍和光亮鍍錫的配方及操作條件。錫的配方及操作條件。編輯ppt10表表8-1 硫酸鹽無(wú)光亮鍍錫和光亮鍍錫工藝規(guī)范硫酸鹽無(wú)光亮鍍錫和光亮鍍錫工藝規(guī)范成分及操作條件成分及操作條件無(wú)光亮鍍錫無(wú)光亮鍍錫光亮鍍錫光亮鍍錫123456硫酸亞錫硫酸亞錫 Sn /gL-14055601004560407050603540硫酸硫酸H2SO4 /mLL-1608

12、040708012014017075907090-萘酚萘酚 / gL-10.31.00.51.5明膠明膠 / gL-11313酚磺酸酚磺酸 / mLL-1608040甲醛甲醛HCHO / mLL-14.08.03.05.0OP-21/ mLL-16.010組合光亮劑組合光亮劑/mLL-14.020SS-820/ mLL-11530SS-821mLL-10.51SNU-2AC光亮劑光亮劑/mLL-11520SNU-2BC穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑/ mLL-12030BH911光亮劑光亮劑/ mLL-11820HBV3穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑/ mLL-12022溫度溫度/1530203010201030545840陰極

13、電流密度陰極電流密度/Adm-20.30.8140.30.8141414攪拌方式攪拌方式陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)編輯ppt11鍍前處理鍍前處理：酸性硫酸鹽鍍錫鍍層的質(zhì)量與鍍前：酸性硫酸鹽鍍錫鍍層的質(zhì)量與鍍前處理有很大的關(guān)系。鍍前處理要徹底，除油液中最處理有很大的關(guān)系。鍍前處理要徹底，除油液中最好好不含硅酸鈉不含硅酸鈉。酸洗時(shí)。酸洗時(shí)不用鹽酸和硝酸不用鹽酸和硝酸，可用，可用1：5的硫酸溶液。對(duì)于黃銅零件，應(yīng)預(yù)鍍一層鎳或紫銅的硫酸溶液。對(duì)于黃銅零件，應(yīng)預(yù)鍍一層鎳或紫銅打底，對(duì)于掛件，不一定要打底，但鍍件入槽需要打底，對(duì)于掛件，不一定要打底，但

14、鍍件入槽需要用用沖擊電流沖擊電流，以免加工的銅零件發(fā)生局部的化學(xué)腐，以免加工的銅零件發(fā)生局部的化學(xué)腐蝕。蝕。編輯ppt12 鍍液的一般配制方法是：先邊攪拌邊將硫酸和酚磺酸鍍液的一般配制方法是：先邊攪拌邊將硫酸和酚磺酸緩緩倒入去離子水或蒸餾水中，水的體積大約為欲配制鍍緩緩倒入去離子水或蒸餾水中，水的體積大約為欲配制鍍液體積的液體積的1/22/3，此過(guò)程是放熱反應(yīng)。然后在攪拌下緩，此過(guò)程是放熱反應(yīng)。然后在攪拌下緩慢加入硫酸亞錫，待其完全溶解后，對(duì)溶液進(jìn)行過(guò)濾。最慢加入硫酸亞錫，待其完全溶解后，對(duì)溶液進(jìn)行過(guò)濾。最后加入各種添加劑，加水至規(guī)定體積。其中，后加入各種添加劑，加水至規(guī)定體積。其中，-萘酚要

15、用萘酚要用510倍乙醇或正丁醇溶解，明膠要先用適量溫水浸泡使倍乙醇或正丁醇溶解，明膠要先用適量溫水浸泡使其溶脹，再加熱溶解，將兩者混合后，在攪拌下加入鍍液其溶脹，再加熱溶解，將兩者混合后，在攪拌下加入鍍液中。市售的添加劑應(yīng)按商品說(shuō)明書(shū)添加。中。市售的添加劑應(yīng)按商品說(shuō)明書(shū)添加。 配制好的鍍液在使用前，應(yīng)進(jìn)行小電流通電處理。配制好的鍍液在使用前，應(yīng)進(jìn)行小電流通電處理。編輯ppt13鍍液各成分的作用鍍液各成分的作用 (1) 硫酸亞錫硫酸亞錫 主鹽主鹽。 在允許范圍內(nèi)采用上限含量可提高陰極電流密度，增在允許范圍內(nèi)采用上限含量可提高陰極電流密度，增加沉積速度；但濃度過(guò)高則極化程度低，分散能力下降、加沉積

16、速度；但濃度過(guò)高則極化程度低，分散能力下降、光亮區(qū)縮小、鍍層色澤變暗、結(jié)晶粗糙。光亮區(qū)縮小、鍍層色澤變暗、結(jié)晶粗糙。 濃度過(guò)低則允許的陰極電流密度減小，生產(chǎn)效率降低，濃度過(guò)低則允許的陰極電流密度減小，生產(chǎn)效率降低，鍍層容易燒焦。滾鍍可采用較低濃度。鍍層容易燒焦。滾鍍可采用較低濃度。編輯ppt14 (2) 硫酸硫酸 具有抑制錫鹽水解和亞錫離子氧化、提高溶液具有抑制錫鹽水解和亞錫離子氧化、提高溶液導(dǎo)電性和陽(yáng)極電流效率的作用。導(dǎo)電性和陽(yáng)極電流效率的作用。 當(dāng)硫酸含量不足時(shí)，當(dāng)硫酸含量不足時(shí)，Sn2+離子易氧化成離子易氧化成Sn4+離子。它們?cè)陔x子。它們?cè)谌芤褐幸装l(fā)生水解反應(yīng)：溶液中易發(fā)生水解反應(yīng)：

17、SnSO4 + 2H2OSn(OH) 2+ H2SO4 2SnSO4 +O2 + 6H2O 2Sn(OH)4+ 2H2SO4 從上式可知，硫酸濃度的增加有助于減緩上述水解反應(yīng)，從上式可知，硫酸濃度的增加有助于減緩上述水解反應(yīng)，但只有硫酸濃度足夠大時(shí)才能抑制住但只有硫酸濃度足夠大時(shí)才能抑制住Sn2+和和Sn4+的水解。的水解。 通常把通常把 Sn2+/H2SO4 控制在控制在1：5左右。同時(shí)要注意保持較左右。同時(shí)要注意保持較低的溫度。低的溫度。編輯ppt15 (3)光亮劑光亮劑 各類(lèi)光亮劑在鍍液中能提高陰極極化作用，各類(lèi)光亮劑在鍍液中能提高陰極極化作用，使鍍層細(xì)致光亮。光亮錫鍍層比普通錫鍍層稍硬

18、，并仍保持使鍍層細(xì)致光亮。光亮錫鍍層比普通錫鍍層稍硬，并仍保持足夠的延展性，其可焊性及耐蝕性良好。足夠的延展性，其可焊性及耐蝕性良好。 光亮劑不足時(shí)，鍍層不能獲得鏡面鍍層；光亮劑過(guò)多時(shí)，光亮劑不足時(shí)，鍍層不能獲得鏡面鍍層；光亮劑過(guò)多時(shí)，鍍層變脆、脫落，嚴(yán)重影響結(jié)合力和可焊性。但目前光亮劑鍍層變脆、脫落，嚴(yán)重影響結(jié)合力和可焊性。但目前光亮劑的定量分析還有困難，只能憑霍爾槽試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整。的定量分析還有困難，只能憑霍爾槽試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整。 早期，光亮鍍錫層的獲得是將暗錫鍍層經(jīng)早期，光亮鍍錫層的獲得是將暗錫鍍層經(jīng)232以上以上“重重熔熔”處理。從處理。從20世紀(jì)世紀(jì)20年代起人們就開(kāi)始探索直接光亮

19、電鍍年代起人們就開(kāi)始探索直接光亮電鍍錫的方法，但直到錫的方法，但直到1975年英國(guó)錫研究會(huì)采用了以木焦油作為年英國(guó)錫研究會(huì)采用了以木焦油作為光亮劑，才為光亮鍍錫工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。近年來(lái)，鍍錫光光亮劑，才為光亮鍍錫工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。近年來(lái)，鍍錫光亮劑的研究很活躍，性能優(yōu)良的添加劑不斷涌現(xiàn)，我國(guó)在這亮劑的研究很活躍，性能優(yōu)良的添加劑不斷涌現(xiàn)，我國(guó)在這方面的研究也取得了較大的進(jìn)展。方面的研究也取得了較大的進(jìn)展。編輯ppt16 目前的鍍錫光亮劑都是多種添加劑的混合物，包括目前的鍍錫光亮劑都是多種添加劑的混合物，包括主光亮劑、載體光亮劑和輔助光亮劑三部分。主光亮劑、載體光亮劑和輔助光亮劑三部分。 a.

20、主光亮劑主光亮劑 主要是含有不飽和烯基的羰基化合物。主要是含有不飽和烯基的羰基化合物。分子結(jié)構(gòu)中常含有共軛雙鍵或大分子結(jié)構(gòu)中常含有共軛雙鍵或大鍵。各種醛類(lèi)（包括鍵。各種醛類(lèi)（包括芳香族、脂肪族和雜環(huán)化合物）和一級(jí)胺類(lèi)在堿性條件芳香族、脂肪族和雜環(huán)化合物）和一級(jí)胺類(lèi)在堿性條件下縮合成醛亞胺下縮合成醛亞胺- -希夫堿，希夫堿，不飽和酮、胺等。如不飽和酮、胺等。如1，3，5-三甲氧基苯甲醛，三甲氧基苯甲醛，o-氯苯甲醛、苯甲醛、氯苯甲醛、苯甲醛、o-氯代苯乙酮、氯代苯乙酮、苯甲酰丙酮等。光亮劑的基本結(jié)構(gòu)多為下列類(lèi)型：苯甲酰丙酮等。光亮劑的基本結(jié)構(gòu)多為下列類(lèi)型： 編輯ppt17編輯ppt18上述結(jié)構(gòu)通

21、式中的上述結(jié)構(gòu)通式中的Rl、R2、R3，和，和R4分別代表不同的取代基。分別代表不同的取代基。對(duì)同一結(jié)構(gòu)，改變對(duì)同一結(jié)構(gòu)，改變R，可以得到多種不同的有機(jī)化合物，它，可以得到多種不同的有機(jī)化合物，它們都有一定的增光作用。主光亮劑大多不溶于水。們都有一定的增光作用。主光亮劑大多不溶于水。 b.輔助光亮劑輔助光亮劑 實(shí)驗(yàn)證明僅僅使用主光亮劑并不能獲得實(shí)驗(yàn)證明僅僅使用主光亮劑并不能獲得高質(zhì)量的光亮鍍層，需要同時(shí)添加脂肪醛和不飽和羰基化合高質(zhì)量的光亮鍍層，需要同時(shí)添加脂肪醛和不飽和羰基化合物，如甲醛、乙二醛、芐叉丙酮、丙烯酸、異丁烯酸、丙烯物，如甲醛、乙二醛、芐叉丙酮、丙烯酸、異丁烯酸、丙烯酰胺等。這些

22、添加劑稱(chēng)為輔助光亮劑，能與主光亮劑一起協(xié)酰胺等。這些添加劑稱(chēng)為輔助光亮劑，能與主光亮劑一起協(xié)同作用，使晶粒細(xì)化，有增光作用。同作用，使晶粒細(xì)化，有增光作用。 編輯ppt19c.載體光亮劑載體光亮劑 由于大多數(shù)主光亮劑和部分輔助光亮由于大多數(shù)主光亮劑和部分輔助光亮劑難溶于水，在電鍍過(guò)程中易發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)而從劑難溶于水，在電鍍過(guò)程中易發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)而從溶液中析出，為此需要加入合適的增溶劑，通常為非離子溶液中析出，為此需要加入合適的增溶劑，通常為非離子型表面活性劑，如型表面活性劑，如OP類(lèi)及平平加類(lèi)。這類(lèi)增溶劑稱(chēng)為載體類(lèi)及平平加類(lèi)。這類(lèi)增溶劑稱(chēng)為載體光亮劑，也可稱(chēng)載體分散劑。載體光亮劑同

23、時(shí)具有提高有光亮劑，也可稱(chēng)載體分散劑。載體光亮劑同時(shí)具有提高有機(jī)光亮劑在電極上的吸附量，提高增光效果，也可以在較機(jī)光亮劑在電極上的吸附量，提高增光效果，也可以在較寬的電流密度范圍內(nèi)抑制亞錫離子的放電和細(xì)化晶粒的作寬的電流密度范圍內(nèi)抑制亞錫離子的放電和細(xì)化晶粒的作用。用。常見(jiàn)的有聚乙二醇、聚乙二醇烷基醇醚、聚乙二醇丙常見(jiàn)的有聚乙二醇、聚乙二醇烷基醇醚、聚乙二醇丙二醇鑲嵌共聚物、溴化十六烷基吡啶、二醇鑲嵌共聚物、溴化十六烷基吡啶、N-卞基三甲基溴化卞基三甲基溴化銨、銨、 OP（烷基酚聚氧乙烯醚）等。（烷基酚聚氧乙烯醚）等。編輯ppt20目前國(guó)內(nèi)所采用的鍍錫光亮劑多為技術(shù)保密的專(zhuān)利或商品。目前國(guó)內(nèi)所

24、采用的鍍錫光亮劑多為技術(shù)保密的專(zhuān)利或商品。如表如表81所列所列SS-820，SS-821光亮劑基本組成相似，是不飽和光亮劑基本組成相似，是不飽和醛醛(或酮或酮)、芳香醛、芳香醛(或酮或酮)和聚氧乙烯壬基醚等非離子表面活性和聚氧乙烯壬基醚等非離子表面活性劑的加成物，并包含有甲醛。劑的加成物，并包含有甲醛。組合光亮劑的制備方法為：將對(duì)，對(duì)二氨基二苯甲烷組合光亮劑的制備方法為：將對(duì)，對(duì)二氨基二苯甲烷20g-30g溶于水溶于水(加熱加熱)，再溶于，再溶于100mL乙醇中；另用乙醇中；另用100mL乙乙醇溶解芐叉丙酮醇溶解芐叉丙酮40mL60mL，在攪拌下，將上述兩種溶液，在攪拌下，將上述兩種溶液緩慢加

25、入緩慢加入300mL400mL的的OP-21乳化劑中乳化劑中(天冷時(shí)天冷時(shí)OP-21易凝易凝固，應(yīng)先在水浴中加熱使其熔化固，應(yīng)先在水浴中加熱使其熔化)；再加入；再加入40甲醛溶液甲醛溶液100mL200mL；最后用乙醇稀釋至；最后用乙醇稀釋至1L (嚴(yán)禁用水稀釋嚴(yán)禁用水稀釋)，充，充分混合均勻即成。分混合均勻即成。編輯ppt21(4)穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 鍍液不穩(wěn)定、易渾濁是硫酸鹽鍍錫的主鍍液不穩(wěn)定、易渾濁是硫酸鹽鍍錫的主要缺點(diǎn)。如果不加穩(wěn)定劑，鍍液在使用或放置過(guò)程中，顏要缺點(diǎn)。如果不加穩(wěn)定劑，鍍液在使用或放置過(guò)程中，顏色逐漸變黃，最終發(fā)生渾濁、沉淀。鍍液混濁后，鍍層光色逐漸變黃，最終發(fā)生渾濁、沉淀。

26、鍍液混濁后，鍍層光澤性差、光亮區(qū)窄、可焊性下降，難以鍍出合格產(chǎn)品；且澤性差、光亮區(qū)窄、可焊性下降，難以鍍出合格產(chǎn)品；且該混濁物呈膠體狀態(tài)，難以除去和回收，導(dǎo)致錫鹽浪費(fèi)。該混濁物呈膠體狀態(tài)，難以除去和回收，導(dǎo)致錫鹽浪費(fèi)。鍍液混濁的原因相當(dāng)復(fù)雜，一般認(rèn)為主要是鍍液中鍍液混濁的原因相當(dāng)復(fù)雜，一般認(rèn)為主要是鍍液中Sn4+離離子的存在及其水解的結(jié)果。即子的存在及其水解的結(jié)果。即Sn4+離子濃度達(dá)到一定值時(shí)，離子濃度達(dá)到一定值時(shí)，將發(fā)生水解反應(yīng)：將發(fā)生水解反應(yīng)： Sn4+3H2O -SnO2H2O4H+編輯ppt22 水解產(chǎn)物水解產(chǎn)物-SnO2H2O會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為-(SnO2H2O)5。 -

27、SnO2H2O可溶于濃硫酸，而可溶于濃硫酸，而-(SnO2H2O)5不溶于酸與堿，不溶于酸與堿，并很容易與鍍液中的并很容易與鍍液中的Sn2+錫離子形成一種黃色復(fù)合物，進(jìn)而錫離子形成一種黃色復(fù)合物，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨霓D(zhuǎn)變?yōu)榘咨?錫酸沉淀。錫酸沉淀。 此外，非離子表面活性劑在鍍液溫度高于其濁點(diǎn)溫度時(shí)，此外，非離子表面活性劑在鍍液溫度高于其濁點(diǎn)溫度時(shí)，將與增溶的光亮劑一起從鍍液中析出，也是使鍍液渾濁的一將與增溶的光亮劑一起從鍍液中析出，也是使鍍液渾濁的一種原因，但選擇濁點(diǎn)高的非離子表面活性劑就可避免。因此，種原因，但選擇濁點(diǎn)高的非離子表面活性劑就可避免。因此，穩(wěn)定劑的選擇原則主要是防止穩(wěn)定劑的選擇原

28、則主要是防止Sn4+離于的生成和水解。鍍液離于的生成和水解。鍍液中的中的Sn4+離子主要通過(guò)以下兩種途徑生成。離子主要通過(guò)以下兩種途徑生成。編輯ppt23 a.鍍液中的鍍液中的Sn2+離子被溶解氧或陽(yáng)極反應(yīng)氧化：離子被溶解氧或陽(yáng)極反應(yīng)氧化： 2Sn2+ O24H+2Sn4+2H2O 或或 Sn2+ Sn42e b.錫陽(yáng)極溶解過(guò)程中直接生成錫陽(yáng)極溶解過(guò)程中直接生成Sn4離子：離子： Sn(陽(yáng)極陽(yáng)極) Sn2+ Sn4+6e 為此，可從以下方向著手選擇穩(wěn)定劑：為此，可從以下方向著手選擇穩(wěn)定劑：1、合適的合適的Sn4+ 、Sn2+的的絡(luò)合劑絡(luò)合劑以抑制錫離子的水解和以抑制錫離子的水解和Sn2+離子的

29、氧化，如酒石離子的氧化，如酒石酸、酚磺酸、磺基水楊酸等有機(jī)酸和氟化物；酸、酚磺酸、磺基水楊酸等有機(jī)酸和氟化物；2、比比Sn2+更容易更容易氧化的物質(zhì)氧化的物質(zhì)(抗氧化劑抗氧化劑)以阻止以阻止Sn2+氧化，氧化， 如抗壞血酸、如抗壞血酸、V2O5與與有機(jī)酸作用生成的活性低價(jià)釩離子等；有機(jī)酸作用生成的活性低價(jià)釩離子等；3、Sn4+的還原劑的還原劑，使，使Sn4+還原為還原為Sn2+ ，如金屬錫塊；以及上述物質(zhì)相互組合的混合，如金屬錫塊；以及上述物質(zhì)相互組合的混合物。物。編輯ppt24 (5) 其它添加劑其它添加劑 目前仍有不少產(chǎn)品使用無(wú)光亮酸性鍍錫。目前仍有不少產(chǎn)品使用無(wú)光亮酸性鍍錫。該類(lèi)鍍液多選

30、擇明膠、該類(lèi)鍍液多選擇明膠、-萘酚、甲酚磺酸等為添加劑，以使鍍萘酚、甲酚磺酸等為添加劑，以使鍍層細(xì)致、可焊性好。層細(xì)致、可焊性好。 萘酚起提高陰極極化、細(xì)化晶粒、減少鍍層孔隙的作用。萘酚起提高陰極極化、細(xì)化晶粒、減少鍍層孔隙的作用。由于這類(lèi)添加劑是憎水的，含量過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致明膠凝結(jié)析出，由于這類(lèi)添加劑是憎水的，含量過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致明膠凝結(jié)析出，并使鍍層產(chǎn)生條紋。并使鍍層產(chǎn)生條紋。 明膠主要作用是提高陰極極化和鍍液分散能力、細(xì)化晶粒。明膠主要作用是提高陰極極化和鍍液分散能力、細(xì)化晶粒。與與-萘酚配合時(shí)有協(xié)同效應(yīng)，使鍍層光滑細(xì)致。明膠過(guò)高會(huì)降萘酚配合時(shí)有協(xié)同效應(yīng)，使鍍層光滑細(xì)致。明膠過(guò)高會(huì)降低鍍層的韌性

31、及可焊性，故鍍錫層要求高可焊性時(shí)不應(yīng)采用明低鍍層的韌性及可焊性，故鍍錫層要求高可焊性時(shí)不應(yīng)采用明膠，即使普通無(wú)光亮鍍錫溶液，明膠的加入量也要嚴(yán)加控制。膠，即使普通無(wú)光亮鍍錫溶液，明膠的加入量也要嚴(yán)加控制。編輯ppt25操作條件的影響操作條件的影響 (1) 陰極電流密度陰極電流密度 根據(jù)鍍液中主鹽濃度、溫度和攪拌情況根據(jù)鍍液中主鹽濃度、溫度和攪拌情況等的不同，光亮鍍錫的電流密度可在等的不同，光亮鍍錫的電流密度可在1A/dm24A/dm2范圍內(nèi)范圍內(nèi)變化。電流效率一般可達(dá)變化。電流效率一般可達(dá)100。 電流密度過(guò)高，鍍層變得疏松、粗糙、多孔，邊緣易燒電流密度過(guò)高，鍍層變得疏松、粗糙、多孔，邊緣易燒

32、焦，脆性增加；電流密度過(guò)低，則得不到光亮鍍層，且沉積焦，脆性增加；電流密度過(guò)低，則得不到光亮鍍層，且沉積速度降低而影響生產(chǎn)效率。速度降低而影響生產(chǎn)效率。編輯ppt26 (2)溫度溫度 宜低不宜高。無(wú)光亮鍍錫一般在室溫下進(jìn)行，宜低不宜高。無(wú)光亮鍍錫一般在室溫下進(jìn)行，而光亮鍍錫宜在而光亮鍍錫宜在1020下進(jìn)行。因?yàn)橄逻M(jìn)行。因?yàn)镾n2+的氧化和光亮的氧化和光亮劑的消耗均與溫度有關(guān)。劑的消耗均與溫度有關(guān)。溫度過(guò)高，溫度過(guò)高， Sn2+氧化速度加快，混濁和沉淀增多，錫氧化速度加快，混濁和沉淀增多，錫層粗糙，鍍液壽命降低；光亮劑的消耗亦隨溫度升高而加層粗糙，鍍液壽命降低；光亮劑的消耗亦隨溫度升高而加快，使

33、光亮區(qū)變窄，鍍層均勻性差，嚴(yán)重時(shí)鍍層變暗，出快，使光亮區(qū)變窄，鍍層均勻性差，嚴(yán)重時(shí)鍍層變暗，出現(xiàn)花斑和可焊性降低。現(xiàn)花斑和可焊性降低。溫度過(guò)低，工作電流密度范圍變小，鍍層易燒焦，并溫度過(guò)低，工作電流密度范圍變小，鍍層易燒焦，并使電鍍的能耗增大。使電鍍的能耗增大。加人性能良好的穩(wěn)定劑可提高工作溫度的上限值。加人性能良好的穩(wěn)定劑可提高工作溫度的上限值。 編輯ppt27 (3)攪拌攪拌 光亮鍍錫應(yīng)采用陰極移動(dòng)或攪拌，陰極移動(dòng)速率光亮鍍錫應(yīng)采用陰極移動(dòng)或攪拌，陰極移動(dòng)速率為為15次次/min30次次/min，這有助于鍍?nèi)＄R面光亮鍍層和提高生，這有助于鍍?nèi)＄R面光亮鍍層和提高生產(chǎn)效率。但為防止產(chǎn)效率。但為

34、防止Sn2+氧化，禁止用空氣攪拌。氧化，禁止用空氣攪拌。 (4)陽(yáng)極陽(yáng)極 酸性鍍錫陽(yáng)極通常采用酸性鍍錫陽(yáng)極通常采用99.9以上的高純錫。純以上的高純錫。純度低的陽(yáng)極易產(chǎn)生鈍化，會(huì)促進(jìn)溶液中度低的陽(yáng)極易產(chǎn)生鈍化，會(huì)促進(jìn)溶液中Sn2+離子被氧化成離子被氧化成Sn4+離子，從而導(dǎo)致離子，從而導(dǎo)致Sn4+的積累和鍍液混濁。同時(shí)要求晶粒細(xì)小，的積累和鍍液混濁。同時(shí)要求晶粒細(xì)小，為達(dá)到這個(gè)要求，一般用鑄造法或輥壓法制備陽(yáng)極。鑄造法制為達(dá)到這個(gè)要求，一般用鑄造法或輥壓法制備陽(yáng)極。鑄造法制備陽(yáng)極的時(shí)候最好用冷水迅速冷卻，以防止錫晶粒粗大。備陽(yáng)極的時(shí)候最好用冷水迅速冷卻，以防止錫晶粒粗大。 為限制陽(yáng)極電流，防止

35、陽(yáng)極鈍化，陰陽(yáng)極面積比一般選為限制陽(yáng)極電流，防止陽(yáng)極鈍化，陰陽(yáng)極面積比一般選在在1：2左右。左右。 為防止陽(yáng)極泥渣影響鍍層質(zhì)量，可用耐酸的陽(yáng)極袋。為防止陽(yáng)極泥渣影響鍍層質(zhì)量，可用耐酸的陽(yáng)極袋。編輯ppt28(5)有害雜質(zhì)的去除有害雜質(zhì)的去除 Cl- -、NO3- -、Cu2+、Fe2+、As3+、Sb3+等雜質(zhì)對(duì)酸性光亮鍍錫層質(zhì)量有明顯影響，使鍍層發(fā)暗、等雜質(zhì)對(duì)酸性光亮鍍錫層質(zhì)量有明顯影響，使鍍層發(fā)暗、孔隙增多，要注意防止?？紫对龆?，要注意防止。金屬離子一般是由被鍍金屬溶解在強(qiáng)酸性鍍液中引入的，金屬離子一般是由被鍍金屬溶解在強(qiáng)酸性鍍液中引入的，可以用預(yù)鍍鎳打底層或沖擊電流的方式減少這些離子的引

36、入。可以用預(yù)鍍鎳打底層或沖擊電流的方式減少這些離子的引入。金屬離子雜質(zhì)可用小電流密度金屬離子雜質(zhì)可用小電流密度(如如0.2A/dm2)長(zhǎng)時(shí)間通電處理長(zhǎng)時(shí)間通電處理去除。去除。但尚無(wú)有效去除但尚無(wú)有效去除Cl- -、NO3- -的方法。的方法。酸性光亮鍍錫對(duì)酸性光亮鍍錫對(duì)NH4+、Zn2+、Ni2+、Cd2+等不敏感。等不敏感。編輯ppt29(6)鍍液維護(hù)鍍液維護(hù) a、為防止錫離子水解而使溶液混濁，必須控制錫離子與、為防止錫離子水解而使溶液混濁，必須控制錫離子與游離硫酸的含量比在游離硫酸的含量比在1：5左右。同時(shí)應(yīng)保持鍍液溫度較低。左右。同時(shí)應(yīng)保持鍍液溫度較低。b、鍍件入槽要用沖擊電流，特別是復(fù)

37、雜的零件，防止因、鍍件入槽要用沖擊電流，特別是復(fù)雜的零件，防止因鍍液的強(qiáng)酸性使零件深凹處腐蝕而污染鍍液。鍍液的強(qiáng)酸性使零件深凹處腐蝕而污染鍍液。c、光亮劑要勤加少加，混濁的光亮劑不能使用，每次凈、光亮劑要勤加少加，混濁的光亮劑不能使用，每次凈化處理后的鍍液要加適量的分散劑?；幚砗蟮腻円阂舆m量的分散劑。d、定期用不含、定期用不含Cl- -的活性炭（的活性炭（0.51g/L）或處理劑凈化過(guò)）或處理劑凈化過(guò)濾鍍液。濾鍍液。e e、停鍍時(shí)陽(yáng)極不必取出，渡槽要加蓋，防止過(guò)多接觸空、停鍍時(shí)陽(yáng)極不必取出，渡槽要加蓋，防止過(guò)多接觸空氣，以延緩氣，以延緩SnSn2 2的氧化的氧化編輯ppt30 許多光亮劑含

38、有苯胺類(lèi)及其衍生物。這些芳香族胺類(lèi)可許多光亮劑含有苯胺類(lèi)及其衍生物。這些芳香族胺類(lèi)可被氧化成對(duì)苯醌，導(dǎo)致鍍液變黃。有機(jī)雜質(zhì)過(guò)多會(huì)使鍍液粘被氧化成對(duì)苯醌，導(dǎo)致鍍液變黃。有機(jī)雜質(zhì)過(guò)多會(huì)使鍍液粘度明顯增加，鍍液難以過(guò)濾，鍍層結(jié)晶粗糙、發(fā)脆，出現(xiàn)條度明顯增加，鍍液難以過(guò)濾，鍍層結(jié)晶粗糙、發(fā)脆，出現(xiàn)條紋和針孔等疵病?？捎眉y和針孔等疵病?？捎?3g/L活性炭除去有機(jī)雜質(zhì)，處理時(shí)活性炭除去有機(jī)雜質(zhì)，處理時(shí)需將鍍液加溫至需將鍍液加溫至40左右，并充分?jǐn)嚢?，待靜止后過(guò)濾。左右，并充分?jǐn)嚢?，待靜止后過(guò)濾。 錫鹽的水解產(chǎn)物是呈膠體狀態(tài)，難以過(guò)濾，可加入聚乙烯錫鹽的水解產(chǎn)物是呈膠體狀態(tài)，難以過(guò)濾，可加入聚乙烯酰胺等絮

39、凝劑，使水解物凝聚后過(guò)濾除去。酰胺等絮凝劑，使水解物凝聚后過(guò)濾除去。 此外，鍍錫后需焊接的鋼鐵零件要先預(yù)鍍銅此外，鍍錫后需焊接的鋼鐵零件要先預(yù)鍍銅(約約3m)以增以增強(qiáng)結(jié)合力；銅及銅合金鍍錫要帶電入槽；黃銅直接鍍錫時(shí)由強(qiáng)結(jié)合力；銅及銅合金鍍錫要帶電入槽；黃銅直接鍍錫時(shí)由于合金中鋅的影響會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)或鍍層發(fā)暗，應(yīng)先鍍銅及鎳。于合金中鋅的影響會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)或鍍層發(fā)暗，應(yīng)先鍍銅及鎳。編輯ppt312.冰花鍍錫冰花鍍錫冰花鍍錫也叫晶紋鍍錫。它利用鍍錫層重熔后冷卻結(jié)冰花鍍錫也叫晶紋鍍錫。它利用鍍錫層重熔后冷卻結(jié)晶，經(jīng)腐蝕后即顯出花紋隱影，再在同一鍍錫電解液中二晶，經(jīng)腐蝕后即顯出花紋隱影，再在同一鍍錫電解液中二

40、次鍍錫，便得到明暗相間，立體感強(qiáng)的花紋圖案。冰花鍍次鍍錫，便得到明暗相間，立體感強(qiáng)的花紋圖案。冰花鍍錫主要用于某些商品的外觀裝飾，通常在冰花鍍錫后再罩錫主要用于某些商品的外觀裝飾，通常在冰花鍍錫后再罩一層色漆可以使商品更加精美高雅。一層色漆可以使商品更加精美高雅。工藝流程：工藝流程： 鍍件鍍件化學(xué)除油化學(xué)除油熱水洗熱水洗冷水洗冷水洗活活化化冷水洗冷水洗鍍第一層錫鍍第一層錫冷水洗冷水洗吹干吹干烘烤熱熔烘烤熱熔冷冷卻卻浸硫酸浸硫酸鍍第二層錫鍍第二層錫清洗清洗涂透明清漆涂透明清漆成品。成品。編輯ppt32鍍液組成及工藝條件鍍液組成及工藝條件硫酸（硫酸（1.84）8090 ml/L硫酸亞錫硫酸亞錫40

41、60 g/LSNU-2a（光亮劑）（光亮劑）1520 ml/LNSR（穩(wěn)定劑）（穩(wěn)定劑）2030 ml/L溫度溫度1832電流密度電流密度13 A/dm2S陰極陰極：S陽(yáng)極陽(yáng)極1：2工藝條件的影響工藝條件的影響 第二次電鍍中電流分布的均勻性越好，第二次電鍍中電流分布的均勻性越好，則生成的冰花圖案的明暗相間度和立體感越差。由于脈沖電則生成的冰花圖案的明暗相間度和立體感越差。由于脈沖電流的均勻性優(yōu)于直流和正弦電流，因此鍍冰花錫一般采用直流的均勻性優(yōu)于直流和正弦電流，因此鍍冰花錫一般采用直流或正弦電流。流或正弦電流。采用局部區(qū)域進(jìn)行局部驟冷的冷卻方式，可以改變冰花采用局部區(qū)域進(jìn)行局部驟冷的冷卻方式，

42、可以改變冰花鍍的花型。鍍的花型。編輯ppt33 3.3.氟硼酸鹽鍍錫氟硼酸鹽鍍錫 氟硼酸鹽鍍錫可采用很高的陰極電流密度并有相當(dāng)寬的氟硼酸鹽鍍錫可采用很高的陰極電流密度并有相當(dāng)寬的陰極電流密度范圍，沉積速度高，分散能力好，鍍層結(jié)晶細(xì)陰極電流密度范圍，沉積速度高，分散能力好，鍍層結(jié)晶細(xì)致，潔白而有光澤，可焊性好，適用于掛鍍、滾鍍和線材電致，潔白而有光澤，可焊性好，適用于掛鍍、滾鍍和線材電鍍，常用于鋼板、帶及線材的連續(xù)快速鍍錫；但鍍液成本較鍍，常用于鋼板、帶及線材的連續(xù)快速鍍錫；但鍍液成本較高，買(mǎi)不到氟硼酸亞錫時(shí)需自行配制，溶液中的高，買(mǎi)不到氟硼酸亞錫時(shí)需自行配制，溶液中的BFBF4 4- -對(duì)環(huán)境

43、造對(duì)環(huán)境造成污染，所以應(yīng)用不廣泛。成污染，所以應(yīng)用不廣泛。 鍍液成分及操作條件列于表鍍液成分及操作條件列于表8 82 2。鍍液中的氟硼酸亞錫。鍍液中的氟硼酸亞錫和和SnSn2+2+為主鹽，適量的游離氟硼酸可以保持鍍液穩(wěn)定，硼酸可為主鹽，適量的游離氟硼酸可以保持鍍液穩(wěn)定，硼酸可抑制游離氫氟酸的產(chǎn)生，抑制游離氫氟酸的產(chǎn)生，-萘酚、明膠等添加劑的作用與在萘酚、明膠等添加劑的作用與在硫酸鹽鍍錫液中的作用類(lèi)似。硫酸鹽鍍錫液中的作用類(lèi)似。編輯ppt34表表8-2 氟硼酸鹽鍍錫工藝規(guī)范氟硼酸鹽鍍錫工藝規(guī)范成分及操作條件成分及操作條件無(wú)光亮鍍錫無(wú)光亮鍍錫光亮鍍錫光亮鍍錫氟硼酸亞錫氟硼酸亞錫Sn(BF4)2 /

44、gL1200（100400）50（4060）Sn2+/gL180（40160）20（1525）游離氟硼酸游離氟硼酸HBF4 /gL1100（50250）100（80140）明膠明膠/gL16（210）-萘酚萘酚/gL11（0.51）37甲醛甲醛HCHO /mLL15（38）胺胺-醛系光亮劑醛系光亮劑/mLL126（1530）OP-1510（815）溫度溫度/20（1540）17（1025）陰極電流密度陰極電流密度/Adm2掛鍍掛鍍3.0（2.512.5）2（110）滾鍍滾鍍1.01（0.55）極限陰極電流密度極限陰極電流密度/Adm220、攪拌、攪拌2540、攪拌、攪拌45陰極移動(dòng)陰極移動(dòng)/m

45、min1適宜適宜1.5（12）陽(yáng)極陽(yáng)極99.9%以上純錫以上純錫99.9%以上純錫以上純錫陰陽(yáng)極面積比陰陽(yáng)極面積比1：21：2 胺-醛系光亮劑的配制：在2%Na2CO3溶液中加入280mL乙?；胰┖?60mL鄰甲苯胺，于150下反應(yīng)10天,將所得的沉淀物用異丙醇溶解配制成20%的溶液。此溶液即為胺-醛系光亮劑編輯ppt35 鍍液配制方法：將氟硼酸亞錫溶入去離子水或蒸餾水中，鍍液配制方法：將氟硼酸亞錫溶入去離子水或蒸餾水中，水的容積大約為欲配制鍍液容積的水的容積大約為欲配制鍍液容積的1/22/3；加入已用熱水；加入已用熱水溶解好的硼酸；加入氟硼酸，調(diào)整溶液溶解好的硼酸；加入氟硼酸，調(diào)整溶液pH

46、值至規(guī)定值；然值至規(guī)定值；然后在強(qiáng)烈攪拌下加入各種添加劑。其中，后在強(qiáng)烈攪拌下加入各種添加劑。其中，-萘酚要先用萘酚要先用5倍倍10倍乙醇或正丁醇溶解、倍乙醇或正丁醇溶解、OP15預(yù)先用水溶解。預(yù)先用水溶解。 氟硼酸亞錫的自制方法：在計(jì)算量的氫氟酸中緩慢加入氟硼酸亞錫的自制方法：在計(jì)算量的氫氟酸中緩慢加入略過(guò)量的硼酸，以生成氟硼酸；加熱溶液，緩慢加入計(jì)算量略過(guò)量的硼酸，以生成氟硼酸；加熱溶液，緩慢加入計(jì)算量的氧化銅或堿式碳酸銅，以生成氟硼酸銅，攪拌至完全溶解；的氧化銅或堿式碳酸銅，以生成氟硼酸銅，攪拌至完全溶解；攪拌下緩慢加入錫粉至溶液藍(lán)色完全消失攪拌下緩慢加入錫粉至溶液藍(lán)色完全消失, 以發(fā)生

47、反應(yīng)以發(fā)生反應(yīng) Cu(BF4)2+SnSn(BF4)2+Cu 過(guò)濾溶液。清液即為氟硼酸亞錫過(guò)濾溶液。清液即為氟硼酸亞錫Sn(BF4)2溶液。溶液。 編輯ppt36氟硼酸鹽鍍錫的陰、陽(yáng)極電流效率均接近氟硼酸鹽鍍錫的陰、陽(yáng)極電流效率均接近100，溶液主，溶液主要成分很容易自動(dòng)保持平衡，因此，鍍液維護(hù)簡(jiǎn)單。生產(chǎn)中要成分很容易自動(dòng)保持平衡，因此，鍍液維護(hù)簡(jiǎn)單。生產(chǎn)中通常簡(jiǎn)單地以相對(duì)密度為通常簡(jiǎn)單地以相對(duì)密度為1.17、pH值為值為0.2作為溶液控制的指作為溶液控制的指標(biāo)；當(dāng)鍍層結(jié)晶粗大時(shí)可補(bǔ)充添加劑；使用較長(zhǎng)時(shí)間后，可標(biāo)；當(dāng)鍍層結(jié)晶粗大時(shí)可補(bǔ)充添加劑；使用較長(zhǎng)時(shí)間后，可采用活性炭處理，并重新添加添加劑

48、。采用活性炭處理，并重新添加添加劑。需要注意的是，陽(yáng)極袋不能用尼龍和氯丁橡膠制造，應(yīng)需要注意的是，陽(yáng)極袋不能用尼龍和氯丁橡膠制造，應(yīng)采用聚丙烯或氯乙烯采用聚丙烯或氯乙烯-丙烯腈共聚物（丙烯腈共聚物（Dynel）；不能采用空）；不能采用空氣攪拌；為了防止生成氟硅酸鹽，過(guò)濾鍍液時(shí)不能用含硅的氣攪拌；為了防止生成氟硅酸鹽，過(guò)濾鍍液時(shí)不能用含硅的助濾劑，可用橡膠襯里的過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾介質(zhì)用濾紙。助濾劑，可用橡膠襯里的過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾介質(zhì)用濾紙。編輯ppt374.有機(jī)磺酸鹽鍍錫有機(jī)磺酸鹽鍍錫 有機(jī)磺酸鹽鍍液是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種高速鍍錫溶液，有機(jī)磺酸鹽鍍液是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一種高速鍍錫溶液，目前是酸性鍍錫領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)

49、之一。其最大優(yōu)點(diǎn)是工藝目前是酸性鍍錫領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。其最大優(yōu)點(diǎn)是工藝成分簡(jiǎn)單，操作容易，維護(hù)方便，適應(yīng)性強(qiáng)，鍍液穩(wěn)定性成分簡(jiǎn)單，操作容易，維護(hù)方便，適應(yīng)性強(qiáng)，鍍液穩(wěn)定性好、對(duì)環(huán)境無(wú)氟化物污染，是一種比較經(jīng)濟(jì)的鍍錫工藝。好、對(duì)環(huán)境無(wú)氟化物污染，是一種比較經(jīng)濟(jì)的鍍錫工藝。 但它的鍍層粗糙、孔隙多、抗腐蝕能力差，鍍后要經(jīng)但它的鍍層粗糙、孔隙多、抗腐蝕能力差，鍍后要經(jīng)過(guò)過(guò)軟熔軟熔處理。處理。 常見(jiàn)的磺酸鹽有甲磺酸、酚磺酸、氨基磺酸、乙氧基常見(jiàn)的磺酸鹽有甲磺酸、酚磺酸、氨基磺酸、乙氧基甲萘酚磺酸等。甲萘酚磺酸等。 有機(jī)磺酸鹽鍍錫的工藝規(guī)范，列于表有機(jī)磺酸鹽鍍錫的工藝規(guī)范，列于表83。編輯ppt38表

50、表8-3 有機(jī)磺酸鹽鍍錫工藝規(guī)范有機(jī)磺酸鹽鍍錫工藝規(guī)范成分及操作條件成分及操作條件配方一配方一配方二配方二硫酸亞錫硫酸亞錫SnSO4/gL1643040硫酸硫酸H2SO4/gL17090酚磺酸酚磺酸C6H4HSO3H/gL12060氨基磺酸氨基磺酸H2NSO2OH/gL150二羥基二苯砜二羥基二苯砜(C6H4OH)SO2 /gL15聚乙二醇聚乙二醇(M6000) /gL123酒石酸鉀鈉酒石酸鉀鈉NaKC4H4O6/gL12440%甲醛甲醛HCHO/mLL137硫酸鈷硫酸鈷/gL10.080.15溫度溫度/501535陰極電流密度陰極電流密度/Adm2增大至增大至270.32陰、陽(yáng)極面積比陰、陽(yáng)

51、極面積比6412:1編輯ppt39軟熔處理軟熔處理對(duì)于吊、滾的鍍件可用熱油浸錫法使鍍錫層瞬時(shí)熔化，對(duì)于吊、滾的鍍件可用熱油浸錫法使鍍錫層瞬時(shí)熔化，使鍍層光亮致密。對(duì)于連續(xù)的線材和板材可用感應(yīng)加熱法使鍍層光亮致密。對(duì)于連續(xù)的線材和板材可用感應(yīng)加熱法和紅外線加熱法使鍍錫層表面熔化，再通過(guò)軋輥使表面平和紅外線加熱法使鍍錫層表面熔化，再通過(guò)軋輥使表面平整、光滑和致密。整、光滑和致密。要軟熔的鍍件的鍍層厚度不能超過(guò)要軟熔的鍍件的鍍層厚度不能超過(guò)6 m ，否則會(huì)產(chǎn)生，否則會(huì)產(chǎn)生“滾珠滾珠”或不潤(rùn)濕的現(xiàn)象。但鍍層的厚度低于或不潤(rùn)濕的現(xiàn)象。但鍍層的厚度低于3 m，軟熔，軟熔后可能局部不光亮。使用熱油浸錫法，油

52、的溫度應(yīng)在后可能局部不光亮。使用熱油浸錫法，油的溫度應(yīng)在250265之間，時(shí)間為之間，時(shí)間為210s，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生“淚珠淚珠”或不或不潤(rùn)濕現(xiàn)象。軟熔后應(yīng)立即在煤油中冷卻，這樣不會(huì)產(chǎn)生霧潤(rùn)濕現(xiàn)象。軟熔后應(yīng)立即在煤油中冷卻，這樣不會(huì)產(chǎn)生霧狀膜。狀膜。編輯ppt405.氯化物氯化物-氟化物鍍錫氟化物鍍錫 氯化物氯化物-氟化物鍍液為又一類(lèi)高速鍍錫溶液，連續(xù)生氟化物鍍液為又一類(lèi)高速鍍錫溶液，連續(xù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率可達(dá)產(chǎn)線的生產(chǎn)效率可達(dá)400m/min600m/min，20年前在年前在國(guó)外主要用于帶材的連續(xù)高速電鍍。由于氯離子對(duì)設(shè)備國(guó)外主要用于帶材的連續(xù)高速電鍍。由于氯離子對(duì)設(shè)備的腐蝕及氟

53、離子對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，一直應(yīng)用不多。的腐蝕及氟離子對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，一直應(yīng)用不多。 氯化物氯化物-氟化物鍍錫的工藝規(guī)范表氟化物鍍錫的工藝規(guī)范表84。編輯ppt41表表8-4 氯化物氯化物-氟化物鍍錫的工藝規(guī)范氟化物鍍錫的工藝規(guī)范成分及操作條件成分及操作條件掛鍍掛鍍滾鍍滾鍍帶鋼連續(xù)鍍帶鋼連續(xù)鍍氯化亞錫氯化亞錫SnCl22H2O /gL140556040氟化氫銨氟化氫銨NH4HF2 /gL1氟化鈉氟化鈉NaF /gL12010012032氟化氫鈉氟化氫鈉NaHF2 /gL120氯化鈉氯化鈉NaCl /gL150檸檬酸檸檬酸C6H8O7 /gL12530氨三乙酸氨三乙酸N(CH3COO)3 /gL1

54、15聚乙二醇聚乙二醇(M=40006000) /gL161.52.0平平加平平加O-20 /gL11亞鐵氰化鉀亞鐵氰化鉀 /gL10.4ST-97光亮劑光亮劑 /gL1pH值值4553.4溫度溫度/室溫室溫室溫室溫60陰極電流密度陰極電流密度 /Adm20.10.35.0編輯ppt42堿性鍍錫堿性鍍錫 在堿性條件下，錫以在堿性條件下，錫以SnO32形式存在。堿性鍍錫的鍍層與形式存在。堿性鍍錫的鍍層與基體金屬的結(jié)合力好，對(duì)鍍前的清洗工作要求不高，鍍錫液以基體金屬的結(jié)合力好，對(duì)鍍前的清洗工作要求不高，鍍錫液以錫酸鈉錫酸鈉(或錫酸鉀或錫酸鉀)與氫氧化鈉與氫氧化鈉(或氫氧化鉀或氫氧化鉀)為主要組成，成

55、分簡(jiǎn)為主要組成，成分簡(jiǎn)單，溶液相對(duì)容易控制，鍍層的分散能力極強(qiáng)，對(duì)于形狀復(fù)雜，單，溶液相對(duì)容易控制，鍍層的分散能力極強(qiáng)，對(duì)于形狀復(fù)雜，有空洞凹坑的零件非常適合。鍍層結(jié)晶細(xì)致、孔隙少、易釬焊。有空洞凹坑的零件非常適合。鍍層結(jié)晶細(xì)致、孔隙少、易釬焊。鍍液對(duì)鋼鐵設(shè)備無(wú)腐蝕性，又具有一定除油能力，因而，長(zhǎng)期鍍液對(duì)鋼鐵設(shè)備無(wú)腐蝕性，又具有一定除油能力，因而，長(zhǎng)期以來(lái)是工業(yè)上獲取無(wú)光亮鍍錫層的主要工藝。以來(lái)是工業(yè)上獲取無(wú)光亮鍍錫層的主要工藝。 堿性鍍錫的主要缺點(diǎn)是：鍍液中錫以堿性鍍錫的主要缺點(diǎn)是：鍍液中錫以4價(jià)形式存在、電化價(jià)形式存在、電化當(dāng)量低，且電流效率較低當(dāng)量低，且電流效率較低(70左右左右)，故鍍

56、層沉積速度比酸性，故鍍層沉積速度比酸性鍍液至少慢一倍；加之鍍液工作溫度較高、需要加熱，因而能鍍液至少慢一倍；加之鍍液工作溫度較高、需要加熱，因而能耗大；鍍層光亮性差，如要提高錫鍍層表面光潔度、光亮度及耗大；鍍層光亮性差，如要提高錫鍍層表面光潔度、光亮度及抗氧化能力，則必須在堿性鍍錫后加一道熱熔工序?？寡趸芰?，則必須在堿性鍍錫后加一道熱熔工序。編輯ppt43 1.鍍液成分及操作條件鍍液成分及操作條件 堿性鍍錫溶液有鈉鹽和鉀鹽兩大類(lèi)。二者的主要區(qū)別是堿性鍍錫溶液有鈉鹽和鉀鹽兩大類(lèi)。二者的主要區(qū)別是鉀鹽體系的溶液性能比鈉鹽體系好。這是由于錫酸鉀在水中鉀鹽體系的溶液性能比鈉鹽體系好。這是由于錫酸鉀在

57、水中的溶解度較高，且隨溫度升高而增加，而錫酸鈉正相反。故的溶解度較高，且隨溫度升高而增加，而錫酸鈉正相反。故鉀鹽體系可采用高濃度錫酸鉀，使用高的工作溫度和陰極電鉀鹽體系可采用高濃度錫酸鉀，使用高的工作溫度和陰極電流密度，陰極電流效率和溶液導(dǎo)電性也比較高。但鉀鹽溶液流密度，陰極電流效率和溶液導(dǎo)電性也比較高。但鉀鹽溶液成本高。所以，用哪一種體系，要根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)和生產(chǎn)條件成本高。所以，用哪一種體系，要根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)和生產(chǎn)條件來(lái)確定。具體的鍍液成分與工藝條件列于表來(lái)確定。具體的鍍液成分與工藝條件列于表85編輯ppt44表表8-5 堿性鍍錫工藝規(guī)范堿性鍍錫工藝規(guī)范成分及操作條件成分及操作條件配方配方1配方

58、配方2配方配方3配方配方4錫酸鈉錫酸鈉Na2SnO33H2O /gL-1951102040氫氧化鈉氫氧化鈉NaOH /gL-17.511.51020錫酸鉀錫酸鉀K2SnO3 /gL-195110195220氫氧化鉀氫氧化鉀KOH /gL-113191530醋酸鈉或醋酸鉀醋酸鈉或醋酸鉀/gL-1020020020020溫度溫度/6085708565907090陰極電流密度陰極電流密度/Adm-20.33.00.20.63101020陽(yáng)極電流密度陽(yáng)極電流密度/Adm-224242424槽電壓槽電壓/V484124646錫陽(yáng)極純度錫陽(yáng)極純度99%99%99%99%陰、陽(yáng)極面積比陰、陽(yáng)極面積比2：12

59、：12：12：1注：配方1及4適用于快速電鍍；配方2適用于滾鍍、復(fù)雜件及小零件鍍錫，掛鍍時(shí)可適當(dāng)提高錫酸鈉含量；配方3適用于掛鍍、滾鍍時(shí)要相應(yīng)提高游離堿含量編輯ppt45鍍液配制方法：鍍液配制方法：將氫氧化鈉將氫氧化鈉(鉀鉀)溶解在相當(dāng)于欲配制溶溶解在相當(dāng)于欲配制溶液體積液體積2/3的去離子水或蒸餾水中，將錫酸鈉的去離子水或蒸餾水中，將錫酸鈉(鉀鉀)調(diào)成糊狀，調(diào)成糊狀，緩慢加入苛性堿溶液中，再加入已溶解好的醋酸鈉緩慢加入苛性堿溶液中，再加入已溶解好的醋酸鈉(鉀鉀)，加，加水至配制體積。過(guò)濾溶液并通電處理。鍍液配制后應(yīng)試鍍，水至配制體積。過(guò)濾溶液并通電處理。鍍液配制后應(yīng)試鍍，若出現(xiàn)海綿狀鍍層，可

60、加入若出現(xiàn)海綿狀鍍層，可加入30的雙氧水的雙氧水0.1g/L0.5g/L，然后通電處理。然后通電處理。編輯ppt46 2.堿性鍍錫的電極反應(yīng)堿性鍍錫的電極反應(yīng) (1)陰極反應(yīng)陰極反應(yīng) 堿性鍍錫液中錫以堿性鍍錫液中錫以Sn(OH)62絡(luò)離子形態(tài)存絡(luò)離子形態(tài)存在。它通過(guò)下列反應(yīng)生成：在。它通過(guò)下列反應(yīng)生成： Na2SnO3+3H2ONa2Sn(OH)6 Na2Sn(OH)6 = 2Na+Sn(OH)6 2 陰極反應(yīng)主要是絡(luò)離子在陰極上還原為錫：陰極反應(yīng)主要是絡(luò)離子在陰極上還原為錫： Sn(OH)62+4e Sn+6OH編輯ppt47 當(dāng)鍍液中當(dāng)鍍液中Sn2+離子與氫氧化鈉作用生成的離子與氫氧化鈉作